计算吸收剂用量.pptx

模块六 吸收技术 02任务二 确定吸收操作条件 02任务二 确定吸收操作条件3 吸收操作是依据气体混合物中各组分在同一溶剂中的溶解度不同而完成分离的，且气体的溶解度是随溶剂的种类、吸收操作压力和操作温度的不同而不同的。 吸收的目的即是利用各组分溶解度的不同完成气体净化或制备液体产品，所以影响吸收操作的条件首先是溶剂的类型，其次就是吸收操作压力、吸收温度。 为了确定吸收条件，首先必须了解吸收过程中的平衡问题。 02任务二 确定吸收操作条件4蒸馏与吸收操作对比 （1）蒸馏改变状态参数产生第二相，吸收从外界引入另一相形成两相系统；（2）蒸馏直接获得轻、重组分，吸收混合液经脱吸才能得到较纯组分；（3）蒸馏中气相中重组分向液相传递，液相中轻组分向气相传递，是双相传递；吸收中溶质分子由气相向液相单相传递，惰性组分及溶剂组分处于“停滞”状态。 02任务二 确定吸收操作条件5能力目标学习要求与目标1.具有吸收塔全塔物料衡算的能力。2.具有根据工艺进行操作线、吸收剂用量与液气比的计算。知识目标1.掌握吸收塔全塔物料衡算。2.掌握吸收操作线方程与计算吸收剂用量、最小液气比等。素质目标1.培养诚实守信、团结协作、爱岗敬业精神；2.培养安全、环保、健康生产意识；3.培养严谨的工作态度及质量意识，具备工程管理能力；4.培养分析问题和解决问题的能力；5.创新能力培养等。子任务3 计算吸收剂用量 02任务二 确定吸收操作条件6子任务3 计算吸收剂用量 操作过程中，其操作温度或压力发生变化时，在不改变分离任务和要求的前提下，仍可通过改变吸收剂的用量来满足吸收要求。吸收剂用量的多少主要取决于吸收要求（吸收率或净化气的含量Y2）。 02任务二 确定吸收操作条件71.全塔物料衡算 计算给定吸收任务下所需的吸收剂用量 L 或吸收剂出口浓度 X1。 混合气体通过吸收塔的过程中，可溶组分不断被吸收，故气体的总量沿塔高而变，液体也因其中不断溶入可溶组分，其量也沿塔高而变。但是，通过塔的惰性气体量和溶剂量是不变的。 02任务二 确定吸收操作条件8下标“1”代表塔内填料层下底截面，下标“2”代表填料层上顶截面。V ——单位时间通过塔的惰性气体量；kmol(B)/s ；L ——单位时间通过吸收塔的溶剂量；kmol(S)/s ；Y ——任一截面的混合气体中溶质与惰性气体的摩尔比；kmol(A)/kmol(B) ； X ——任一截面的溶液中溶质与溶剂的摩尔比；kmol(A)/kmol(S) 。V, Y2V, Y1L, X1L, X2V, YL, X 02任务二 确定吸收操作条件9 进塔气量 V 和组成 Y1 是吸收任务规定的，进塔吸收剂温度和组成 X2 一般由工艺条件所确定，出塔气体组成 Y2 则由任务给定的吸收率 ? 求出 。 02任务二 确定吸收操作条件10 02任务二 确定吸收操作条件112.吸收操作线方程与操作线 若取填料层任一截面与塔的塔底端面之间的填料层为物料衡算的控制体，则所得溶质 A 的物料衡算式为 V, Y2V, Y1L, X1L, X2V, YL, X 上两式均称为吸收操作线方程，代表逆流操作时塔内任一截面上的气、液两相组成 Y 和 X 之间的关系。（L/V）称为吸收塔操作的液气比。 02任务二 确定吸收操作条件12YXoY*=f(X)AY1X1X2Y2BYXX*Y*MY- Y*X*-X操作线方程与操作线 当 L/V 一定，操作线方程在 Y-X 图上为以液气比 L/V 为斜率，过塔进、出口的气、液两相组成点(Y1，X1)和(Y2，X2)的直线，称为吸收操作线。 操作线上任一点 M 与平衡线间的垂直距离 (Y-Y*) 为塔内该截面上以气相为基准的吸收传质推动力；与平衡线的水平距离 (X*-X) 为该截面上以液相为基准的吸收传质推动力。 02任务二 确定吸收操作条件13并流操作线方程 对气、液两相并流操作的吸收塔，取塔内填料层任一截面与塔顶（浓端）构成的控制体作物料衡算，可得并流时的操作线方程，其斜率为（-L/V）。 YXoY*=f(X)AY1X1X2Y2BYXX*Y*MY- Y*X*-X 02任务二 确定吸收操作条件14吸收塔内流向的选择在 Y1 至 Y2 范围内，两相逆流时沿塔高均能保持较大的传质推动力，而两相并流时从塔顶到塔底沿塔高传质推动力逐渐减小，进、出塔两截面推动力相差较大。在气、液两相进、出塔浓度相同的情况下，逆流操作的平均推动力大于并流，从提高吸收传质速率出发，逆流优于并流。这与间壁式对流传热的并流与逆流流向选择分析结果是一致的。工业吸收一般多采用逆流，本章后面的讨论中如无特殊说明，均为