化工原理吸收(已修改).ppt

例7-11： 六、吸收的操作型计算 例7-12：某吸收塔在101.3kPa，293K下用清水逆流吸收丙酮空气混合物中的丙酮，操作液气比为2.1时，丙酮回收率可达95%。已知物系的浓度较低，丙酮在两相间的平衡关系为y=1.18x，吸收过程为气膜控制，总传质系数Kya与气体流率的0.8次方成正比， 1）今气体流率增加20%，而流体及气液进出口组成不变，试求：a）丙酮的回收率有何变化？b）单位时间内被吸收的丙酮量增加多少？ 2）若气体流率，气液进出口组成，吸收塔的操作温度和压强皆不变，欲将丙酮回收率由原来95%的提高至98%，吸收剂用量应增加到原用量的多少倍？ (可用摩尔分数代替比摩尔分数计算) 思路： 1）已知L/V、m、吸收率 脱吸因数法 求NOG V改变 HOG变 塔高不变 求N’OG 脱吸因数法 求改变后的吸收率 2）V不变 脱吸因数法 求改变后的S 求L NOG不变 Z不变 解： 求原有条件下的传质单元数 NOG 其中： 当 时， 1）气体流量增加20%时的操作效果 在单位时间内，气量提高后的丙酮回收量之比为： 2）当吸收率由95%提高至98%，由于气体流率没变，因此对于气膜控制的吸收过程HOG不变，塔高是一定的，故NOG仍为5.097 用试差法求解 故液气比应提高到： 吸收剂用量应增至： 第六节 填料塔 一、填料塔的结构 二、填料塔主要塔内件 三、填料塔的流体力学性能 四、填料塔的传质性能 五、填料塔工艺设计简介 填 料 塔 特点：生产能力大、分离效率高、压降小、操作弹性大， 塔内持液量小。 一、填料塔的结构 1. 塔填料 ① 几何特性 比表面积 a ，m2/m3　 空隙率ε ，m3/m3 公称直径 d ，mm 填料因子φ， m-1 二、主要塔内件 干填料因子 湿填料因子 ② 分类 散堆填料 环形 鞍形 球形 拉西环 鲍尔环 阶梯环 弧鞍（贝鞍） 矩鞍（英特洛克斯） 金属环矩鞍 规整填料 波纹型 隔栅型 丝网波纹 孔板波纹 格利希隔栅 勒辛环 鲍尔环 拉西环 阶梯环 金属环矩鞍 弧鞍环 规整填料 混堆填料 （2）液体分布器 作用：使液体能够均匀地分布在填料层上。 类型：多孔型、溢流型。 （d）排管式 (a)莲蓬头式 (b) 多孔环 管式 (c)溢流管式 （3）液体收集及再分布装置 作用：将上段填料层流下的液体收集充分混合后，重新分布 在下段填料层上。 形式： (a)截锥型 (b) “罗赛脱”型 液体收集器 液体再分布器 （4）气体分布器 作用：使气体能够均匀分布。 形式： 塔气体分布器 小塔气体分布器 大塔气体分布器 （5）除沫装置 作用：回收气体夹带的液沫和雾滴。 形式： 折流板式除沫器 旋转板式除沫器 （6）填料支承板 作用：支撑填料及其所持液体。 形式： (a)栅板 (b)升气管式 填料支撑板： 对于一固定的吸收塔来说，当NOG已确定时，S值越小， 愈大，愈能提高吸收的程度。 减小S 增大液气比 吸收剂用量增大，能耗加大，吸收液浓度降低 适宜的S值： (2)对数平均推动力法 吸收的操作线为直线，当平衡线也为直线时 ——直线函数 其中： ——塔顶与塔底两截面上吸收推动力的对数平均，称为对数平均推动力。 时， 当 相应的对数平均推动力可用算术平均 推动力代替。 写出NOL、NG、NL的表达式。 (3)图解积分法 A A* Y Y* X Y Y2 Y1 (4)近似梯级法 M M’ M1 F1 F 分析梯级TF1F 在梯级 T*A*FT中， ——平均推动力 例7-8：某生产车间使用一填料塔，用清水逆流吸收混合气中有害组分A，已知操作条件下，气相总传质单元高度为1.5m，进料混合气组成为0.04(组分的Amol分率，下同)，出塔尾气组成为0.0053，出塔水溶液浓度为0.0128，操作条件下的平衡关系为Y=2.5X（X、Y均为摩尔比），试求： 1）L/V为(L/V)min的多少倍？ 2）所需填料层高度。 3）若气液流量和初始组成均不变，要求最终的尾气排放浓度降至0.0033，求此时所需填料层高度为若干米？ 解： 1）L/V为(L/V)min的倍数 2）所需填料层高度 脱吸因数法 对数平均推动力法 3）尾气浓度下降后所需的填料层高度 尾气浓度 例7-9：在一内径为0.8m、填料层高度为4m的吸收塔中，用清水系数混合气中的溶质组分。吸收塔操作压强为101.33kPa、温度为20℃，混合气体流量为1000m3/h，进塔气相组成为0.05，出塔气相组成为0.01。吸收剂用量为96kmol/h。操作条件下相平衡关系为Y*=2X，试求气体体积吸收总系数KGa，k