化工吸收塔的物料衡算与操作线方程ppt课件.ppt

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1、吸收速率方程与膜系数相对应的吸收速率式与总系数对应的速率式用一相主体与界面的浓度差表示推动力用一相主体的浓度与其平衡浓度之差表示推动力上节内容复习NA=单相的分吸收（传质）推动力×分传质系数=双相的总吸收（传质）推动力×总传质系数2021/7/282、液膜吸收速率方程式3、总吸收速率方程式1、气膜吸收速率方程式2021/7/28总阻力=气膜阻力+液膜阻力4、吸收系数关系2021/7/28液相总传质推动力气相总传质推动力气相分传质推动力液相分传质推动力增加气相分压或减小溶质在液相中的浓度2021/7/28气膜控制（易溶体系）：H很大，m值很小故1）溶解度很大时的易溶气体2021/7/28液膜

2、控制（难溶体系）：故双膜控制（中等溶解度体系）气膜阻力和液膜阻力均不可忽略，称其为双膜控制。如用水吸收SO22021/7/28第二章吸收一、物料衡算与操作线方程二、吸收剂用量的确定三、塔径的计算四、填料层高度的计算五、理论板层数的计算六、吸收的操作型计算第三节吸收塔的计算2021/7/28研究逆流操作的填料塔吸收塔逆流操作的优点1、可获得较大的平均推动力，提高吸收速率。2、塔底液体与刚进塔的混气接触，有利于提高出塔吸收液的浓度，从而减少吸收剂用量3、塔顶气体与刚进塔的吸收剂接触，有利于降低出塔气体浓度，提高溶质吸收率。2021/7/28吸收塔的设计计算，一般的已知条件是：1）气体混合物中

3、溶质A的组成（mol分率）以及流量kmol/(m2.s)2）吸收剂的种类及T、P下的相平衡关系3）出塔的气体组成（分离要求已定）2021/7/28计算：1、操作型：对已有吸收塔的操作条件和吸收效果间的关系进行分析计算1）给定操作条件，求吸收效果，即气液两相出口浓度2）给定吸收效果，确定操作条件2、设计型：根据分离和工艺要求，确定塔的尺寸或估计吸收剂用量1）吸收剂的用量kmol/(m2.s)；2）塔的工艺尺寸，塔径和填料层高度2021/7/28V1,Y1L1,xbLa,xaGa,yaV,yL,x逆流吸收塔的物料衡算稳态逆流参数：V1、V2；L1、L2；V、L(kmol/m2·s)；y1、y2

4、(kmol(A)/kmol(A+B))；x1、x2(kmol(A)/kmol(A+S))；x、y。气y、V1液x、L1如何衡算？吸收剂和惰性气体的量V、L；比摩尔分率。找一固定量一、吸收塔的物料衡算与操作线方程确定各物流之间的量的关系以及设备进出口两物料组成之间的关系。1、物料衡算2021/7/28吸收率混合气中溶质A被吸收的百分率吸收剂浓度X1的确定物料衡算方程对单位时间内进出吸收塔的A的物质量作衡算稀端浓端2021/7/282、吸收塔的操作线方程式与操作线在m—n截面与塔底截面之间作组分A的衡算TB目的：塔中任意截面上气液组成Y和X之间的关系2021/7/28——逆流吸收塔

5、操作线方程在m—n截面与塔顶截面之间作组分A的衡算——逆流吸收塔操作线方程表明：塔内任一截面的气相浓度Y与液相浓度X之间成直线关系，直线的斜率为L/V。2021/7/282021/7/28表示塔中任一截面的气、液相组成Y、X之间呈直线关系，斜率为L/V，称为液气比，为溶剂摩尔流量/惰性气体摩尔流量，反映单位气体处理量的溶剂耗用量的大小操作线位置仅决定于塔顶、塔底两端的气液相组成，B点称为‘浓端’，T称为‘稀端’操作线通过物料衡算确定，仅与L、V及两相组成有关，而与塔型及压强、温度等无关2021/7/28吸收操作线总是位于平衡线的上方，操作线位于平衡线下方，则应进行脱吸过程任一截面上的传质推

6、动力为该截面上一相的组成与另一相的平衡组成之差，为操作线与平衡线的垂直距离和水平距离，相距越远，推动力越大。并流吸收塔的操作线：2021/7/28二、吸收剂用量的确定液气比Y1L/VBB*最小液气比2021/7/28最小液气比的求法图解法正常的平衡线2021/7/28平衡线为上凸形时2021/7/28思考：若实际操作时，液气比小于或等于最小液气比，吸收塔是否能操作？将会发生什么现象？最小液气比只对设计型问题有意义。能，但达不到指定的吸收要求2021/7/28计算法适用条件：平衡线符合亨利定律，可用表示例：空气与氨的混合气体，总压为101.33kPa，其中氨的分压为1333Pa，用20℃的水

7、吸收混合气中的氨，要求氨的回收率为99%，每小时的处理量为1000kg空气。物系的平衡关系列于本例附表中，若吸收剂用量取最小用量的2倍，试2021/7/28求每小时送入塔内的水量。溶液浓度(gNH3/100gH2O)22.53分压Pa160020002427分析：求水量吸收剂用量L求Lmin已知L/Lmin平衡常数解：1）平衡关系2021/7/282）最小吸收剂用量：或根据平衡数据求平均值2021/7/282）最小吸收剂