吸收讨论题解答

ϕ ' '1 = 97%
如何才能实现这一变化要求？ 实际上是解吸塔的气体量要变化（ 实际上是解吸塔的气体量要变化（qnG’） ） 解吸塔：液膜控制， 和 不变→Ｈ 不变 不变→NOL’不 解吸塔：液膜控制，h’和qnL不变 ＨＯL’不变 不 试差求Ａ 由物料衡算求（ 变→试差求Ａ’→由物料衡算求（qnG’/qnL） 试差求 由物料衡算求 结果是q Ｇ 结果是 nＧ’增大
求：解吸塔的气体用量是最小用量的多少倍？ 解吸塔的气体用量是最小用量的多少倍？ 知实际用量， 知实际用量，应求最小用量
′ ′ q ′ nG = x2 − x1 = 0.128 − 0.004 = 0.266 ′ ′ qnL ye 2 − y1 3.64 × 0.128 − 0 min
2
判断！ 判断！
h = H OG • N OG = 0.85 × 6.88 = 5.85m
吸收因子法： 吸收因子法
q nL 0.193 1 A= = = 1.75， = 0.57 mq nG 0.11 A
N OG 1 y1 − mx 2 1 = ln 1 − + 1 A y 2 − mx 2 A 1− A 1 0.025 − 0.11 × 0.004 = ln (1 − 0.57 ) + 0.75 = 6.92 1 − 0.57 0.001 − 0.11 × 0.004 1
求出x’’ 试差 求出 1 、qnL’’
措施2 液体量不变，提高h 措施2：液体量不变，提高h
q nG x1 = ( y1 − y 2 ) + x2 q nL 0.025 − 0.0009 x1 = + 0.004 = 0.1286 0.1935
如何求h 如何求h？
∆y1 = y1 − ye1 = y1 − mx1 = 0.025 − 0.11× 0.1286 = 0.0109 ∆y 2 = y 2 − ye 2 = 0.0009 − 0.11× 0.004 = 0.00046 ∆y1 − ∆y 2 0.0109 − 0.00046 0.0104 ∆y m = = = = 0.00329 0.0109 ∆y 3.162 ln ln 1 0.00046 ∆y 2
y1
ye=mx
y2＝ ＝ ye2
（III）y2=0.0004<ye2 ，在平衡线下方 ） 无论qnL多大，都不能实现。 无论 多大，都不能实现。 若要实现，必须降低 若要实现，必须降低ye2至y2 以下。 如何降低？
ye2
y2
x2
x1
xe1
ye=mx
y1
x2
x1
xe1
(5)在吸收塔气量、液量及两塔填料层高度均不变的条件下，欲 在吸收塔气量、液量及两塔填料层高度均不变的条件下，
(3) 解吸塔计算
用平均推动力法：qnG’/qnL=0.33，m’=3.64 平均推动力法： ， x1’=x2=0.004，y1’=0 ，
x2' = x1 = 0.128 x2' −x1' y2' = + y1' = 0.376 qnG' qnL
′ ∆ x1' = x1' − x e1' = x1' − y1 / m ′ = 0 .004 ′ ∆ x 2 ' = x 2 ' − x e 2 ' = x 2 ' − y 2 / m ′ = 0 .025
当y2 = 0.001 ≥ y e 2
y1=0.025
x1
此时可通过加大qnL实现新的分离要求。 •此时操作线如何变化？ 此时操作线如何变化？ 此时操作线如何变化
（I）y2＝0.0009>ye2(=0.00044)，可以实现的操作 ） ，
对气膜控制过程： 气膜控制过程：
h不变
qnG不变→ Ky a不变→ HOG不变→ NOG不变
q nL q nL = 1 .8 q q nG nG q nL
= 1 . 8 × 0 . 107 = 0 . 193 min = 0 . 193 × 300 = 58 . 04 kmol / h
溶质回收率： 溶质回收率：
0.001 y1 − y2 y2 ϕ= = 1− = 1− = 96% y1 y1 0.025
已知： 已知：qnG’/qnL=0.33 是否在常规经济范 围内？ 围内？
q nG q nG / q nL 0.33 = = 1.24 ( q nG )min [ q nG / q nL ] min 0.266
′
′
出塔气中苯浓度分别变为 （4）若要求吸收塔出塔气中苯浓度分别变为 ）若要求吸收塔出塔气 0.09%、0.044%、0.04%，在入塔吸收液浓度不 、 、 ， 变的情况下，可采取什么措施？ 变的情况下，可采取什么措施？ 哪些？ 哪些？
使吸收塔入塔液体浓度降至 入塔液体浓度降至 ， 使吸收塔入塔液体浓度降至0.2%，则吸收塔出塔净化气组成变 为多少？ 为多少？
吸收塔：气膜控制， 和 不变， 减小到0.002 吸收塔 气膜控制，h和qnG不变，x2减小到 气膜控制 HOG不变→NOG不变 → y2变化→A不变，由物料衡算求 1 不变， 不变 不变 由物料衡算求x
（2）吸收塔填料层高度： ）吸收塔填料层高度： NOG的求法：吸收因子法
平均推动力法
1 1 e1
h = H OG ⋅ N OG H OG G = K ya
∆y = y − y = 0.025 − 0.11× 0.128 = 0.01092
∆y = y − y = 0.001− 0.11× 0.004 = 0.00056
y1
ye=mx
y2＝0.001
y2’＝0.0009 ＝
ye2＝0.00044
x2
′ qnG ( y1 − y 2 ) = qnL′′ ( x1′ − x2 )
' ′ ∆y1 = y1 − ye1 = y1 − mx1′ = 0.025 − 0.11x1' ∆y 2 = y 2 − ye 2 = 0.0009 − 0.11× 0.004 = 0.00046 ∆y1 − ∆y 2 y1 − y2 0.0241 ∆y ′′ = N OG = = = 6.88 m ∆y1 ′′ ∆y′′ ∆ym ln m ∆y 2
物料衡算： x1 = q nG ( y1 − y 2 ) + x 2
q nL 1 = × (0.025 - 0.001) + 0.004 = 0.128 0 . 193
饱和度：
x1 x1 ς = × 100 % = × 100 % y1 x e1 m 0 . 128 = × 100 % = 56 . 3 % 0 . 025 / 0 . 11
1 y1 − m x 2 1 N OG = Ln 1 − + = 6.92 , 1 A y 2 − mx 2 A 1− A 求新的 y 2 1
q nG ( y1 − y 2 ) + x 2 x1 = q nL
参考值：y' ' 2 = 0.000785 x' '1 = 0.127
∆ x2 '− ∆ x1 ' 0.025 − 0.004 ∆xm ' = = = 0.011 ∆x2 ' 0.025 ln ln ∆ x1 ' 0.004
x ’=0.004 x２’ y２ ’
解 吸
y ’=0
x2 '− x1 ' 0.128 − 0.004 = N OL ' = = 11.3 ∆x m 0.011 h′ = N OL '⋅H OL ' = 11.3 × 0.72 = 8.12m
(1)吸收剂用量及吸收塔出塔液的饱和度、溶质的回收率 ； 吸收剂用量及吸收塔出塔液的饱和度、溶质的回收率 吸收剂用量及吸收塔出塔液的饱和度 (2)若吸收过程的气相总体积传质系数 ya为1798kmol/(m3·h)， 若吸收过程的气相总体积传质系数K 为 若吸收过程的气相总体积传质系数 ， 吸收塔的填料层高度； 求吸收塔的填料层高度； (3)若解吸塔的液相总传质单元高度为 若解吸塔的液相总传质单元高度为0.72m，求解吸塔的填料层 ， 若解吸塔的液相总传质单元高度为 高度；解吸塔的气体用量是最小用量的多少倍？ 高度；解吸塔的气体用量是最小用量的多少倍？ (4)若要求 吸收塔出塔气浓度分别变为 若要求吸收塔 出塔气浓度分别变为0.09%、 0.044%、 0.04% 、 、 若要求 吸收塔 出塔气浓度分别变为 ，在入塔吸收液浓度不变的情况下，可采取什么措施？ 入塔吸收液浓度不变的情况下，可采取什么措施？ 的情况下 (5)在吸收塔气量、 液量及两塔填料层高均不变的条件下 ， 欲使 在吸收塔气量、液量及两塔填料层高均不变的条件下， 填料层高均不变的条件下 在吸收塔气量 吸收塔入塔液体浓度降至0.2%，则吸收塔出塔净化气组成可降 ， 则吸收塔出塔净化气 出塔净化气组成可降 吸收塔入塔液体浓度降至 至多少？ 至多少？
2 2 e2
∆ y1 − ∆ y 2 0 .01092 − 0 .00056 ∆ym = = = 0 .003488 ∆ y1 0 .01092 Ln ln ∆y 2 0 .00056
y − y 0.025 − 0.001 N = = = 6.88 ∆y 0.003488
1 2 OG m
H OG
G 300 / (0.785 × 0.5 ) = = = 0.85m K ya 1798
y2=0.001
X2=0.004
措施1：塔不变，保证正常操作 先计算出塔气体极限组成： 出塔气体极限组成： 出塔气体极限组成
高度、 高度、分离 要求及进料
ye 2 = mx2 = 0.11× 0.004 = 0.00044