ch8 气体吸收.ppt

基本关系式： 全塔物料衡算式：G（y1 – y2）= L（x1 – x2） 相 平 衡方 程 式：ye = f ( x ) (本章多是 ye = m x 或 ye= m x + b ) 吸收过程基本方程式: H=HOGNOG H=HOLNOL 定量计算方法及例题 8.5　低含量气体吸收 给定条件：进口气体的溶质摩尔分数 y1、气体的处理量（混合物气的进塔流率）G、相平衡关系以及分离要求（ y2 或吸收率） 设计要求：塔高H 1、设计型计算 8.5　低含量气体吸收 在一填料塔中，用含苯0.00015（摩尔分率，下同）的洗油逆流吸收混合气体中的苯。已知混合气体的流量为1600m3/h，进塔气体中含苯0.05，要求苯的吸收率为90%，操作温度为25℃，操作压强为101.3kPa，塔径 D=0.6m，相平衡关系ye=26x，操作液气比为最小液气比的1.3倍，Kya=0.045 kmol/(m3.s)，洗油分子量为170 kg/kmol。试求： （1）吸收剂用量L（kg/h）； （2）出塔洗油中苯的含量x1 ； （3）所需的填料层高度； （4）每小时回收苯的量（kg/h）； （5）欲提高苯的吸收率，可采用哪些措施（定性分析）？ 【例】 8.5　低含量气体吸收 已知：x2=0.00015, G’=1600m3/h，y1=0.05，η=90%，操作温度为25℃，操作压强为101.3kPa，塔径 D=0.6m，m=26，操作液气比为最小液气比的1.3倍，Kya=0.045 kmol/(m3.s)，洗油分子量为170 kg/kmol。 求：（1）吸收剂用量L（kg/h）； （2）出塔洗油中苯的含量x1 ； （3）所需的填料层高度H； （4）每小时回收苯的量（kg/h）； （5）欲提高苯的吸收率，可采用哪些措施（定性分析）？ 8.5　低含量气体吸收 解：（1）y2=0.05 ×（1-η）=0.005， G’= G= 8.5　低含量气体吸收 8.5　低含量气体吸收 （2） （3） （4）W(回收苯的量Kg/h）= G’ ×(y1-y2) =65.4 ×0.045=2.94Kmol/h=229.6Kg/h （5） 8.5　低含量气体吸收 吸收率 减小m：增加溶质在吸收剂中的溶解度 提高总压，降低吸收温度 在一逆流吸收塔中，用清水吸收氨—空气混合气，混合气流量0.025 kmol/s，混合气入塔组成0.02（摩尔分率，下同），吸收率为95%，常压操作，温度为20℃，y=1.2x，塔径为1m，总体积传质系数Kya=0.0522 kmol/(m3.s), kya∝ G 0.7，操作液气比为最小液气比的1.2倍，试求： （1） H =？ （2）气体流量增大15%， H =？ （3）若y1= 0.05，η=95%，H 怎么变化？若y1= 0.02，η=99%，H 怎么变化？ 【例】 8.5　低含量气体吸收 (2) NOG 与流量无关 kya∝ G 0.7 kya=M G 0.7 ky’a= MG’0.7 (3) NOG 与进出口的含量有关 y1 , y2的变化，导致NOG变化，则H变化 8.5　低含量气体吸收 用一逆流操作的填料解吸塔，处理含CO2的水溶液，处理量为40t/h，使水中的CO2含量由8×10-5降至2×10-6（均为摩尔分数），塔内水的喷淋密度为8000kg/(m2·h)，进塔空气中含CO2量为0.1% （体积百分率），空气用量为最小空气用量的20倍，塔内操作温度为25℃，压力为100kPa，该操作条件下的亨利系数E=1.6×105kPa，液相体积总传质系数Kxa=800kmol/ (m3·h)。 试求：（1）解吸气（空气）用量为若干m3/h？（以25 ℃计） （2）填料层高度。 【例】 8.5　低含量气体吸收 2、操作型计算 第一类命题 已知： H（及其他有关尺寸），气液两相平衡关系及流动方式， Kya或Kxa，改变一操作条件（t、p、L、 G、 x2、 y1） 求：操作条件的变化对吸收效果y2和x1的影响。 计算方法： ① 对数平均推动力法，要试差； ② 消元法，繁琐； ③ 若相平衡关系符合亨利定律，吸收因数法。 8.5　低含量气体吸收