大连工业大学化工原理第六章气体吸收(陈).ppt

* x2↑，其余不变 B’ A’ x2↑，A’在A点右侧 y1不变，B’水平移动 L，G不变，A’B’//AB A H，HOG，NOG不变， E B O 若： ↓ ↑ 不成立，则必有y2 ↑ 或： A不变 ↑ ↓ * B’ A’ A E B O 故：x1↑ 假设： ↑ ↑ 假设不成立，则必有x1↑ x1↑ x2↑ y2 ↑ * G↑，其余不变 G↑，L/G H不变，HOG　，NOG ↑ ↓ ↓ 由图知： G↑，NOG ↓ 必有： ↓ y2 ↑ * G↑，其余不变 B’ A’ 故：x1 ↑ x2不变，A’垂直移动 E O A B y2 ↑ L/G↓ 设： ↑ ↑ H不变，HOL 　 ，NOL ↑ ↓ ↑ 假设不成立，则必有x1↑ * L↑，其余不变 L↑，L/G H不变，HOL　，NOL ↑ ↓ 由图知： L↑，NOL ↓ 必有： ↓ x1 ↓ ↑ NOL L/mG * L↑，其余不变 B’ A’ E O A B y1不变，B’水平　移 A’垂直　移 y2 L↑，L/G ↑ ↓ 下 左 x1 ↓ 设： ↑ ↑ ↓ H不变，HOG 　 ，NOG ↓ ↑ 假设不成立，则必有y2↓ * 例(P31 8-7) 某吸收塔在101.3kPa、293K下用清水逆流吸收丙酮，当操作液气比为2.1时，丙酮回收率可达95%。已知物系在低含量下的平衡关系为y=1.18x，操作范围内总传质系数Kya近似与气体流率的0.8次方成正比。气体流率增加20%，而液量及气液进口摩尔分数不变，试求： （1）丙酮的回收率有何变化？ （2）单位时间内被吸收的丙酮量增加多少？ （3）吸收塔的平均推动力有何变化？ * y=1.18x Kya ?G0.8 气体流量增加20% 气膜控制 （1）原工况下： 新工况下： 设解吸因子1/A=S=m/(L/G) * （2）单位时间内被吸收的丙酮量增加多少倍？ 可见，单位时间内被吸收的丙酮量增加了17％20%，即被吸收的丙酮量增大幅度小于气体流量增大幅度。 * （3）新工况下的平均推动力变化 新工况 原工况 * 七．吸收过程的强化 提高吸收效果 ↑ y2↓ 提高推动力： ↓ Δym↑ Ｔ↓ ｍ ↓ 改变平衡关系 Ｐ↑ ↓ 增加相际接触面积： 增加塔高 ，改进传质元件 ↓ ↓ L↑ y1 x2 x1= x1e y2’ y1 x2 x1 x1’ y2 y2= y2e * 吸收剂再循环 将出塔液体的一部分返回塔顶与新鲜吸收剂相混，然后一并进入塔顶的流程 适用条件： 1、吸收过程有显著的热效应 降低温度增加推动力 2、吸收目的在于获得x1较高的液相产物，按物料衡算所需的新鲜吸收剂量过少，以于不能保持塔内填料良好的润湿 Kya增加补偿推动力降低 * 本章小结 第一节 概述 气体吸收的目的 气体吸收和解吸的定义 质量传递 溶剂的选择 填料塔的结构及液泛 * 第二节 气液相平衡 气液相组成的表示方法 平衡溶解度 亨利定律 溶解度图 相平衡与吸收过程的关系 第三节 分子扩散 费克定律 分子扩散速率 分子扩散 主体流动 传质速率方程 扩散系数D的影响因素 汽相 液相 * 第四节 对流传质 步骤 定义 机理 对流传质理论 对流传质速率 传质系数间的关系 总传质系数 传质阻力分析 传质速率=传质系数×推动力 * 第五节 低浓度气体吸收 简化条件 物料衡算 液气比 吸收率 填料层高度的计算 传质单元数计算方法 传质推动力法 吸收因数法 设计型计算 操作型计算 Δy1=y1-y1e Δy2=y2-y2e * 三、填料层高度计算式 A－塔横截面积（m2） 微元体积 （m3） 微元体积内有效传质面积（m2） 微元体单位时间内传质的量（kmol/s） H a－单位体积具有的有效传质面积 （m2/m3） 气体经过微元体失去的溶质 液体经过微元体得到的溶质 * 填料层高度计算的基本方程式　 用气相推动力Δy表示的基本方程式 用液相推动力Δx表示的基本方程式 * 令： 气相总传质单元高度（m） 气相总传质单元数 填料层高度： （m） 表征设备性能的好坏 取值范围：0.15~1.5 m 表征分离任务的难易 与设备型式及操作条件无关 气相推动力表示的基本方程式： * 液相推动力表示的基本方程式： 同理： 液相总传质单元高度（m） 液相总传质单元数 填料层高度： （m） 表征设备性能的好坏 取值范围：0.15