化工(下册)总复习四川大学.ppt

10.4 精 馏 塔板编号从上往下，分段编。精馏段：提馏段： 温度分布塔顶最低、塔底最高，对相邻塔板，有 10.4.2 理论板和板效率 汽、液两相在板上充分接触混合， 离开塔板的两相 流体达到相平衡。 2、全塔板效率（Overall efficiency）——总板效率ET 用一连续精馏塔分离A、B两组分混合物，相对挥发度?=2， 进料量F=100kmol/h，组成zF=0.5(摩尔分率，下同)，饱和蒸汽进 料，塔顶组成xD=0.95，塔底组成xW=0.05，若A、B组分摩尔汽化热 相等，忽略热损失，塔顶为全凝器，泡点回流，塔釜间接蒸汽加热 试求: (1)塔顶易挥发组分A回收率?1，塔底难挥发组分B回收率? 2 各为多少？(2)最小回流比Rmin？(3)塔釜最小汽化量Vmin？ (4)若塔釜汽化量为最小汽化量的1.5倍，操作回流比R为多少？ (5)从上往下数第二块板上升的汽相组成？从下往上数第一块板上 升的汽相组成？ 例: (4) (5)精馏段操作线方程、提馏段操作线方程分别为 从上往下数第二块板上升的汽相组成为y2 从下往上数第一块板上升的汽相组成为 二. 在常压填料吸收塔内,用清水吸收废气中的氨气,废气流量为3000m3/h (标准状态 ), 废气中氨的浓度为25g/m3 ,要求回收率不低于98% .若吸收剂用量为4.3m3/h,操作条件下的平 衡关系为Y=1.2X,气相总传质单元高度为0.7m.试求: 1. 塔底,塔顶及全塔的吸收推动力 (气相); 2. 气相总传质单元数; 3. 总填料层高度. * 化工原理复习 吸收 气体吸收 物料衡算 传质机理 气液相平衡 亨利定律 分子扩散 涡流扩散 双膜理论 传质速率方程 操作线方程 溶剂选择 T、P选择 吸收填料层高度计算 吸收剂用量的确定 低浓气体吸收、解吸 高浓吸收、解吸 化学吸收 传质单元数 数值积分 图解法 吸收因子法 平均推动力法 基本法 吸收 1.吸收过程的基本原理,吸收过程的分类，吸收过程的基本流程以 及对吸收剂的基本要求。 2.相际传质的基本理论，明确影响气液平衡的因素，利用气液相平 衡分析相际传质推动力，传质方向与极限。掌握双膜理论及传质 速率方程(相内、相际)，透彻理解相际传质的气膜控制和液膜控制。 3.明确低浓度气体吸收的特点及对过程的分析方法，熟练掌握过程 的物料衡算方法，对过程的操作线、平衡线、最小液气比、实际 液气比、溶质的吸收率、吸收因子等概念要进行深入理解。熟练掌 握传质单元高度、传质单元数、传质平均推动力的概念及计算方 法及填料层高度z的计算。 4.掌握高浓度的特点以及对吸收过程的影响。 5.化学吸收过程的特点，注意增强因子的概念。 6.了解常用的解吸方法等。 一、吸收过程的相平衡关系 1.亨利定律 2.y —— x形式 3.p —— c关系式 4.Y—— X形式 当 m 趋近 1 或当 X 很小时 吸收传质理论与吸收速率方程 双膜理论 （1）相互接触的两流体间存在着稳定的相界面，界面两侧各存在着一个很薄（等效厚度分别为 ?1 和 ?2 ）的流体膜层。溶质以分子扩散方式通过此两膜层。 （2）相界面传质阻力零，即yi*=f(xi) （3）相际的传质阻力集中在两个膜层内。 吸收速率方程 —— 气相（气膜）传质速率方程 —— 液相（液膜）传质速率方程 气相传质速率方程常用的表达形式有三种 对 y 值较小的低浓度吸收： 液相传质速率方程常用的表达形式也有三种 液相浓度很低时： 同理可得液相分传质系数之间关系: 式中 cm 为液相 的总摩尔浓度 气相为基准： 液相为基准： 总传质速率方程 相平衡关系为直线 气膜控制过程与液膜控制过程如何判断？ 相际或不同基准的传质系数换算 相内或同基准的传质系数换算 吸收或 解吸的总传质系数 吸收传质速率方程 相平衡方程 吸收传质速率方程的几种形式及传质系数换算关系 吸收塔的计算 全塔物料衡算为： V, Y2 V, Y1 L, X1 L, X2 V, Y L, X 吸收率 ? : 操作线方程与操作线 上两式均称为吸收操作线方程,（L/V）称为吸收塔操作的液气比。 V, Y2 V, Y1 L, X2 V, Y L, X V, Y2 V, Y1 L, X1 L, X2 V, Y L, X 吸收剂用量的确定 操作线将与平衡线相交时 操作线将与平衡线相切时 X1,max=X1* X1,maxX1* Y X o Y*=f(X) Y1 X2 Y2 B X1,max=X1* (L/V)min C Y o Y1 Y2 X Y*=f(X) X2 B X1* (L/V)min C X1,max