07第7章吸收.ppt

7-5-1 脱吸(解吸) 脱吸操作流程 见图7-1a。 脱吸 使溶于液相中的气体溶质释放出来, 是吸收操作的逆过程。 脱吸用气体 1) 惰性气体 适用于回收溶剂, 不能直接得 到纯溶质组分 2) 水蒸汽 适用于不溶于水的溶质, 可将 塔顶得到的混合气体冷凝、去水, 得到纯溶质组分 脱吸设备 填料塔、板式塔 脱吸用气体B 溶液 A＋S 尾气A+B 溶剂S+A(少) 图7-1a 脱吸流程示意图 填料层 §7-5 脱吸及其它吸收 操作线 操作线过( X1 ,Y1 )和( X2 ,Y2 ) 两点，斜率为 L/V ，位于相平衡线 Y* = f ( X ) 之 下方。 V, Y2 L, X2 V, Y1 L, X1 Y X m n 图7-13a 逆流脱吸物料衡算 浓端 稀端 7-5-1 脱吸 Y* = f (X) Y2* X1 X2 B (浓端) T(稀端) 图7-14a 逆流脱吸收操作线 Y2 传质推动力（总） Y* - Y （气相总传质推动力） X - X* （液相总传质推动力） 传质单元数 当 Y* = mX + b 时， ΔXm——对数平均液相总推动力 ΔX1=X1- X1* (塔底) ΔX2=X2- X2* (塔顶) 7-5-1 脱吸 最大液气比 的确定。 Y* = f ( X ) 上凹——切线法 Y* = f ( X ) 下凹——割线法 蒸汽用量V 理论板数 NT 梯级图解法 ( M-T法 ) 填料层高度 7-5-1 脱吸 Back 解吸操作线及最小气液比示意图 在高浓度气体 ( y1 0.1 ) 吸收情形下，操作线方程、气液相平衡方程以及传质速率方程应该以mol分率 x, y 表示两相中的溶质组成。 7-5-2 高浓度气体吸收 一. 操作线方程 将 X,Y 用 x, y 表示，有 式 (7-94) 就是高浓度气体吸收的操作线方程。 §7-5 脱吸及其它吸收 二. 微元填料层的物料衡算 dz L x V y Vy+d (V y) Lx+d (L x) 在吸收塔的任一截面上， 单位时间内由气相传入液相的溶质的物质量为 dGA= d (Vy ) = d (Lx ) 其中 同理 dGA= NA aΩd z = d (V y ) = d (L x ) NA = k y ( y－ y i ) ＝ k x ( x i － x ) = K y ( y－ y* ) ＝ K x ( x* － x ) 于是，填料层高度 7-5-2 高浓度气体吸收 求解方法：数值积分法。 【例题7-16】高浓度吸收，求算填料层高度Z。 1) 全塔物料衡算，求塔底液相浓度 x1 ; 2) 写出操作线方程； 3) 求出有关参数 V , L —— 气、液相的mol流率，kmol /s G , W —— 气、液相的质量流速，kg /(m2 s) kya, kxa ——气、液膜的体积吸收系数， kmol /(m3 s) 4) 数值积分法，计算填料层高度Z。 7-5-2 高浓度气体吸收 Back 气体吸收常会出现非等温的过程 7-5-3 非等温吸收 非等温吸收过程的一种近似处理方法： 假设：所有产热均被液相吸收，气相温度不变，忽略热损失。 1) 根据热平衡，计算出液体在一定浓度下的温升 当液相温度可维持大体不变时, 可按等温吸收处理。 溶解热 反应热 (化学吸收) 塔顶的组成、温度 任一截面上的组成、温度 任一截面上变温时的相平衡关系 溶液吸收溶质的速率为 如果A在S中的溶解热为 r( kJ/kmol)，则溶液吸收A而放出的热量为 §7-5 脱吸及其它吸收 再根据恒温 t 时的溶解度数据，得到 y*. 不断变化 x → t → y* 操作线方程 确定吸收剂用量 方法同前。 填料层高度计算 与 高浓度气体吸收 相同。 吸收过程产热过大时, 采取的控制方式 在吸收塔内部设置冷却元件； 不断引出吸收剂，冷却后再送回； 采用换热器式的吸收装置； 增大吸收剂用量 L，带走显热。 式中 Cp —— 溶液的mol比热，kJ /(kmol℃) ——自塔顶到指定界面处液