5吸收ZHONG.ppt

例：在温度为25℃，总压为1.013×105pa的条件下，将含H2为0.001(摩尔分数)的混合气用水吸收。试求:H2在水中的溶解度系数H、相平衡常数m以及在该条件下，每立方米溶液中能溶解多少克氢气。已知在此浓度范围内溶液服从亨利定律。 例在系统总压为1.013×105pa，温度为20℃的条件下，稀氨水的气液相平衡关系为y=0.94x。设此时将含氨0.092(摩尔分数，下同)的混合气体与组成为0.04的氨水溶液接触。试问: (1)将发生吸收还是解吸过程? (2)分别以气相分压差和液相浓度差表示过程的推动力。 (3)若气体与水溶液作逆流接触，混合气中的NH3，含量最低可降到多少? (4)若操作总压增大一倍，以液相浓度差表示的推动力是原来的几倍? 5.6.2 吸收塔塔径计算 问题： 对一定操作条件下的填料吸收塔，如将填料层增高一些，则塔的HOG将??????，NOG将??????。 A 增大 B 减小 C 不变 D 不能判断 问题：逆流操作的吸收塔，当吸收因素A1且填料为无穷高时，气液两相将在?????达到平衡。 A 塔顶 B 塔底 C 塔中部 D 不确定 则 (2）所需填料层高度？ 故 (3) 此条件下的填料层高度。 例；某厂吸收塔填料层高度为4m，用水吸收尾气中的有害组分A，已知平衡关系为Y=1.5X，塔顶X2=0，Y2=0.004，塔底X1=0.008，Y1=0.02，求：气相总传质单元高度；操作液气比为最小液气比的多少倍；由于法定排放浓度YA2必须小于0.002，所以拟将填料层加高，若液气流量不变，传质单元高度的变化亦可忽略不计，问填料层应加高多少？ 解:（1）气相总传质单元高度 （2）操作液气比为最小液气比的多少倍 因为 XA2=0，故 则 （3） 则 所以 所以 答案：塔的HOG将???C???，NOG将??A????。 ◆ A一定时 ↑ NOG↑； ◆ 一定，即吸收要求一定 则A↑ NOG↓； 说明： ◆ 关于吸收因子A的讨论； 传质过程参数 A 值对塔内推动力的影响 答案：气液两相将在??B???达到平衡。 吸收因子对传质推动力的影响： A1，当H无限高时，塔顶首先达平衡， A1，当H无限高时，塔底首先达平衡， A=1，当H无限高时，塔顶、塔底同时达平衡 不同吸收因子对操作的影响 要使η↑，则塔顶平衡，A＞1.0，一般A=1.4 要使xA1↑，则塔底平衡，A＜1.0， 适宜的A值，应优化而定 ② 平衡关系为曲线规律时 ∵ m≠const Kya ≠const ∴ 应采用图解法。 若 m 变化不大，Kya变化不超过10%，则可近似认为 Kya =常数（取一平均值）。此时，H的计算又归结到NOG的计算。 图解或数值积分法 图解积分示意图 A B O y1 y2 y x2 x1 y1 y2 ye2 ye1 Δy1 Δy2 Δy y ye x A B O 5.7 多组分吸收过程 多组分吸收：气体混合物中，有两个以上的组份被吸收剂吸收。 如 洗油吸收焦炉煤气中的苯、甲苯、二甲苯。 5.7.1 多组分吸收的特点 平衡关系： 操作线： 特点：组份间相互影响，相平衡关系较为复杂，传递性质复杂。 若低浓度气体吸收，各组份在液相的溶解度关系均符合亨利定律，则 ： 同理，可推出： 其中： (2) 相界面浓度的确定 kL/kG O pi p - pi ci c ce ci -c 界面浓度确定 5.5.1 相际传质速率分析 ① 气相阻力控制过程 溶解度很大（易溶） 称为气膜控制过程 。 此时: 说明: 气膜控制，增加气相流率, kG 提高, 加快吸收过程。 增加液相流速，效果不明显。 ② 液膜阻力控制过程 溶解度小（难溶） 此时: 称为液膜控制过程； 说明: 液膜控制，增加液相流率，kL增加，加快传质，有利吸收。 双膜阻力联合控制 两者阻力均不可忽略如， 中等溶解度气体的吸收。 例：已知某低浓度气体溶质被吸收时，平衡关系服从亨利定律，气膜吸收系数 ， 并分析该吸收过程的控制因素。 液膜吸收系数 溶解度系数 试求气相吸收总系数 解：因系统符合亨利系数，故可按 计算总系数 由计算过程可知： 气膜阻力 而? 液膜阻力 液膜阻力远小于气膜阻力，该吸收过程为气膜控制 5.6