环境工程原理第08章吸收.ppt

化学吸收如何反映在填料塔计算中？ 若液相发生快速的不可逆反应，液相活性组分浓度较高时，吸收速率只取决于气相阻力。 ——按物理吸收估算出的传质系数可用于化学吸收填 料塔的计算。 当反应速率较慢，液相阻力仍占有一定比例时， ——按物理吸收估算出的传质系数不能用，须考虑增 强因子 第四节 吸收设备的主要工艺计算 (1) 吸收塔中气液两相的流动方式有几种，各有什么优缺点？ (2) 板式塔和填料塔的主要区别是什么？ (3) 画图说明并流和逆流操作线和平衡线的不同？ (4) 最小吸收剂用量如何确定，确定吸收剂用量遵循的原则？ (5) 总体积传质系数的物理意义是什么？ (6) 传质单元的意义是什么，传质单元数和传质单元高度与哪 些因素有关？ (7) 吸收过程计算的基本关系式有哪些？ 本节思考题 第四节 吸收设备的主要工艺计算 书面作业：p300--8.11、8.13 第四节 吸收设备的主要工艺计算 补充1：平衡线为曲线时传质单元数的计算 当平衡线为曲线不能用较简单确切的函数式表达时，通常可采用图解积分法或数值积分法求解传质单元数。 Y X o Y*=f(X) A Y1 X1 X2 Y2 B Y X X* Y* P Y- Y* X*-X 图解积分法 图解积分法的关键在于找到若干点与积分变量Y相对应的被积函数的值。其步骤为: (1) 在操作线和平衡线上得若干组与Y 相应的值1/(Y-Y*)； Y o Y1 Y2 1/(Y-Y*) (3) 计算曲线下阴影面积，此面积的值即为传质单元数 NOG (2) 在Y1到Y2的范围内作Y~f(Y)曲线； 第四节 吸收设备的主要工艺计算 将积分区间(Y1,Y2)等分为n个子区间?=(Y1-Y2)/n，采用直观易行的复化梯形公式对函数曲线 f(Y)=1/(Y-Y*) 求积分值 该式具有n+1次代数精度，因此 n的取值大些，计算精度会更高。 一般情况下取 n=10~12已经可以满足工程计算的精度要求。 Y o Y1 Y2 1/(Y-Y*) ? Y2+? 第四节 吸收设备的主要工艺计算 一、吸收设备工艺简述 二、填料塔吸收过程的物料衡算与操作线方程 三、吸收剂用量的计算 四、填料层高度的基本计算 本节主要内容 第四节 吸收设备的主要工艺计算 掌握吸收塔物料衡算与操作线方程，掌握填料层高度的计算方法。 填料塔：气液两相在塔内连续接触 板式塔：气液两相在塔内逐级接触 一、吸收设备工艺简述 第四节 吸收设备的主要工艺计算 吸收常用设备是吸收塔，以低浓度气体吸收为对象 根据塔内气液接触部件的结构，分为 填料塔与板式塔两大类。 吸收操作一般用填料塔；精馏操作一般用板式塔 第四节 吸收设备的主要工艺计算 1、填料塔 两相浓度沿塔高连续变化?连续接触式传质设备 第四节 吸收设备的主要工艺计算 第四节 吸收设备的主要工艺计算 阶梯环 鲍尔环 拉西环 鞍形环 ? 环 填料的种类:(1)散装填料 第四节 吸收设备的主要工艺计算 板波纹 槽式液体分布器 丝网波纹填料 塑料丝网波纹填料 (2) 规整填料 2、板式塔 两相浓度沿塔高呈阶梯变化?逐级接触式传质设备 降液管 平顶型溢流堰 受液区 开孔区 第四节 吸收设备的主要工艺计算 第四节 吸收设备的主要工艺计算 溢流塔板又分为： 第四节 吸收设备的主要工艺计算 泡罩型 筛孔型 浮阀型 其它型 筛孔型 泡罩型 筛孔型 浮阀型 其它型 第四节 吸收设备的主要工艺计算 各种浮阀：F1型、V型、T型、A型 浮阀型 旋流塔板 压延孔板 斜孔塔板 第四节 吸收设备的主要工艺计算 吸收设备的计算，按给定条件、任务和要求的不同，一般可分为设计型计算和操作型（校核型）计算两大类。 设计型计算：按给定的生产任务和工艺条件来设计 满足任务要求的单元设备。 操作型计算：根据已知的设备参数和工艺条件来求 算所能完成的任务。 两种计算遵循的基本原理及所用关系式相同，只是计算方法和步骤有些差异。本章着重讨论吸收塔的设计型计算。 一般已知条件为： 1) 气体混合物中溶质A的组成及流量kmol/(m2.s) 2) 吸收剂种类及T、P下的相平衡关系； 3) 出塔气体的组成。 计算：吸收剂用量；塔的工艺尺寸，塔径和填料层高度 传质面积：若塔的截面积为?，填料层高度为Z，单位体积的填料所提供的有效比表面积为a（m2/m3），则该塔所能提供的传质面积 A= ? Z a。 第四节 吸收设备的主要工艺计算 qv---操作条件下混合气体的体积流量m3/s u----空