关于填料吸收塔传质单元数的计算.pdf

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1、化学工程师ChemicalEngineer2012年第01期文章编号：1002—1124(2012)O1—0018—03继缓教关于填料吸收塔传质单元数的计算膏张克铮I辽宁石油化工大学石油化工学院。辽宁抚顺113001)摘要：本文对吸收塔传质单元数的两种计算方法——解析法和对数平均推动力法进行了分析和比较，揭示了对数平均推动力法结构简单易记、使用方便的独特优点，并通过具体例子介绍了使用对数平均推动力法计算传质单元数的注意事项及使用窍门。关键词：吸收；传质单元数；解析法；推动力法中图分类号：TQ053．5文献标识码：ATeachingexpe~enceofch

2、emicalengineeringabsorptionZHANGKe-zheng‘(InstitutionofPetrochemicalTechnology，LiaoningShihuaUniversity，Fushun113001，China)Abstract：Thetwocalculationsoftransferunitabsorber-analyticalmethodandthelawoflogarithmicmeandrivingforcearecomparedandanalyzedinthispaper,revealingtheuniquead

3、vantages，easytorememberanduse，ofthelawoflogarithmicmeandrivingforce．Notesandtipsofusingthelawoflogarithmicmeandrivingforceincalculatingtransferunitnumberareintroducedbyscificexamples．Keywords：absorb；transferunitnumber；analyticalmethod；drivingforcemethod在填料吸收塔的计算中，传质单元数(NoG或A)的计算无疑

4、是一个重点内容。教材中一般给出逆流操作条件下的两种计算方法：解析法和对数平均推动力法。这两种方法的推导条件一样，但得到的结果形式不同，使用上也有很大不同。尤其是对数平均推动力法，它的公式结构非常简单、好记，而且可以应用于多种情况，一旦理解了很容易掌握。vl1v1’本文将对这两种方法进行分析和对比，阐述二者在使用上的注意事项以及使用窍门。图1低浓度逆流吸收过程Fig．1Counter-currentabsorptionwithlowconcentration1关于解析法以上两式就是解析法(或脱吸因数法、吸收因数法)计算逆流吸收塔气相和液相总传质单元数的当低浓

5、度逆流吸收过程(图1)所涉及的组成区公式。使用时只要求知道塔的两端3个组成和吸收间内相平衡关系可用直线方程Y=mX+b表示时，可因数就可以，特别适合操作型问题的计算。在后面根据传质单元数的定义导出关于低浓度逆流解吸塔传质单元数的计算部分中，当相平衡关系为线性的条件下，得到了形式与上述一n嚣+5]㈩完全相同的结果。但注意那只是形式上的相同，其组成符号的含义是不同的，使用时要格外小心。至于并流操作，虽然也可以基于同样的方法进行推=n嚣+y]导，但结果是不同的，出于精简内容的考虑，一般教材上不再列出¨41。2关于对数平均推动力法收稿日期：2011-11-29作者

6、简介：张克铮(1957一)，男'教授，硕士，研究生导师，辽宁石油化对数平均推动力法可以从上述解析法的结果工大学石油化工学院化学工程系主任。，2012年第1期张克铮：关于填料吸收塔传质单元数的计算19通过变形得到。但笔者认为通过下面的方法推导可算式在形式上是相同的。所以对于仍然采用图1的以加深对推动力法的认识和掌握【．v1。推导如下：逆流解吸过程同理可以推出当平衡关系和操作关系都是线性关系时，则塔(9)内任一处的气相总推动力△y与该处的气相组成y也一定呈线性关系，见图2。X2-Xl(10)．△yy式中yl△yAYm=AY1-AY2一⋯)．y2△l，．‘【y2

7、一y2)．)‘(22J：全二垒(3)从上述结果中我们可以发现一个重要信息：只dYY，一Y，⋯要吸收或解吸过程的操作关系和相平衡关系都是线性的，则传质单元数的对数平均推动力算法的结构是一样的，即：·dAy=n传质单元数=司萄a(⋯4)这一结构的描述不仅简单、易记，便于掌握，而且可应用于多种情况。逆流操作条件下，不论是吸收还是解吸，不论是气相传质单元数还是液相传质(5)单元数，其计算法则是一样的。不仅如此，通过对逆流和并流过程的对比分析，不难发现这一结构对于一㈦并流操作吸收和解吸情况下的传质单元数计算也是成立的。AY是塔顶与塔底两端吸收推动力△y：与3如何快速

8、、正确写出推动力△y的对数平均值，称为对数平均推动力。虽然对数平均