8-2 低含量气体吸收专用课件.ppt

第五节 高含量气体吸收 一、高含量气体吸收的特点： 1、G、L 沿塔高变化，但惰性气体流率GB及不挥发性溶剂流 率LS不变（操作线为一曲线，图8-32，P35） 2、吸收过程非等温的，应考虑温度对吸收过程的影响 3、传质系数与浓度和流动状况有关 即kx、ky在全塔不再为一常数。 逐段计算 由（2）式求取绝热吸收平衡曲线 例8-9 由（1）（3）式利用上述曲线求算 例8-10 传质单元法近似计算 二、高含量气体吸收过程的计算 2.计算方法 1.基本 公式 热量衡算式 传质速率式 第六节 化学吸收 化学反应存在增大了液相中可溶组分的溶解度， 增大了吸收过程的速率。 二、化学反应对相平衡的影响 2、慢反应：液相主体浓度取决于液相体积大小 三、化学吸收速率 一、化学吸收的优点 1、快速反应：液相主体浓度近似为零，可认为仅有气相阻力 β增强因子＝化学吸收速率/CAL=0时的物理吸收速率 y x 0 y=f(x) y1 x2 y2 A x1e (L/G)min B x1,max E、 的计算 y = mx 相平衡关系为直线 y = f（x）相平衡关系为曲线 要以x1,max作为计算 如图所示，操作线与平衡线相切 切点处 y x 0 y=f(x) y1 x2 y2 A x1,max=x1e (L/G)min B H Hmin 在 范围时，H将快速下降。 流量若再增加则 H 下降平缓，意义不大，反而带来 x1 减小的不利因素 由图可知： A、 结论：在保证y2规定分离要求下，吸收剂用量L的选择存在技术 限制问题即 以及经济优化问题 （4）吸收剂再循环与塔内返混 A、吸收剂再循环 G, y1 G, y2 L, x1 Lr=θL L, x2 再循环时平衡线下移原因：再循环溶液经冷却器后温度 下降，使气体溶解度增大，即m下降（平衡线斜率下降） y 0 y=f(x) I y1 x1 x2’ y2 x2 II A B 吸收剂再循环应用场合 1.吸收过程伴有显著热效应，再循环降低溶剂温度，使得平衡线下移，推动力增大，Kya也增大，GA增大。 2.填料润湿性差，Kya小，GA小；溶剂再循环使推动力△ym变小，但L大使得填料润湿性好，Kya增大，弥补了△ym减小的损失，GA仍然变大。 y 0 y=f(x) I y1 x1 x2’ y2 x2 II G, y1 G, y2 L, x1 L’, x2’ Lr=θL L, x2 B、塔内返混 流体由下游返回上游的现象称为返混。 如循环液不冷却，返混使传质推动力下降。 返混适用场合： y2 yB yA xB xA y1 L, x2 L, x1 设计型计算举例： 例题1：教材P27，例8－5，思路分析： （1）对数平均推动力法 （2）吸收因数法： 吸收率η与塔高H的关系 根据传质单元数图 NOG 1/A增大 作业 P44：13、15、16 H 五、吸收塔操作型计算 1、操作型命题 第二类 给定条件： 计算目的： 2、计算方法： 物料衡算式 相平衡方程 吸收基本方程 第一类 给定条件： 计算目的： 第一类命题可试差也可不试差求解； 第二类命题必须试差求解。 第一类命题求 y2、x1 ：试差计算过程 判断依据：H = 给定值，以计算值与给定值比较 不试差方法之一： 消元法 物料衡算式 吸收基本方程 不试差方法之二：吸收因数法（应用较多） 由已知H、HOG算出 3、吸收塔的操作和调节 操作型最重要的特征：H一定（气体入口条件y1、G已定） 调节手段：L、x2、t 三要素 最终目的：y2降低或组分的回收率提高： 调节过程分析： （1）增大吸收剂用量 L——常用方法 L ?，L/G ? ，操作线斜率和推动力? 。 当气、液入塔浓度 y1 和 x2 不变时，出口气体 y2 ? ，吸收率增大。由物料衡算，操作线由Ⅰ线变为Ⅱ线，液相出口浓度 x1 ? ，η增大。 y x o y*=f(x) II y1 x1 x2 y2 I x!’ y2’ (L/G)II(L/G)I （2）降低吸收剂入口温度 t y x o y*=f(x) I y1 x1 x1’ y2 x2 II y2’ （3）降低吸收剂进口浓度 x2 降低吸收剂入塔浓度，若 y1 和 L/G 不变，操作线向上平移，传质推动力增大。 当吸收剂入塔浓度由 X2 降至 x2’ 时，液相出塔浓度将由 x1 降至 x1’，气体出塔浓度降至 y2’，分离程度增大，η增大。 y x o y*=f(x) II y1 x1 x2 y2 I x!’ y2’ (L/G)II=(L/G)I x2’ 两种极限操作情况：H=∞ A、气液两相在塔底