《化工单元过程操作》教学课件-03吸收过程及操作.pptVIP

* 以（Y—Y*）表示总推动力的吸收速率方程式 以（X*-X）表示推动力的吸收速率方程式 任务3.3 吸收设备及操作 （2）塔高的确定 传质单元高度与传质单元数 Z = HOG×NOG Z = HOL×NOL * 液相总传质单元高度 液相总传质数 气相总传质数 气相总传质单元高度 ★传质单元数表示吸收任务的难易程度； 传质单元高度表示一个传质单元所需要的填料层的高度，是吸收设备效能的高低反映。 任务3.3 吸收设备及操作 （2）塔高的确定 * 传质单元数的求法 图解积分法 对数平均推动力法 解析法 任务3.3 吸收设备及操作 （2）塔高的确定 * 图解积分法 图解积分法求NOG 任务3.3 吸收设备及操作 （2）塔高的确定 * 对数平均推动力法 当 2或 2时，相应的对数平均推动力也可用算术平均值代替，而不致带来大的误差。 任务3.3 吸收设备及操作 * 解析法 称为脱吸因素，是平衡线斜率m与操作线斜率LS/VB的比值，没有单位。 任务3.3 吸收设备及操作 * 解析法 NOG— 关系图 反映吸收推动力的大小 反映吸收质的吸收率的高低 任务3.3 吸收设备及操作 * 说明 一定时， 增大， 增大。 一定时， 增大， 增大。 在实际吸收操作中，VB/LS的值通常认为取0.7~0.8是经济适宜的。 任务3.3 吸收设备及操作 3.3.3 吸收操作温度、液气比的控制 （1）吸收操作温度的控制 实际生产中的吸收往往是多塔串联或吸收—解吸联合操作，放热对吸收体系有着一定的影响。因此，工业吸收流程中常附加一些移除吸收热的措施及设备，最常见的有两种：塔外部冷却器和塔内部冷却器。 * 任务3.3 吸收设备及操作 3.3.3 吸收操作温度、液气比的控制 （1）吸收操作温度的控制 ① 塔外冷却器 * 任务3.3 吸收设备及操作 较简单，但不能均匀而及时地移走吸收过程中放出的热量 塔段间冷却器能较均匀地移除热量，但使吸收塔的高度因板间距的增大而增大，特别当冷却器的数目超过3~4个时，塔高增加很多，对操作和维修都带来麻烦。 ② 塔内冷却器 板式塔内常用可移动的U形管冷却器。此种冷却器直接安装在塔板上并浸没于液层中，适用于热效应大且介质有腐蚀性的情况。 填料塔的塔内冷却器装在两层填料之间，其形式多为竖直的列管式冷却器，吸收液走管内，冷却剂走管间。此种装置同样使塔高增加、设备笨重，设备的制造和维修都更复杂。 * 任务3.3 吸收设备及操作 （2）液气比的控制 液气比是吸收操作的重要操作控制参数。液气比的调节、控制主要应考虑如下几方面的问题。 ①喷淋密度：单位时间及单位塔截面积的液体喷淋量。为确保填料层的充分润湿，喷淋密度可能导致填料表面不能完全润湿而降低了吸收率，若过大，又会引起液泛，一般认为喷淋密度在10m3/（m2?h） * 任务3.3 吸收设备及操作 （2）液气比的控制 ② 最小液气比的限制决定于预定的生产目的和分离要求，实际上对于指定的吸收塔而言，在液气比小于原设计的（L/V）min操作只是不能达到规定的分离要求而已。当放宽分离要求时，最小液气比也可降低。 ③ 当吸收与解吸操作联合进行时，加大吸收剂的喷淋量（L/V增加），虽然能增大吸收推动力，但吸收剂循环量增大使解吸操作恶化，则吸收塔的液相进口浓度将上升；此外，若解吸后吸收剂的冷却不足还将使吸收操作温度上升，吸收效果下降不利于吸收的进行。 * 任务3.3 吸收设备及操作 * * * 在吸收塔的计算中，需要处理的气体流量以及气相的初浓度和终浓度均由生产任务所规定。吸收剂的入塔浓度则常由工艺条件决定或由设计者选定，因此吸收剂的用量仍需选择。吸收剂的用量通常是根据分离要求和相平衡关系先确定最小吸收剂用量再乘以一个经验系数得到。 任务3.2 吸收过程分析 （2）吸收剂的用量 * 当V、Y1、Y2及X2已知，则端点B已经固定，而端点A在Y=Y1的水平线上移动。 A移到水平线Y=Y1与平衡线的交点A*时，则X1= X1 * ，这是在操作条件下溶液所能达到的最高浓度。 但此时的推动力为零，这是一种达不到的极限状况，此种状况下吸收操作线A*B的斜率称为最小液气比，以（L/V）min表示，相应的吸收剂用量称为最小吸收剂用量，以L min