L--第八章吸收4....ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 4.5.3.7 塔内返混的影响 返混：少量流体自身由下游返回至上游。 返混破坏逆流操作条件，使推动力下降，对传质不利。 轴向返混降低推动力 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * （2）脱吸因数法（服从亨利定律ye = mx）： G, y1 G, y2 L, x2 L, x1 G, y L, x 在稀端和任意截面间作物料衡算： ●可以直接用上式计算。(m, G, L, y1 , y2 , x2已知） 计算时： ●查图法。 1/A=mG/L “解吸因数”，是平衡线斜率与操作线斜率的比，无因次 一定，吸收剂用量L↓，则1/A↑，NOG↑，H↑ 吸收剂用量L↓ ,其它操作条件不变( H、y1、G、x2恒定), 则y2↑，η↓。 吸收剂用量L一定(1/A一定), ↑（y1↑,y2↓）， 则NOG↑，H↑ A=1,即L/G=m,两线平行 , 在填料吸收塔中，用清水逆流吸收甲醇 - 空气混合气体中的甲醇蒸汽，在 1 atm，27℃下进行操作，混合气体流量为1200m3/h，塔底处空塔气速为0.4m/s，混合气体中甲醇的浓度为 100g甲醇/m3空气，甲醇回收率为95%，水的用量为1215kg/h，体积吸收总系数Ky·α = 99.98kmol /(m3·h)，操作条件下气液平衡关系为ye = 1.1x。试计算所需的填料层高度。 例： G,y1 G, y2 x2 , L x1 吸收塔 解： （3）数值积分法：（y≠mx） （y – ye） 不规则 y y1 y2 0 A B x1 x2 Ye = f(X) 操作线 x 0 y1 y2 y NOG (4)吸收因数A 例:某逆流吸收塔，用纯溶剂吸收混合气中易溶组分，设备高为无穷大，入塔y1=8%（体积），平衡关系y=2x。试问: ⑴. 若液气比（摩尔比，下同）为2.5时，吸收率 ⑵. 若液气比为1.5 时，吸收率 [100% , 75%] 可分为设计型和操作型计算两大类 设计型命题 设计要求：计算达到指定的分离要求所需要的塔高。 给定条件：进口气体浓度，气体处理量，相平衡关系，分离要求。 分离要求通常有两种表达方式：当吸收系除去气体中的有害物为目的，一般直接规定； 当吸收系回收有用物质为目的，通常规定溶质的回收率η。 四、吸收塔计算 操作型命题 （1）第一类命题 给定条件：吸收塔的高度及其它有关尺寸，气液两相的流量及进口浓度、气液两相平衡关系及流动方式，两相总传质系数Kyα、 Kxα。 计算目的：气液两相的出口浓度 （2）第二类命题 给定条件：吸收塔的高度及其它有关尺寸，气体的流量及进、出口浓度，吸收液的进口浓度，气液两相平衡关系及流动方式，两相总传质系数Kyα、 Kxα。 计算目的：吸收剂的用量和出口浓度 ●填料层高度计算式：H= HOG·NOG =HOL·NOL ●物料衡算方程式： G (y1 –y2) = L (x1 – x2) ●相平衡方程式： ye = f (x) ★计算方法：联立求解以下方程式 设计型计算比较简单,操作型计算的第二类命题相对较为复杂，即使采取一些简化手段仍不能避免采用试差法计算，以下我们对这类计算不做讨论。 含苯2%（体积），流量为 0.012 kmol/s的混合气体在直径为 1m，填料层高度为 6m 的填料吸收塔中，用煤油吸收其中的苯，逆流操作。入塔煤油中含苯0.02%（摩尔分数），流量为 0.02 kmol /s，操作温度为30℃，压力为 1 atm，平衡关系为ye = 0.36x，体积总传质系数 Ky·α = 54 kmol/m3·h。 求：苯的回收率及煤油的出塔浓度x1。 例： G, y1 y2=? L, x2 x1=? z DT Ky·α ye=f(x) 解： （7）相符，停止循环。 2、当平衡关系不服从亨利定律时（ ye ≠ my ）： 用“试差法”，步骤如下： （1）假定y2； （2）用物料衡算方程式求出x1； （3）按数值积分法求NOG计； （4） （5）比较NOG计和NOG实； （6）若不符，误差大，进行重新假设； 例2．某逆流吸收塔，用纯溶剂吸收混合气体中的可溶组份，气体入塔浓度y1=0.01, 吸收率η为90%,平衡关系为ye=2x,且知L/G=1.2(L/G)min,HOG=0.9m,试求： （1） 塔的填料层高度？ （2）若该塔操作时，因解吸不良，导致入塔x2′=0.0005，其它入塔条件不变时，回收率η ′又为多少？ 解（