化工原理下 第10章 吸收3—填料层高度的计算

yim

yib ln yib
yia yia
yib yb yib yia ya yia
N L

xb xa xim
xim

xib xia ln xib xia
xib xib xb xia xia xa
第四节 吸收（解吸）塔的计算
四、填料层高度的计算[537]
2. 传质单元高度与传质单元数
h0

V KY a
yb dY
传质单元高度 传质单元数
ya Y - Ye
传质单元数——反映分离操作的难易 传质单元高度——吸收设备效能高低的反映
填料层高度计算式汇总表
填料层高度
h0 H OG N OG h0 H OL N OL h0 H G N G h0 H L N L

A

吸收因数： A L mV
S NOG
第四节 吸收（解吸）塔的计算
四、填料层高度的计算[542]
48
44
N OG
40 36
32
28
24
20
16
12
8
4
0
1
2.0
10
100
1000
10000
Yb m X a Ya m X a
第四节 吸收（解吸）塔的计算
四、填料层高度的计算[538]
四、填料层高度的计算[537]
1. 填料层高度基本计算式
h0

V KY a
Yb dY Ya Y - Ye
h0

L KX a
Xb dX Xa Xe X
h0

V k y a
yb dy ya y - yi
h L xb dx kxa xa xi x
第四节 吸收（解吸）塔的计算
Yb
Ya A F
M
O Xa
B D
①在x-y坐标图中作平衡线OE及操作线AB；
N ②作辅助线MN，该曲线是操作线AB和平衡线
E
OE间垂直线中点的联线；
C H H
③从代表塔顶的操作线端点A出发，作水平线交
MN于点F，延长AF至F’，使FF’=AF；
F
④过点F’作垂线交AB于点C，再从点C作水平线
MN于点H，延长CH至H’使HH’=CH，过点
1. 填料层高度基本计算式பைடு நூலகம்
Ya
Xa
假设：① 气液流率为常量；
YX
② 吸收过程等温； ③ 传质系数为常量。
低浓度吸收 可满足此假设
h0
dh
X dX
NA a dh VdY LdX
Y dY
Yb X b
a —单位体积填料层中的传质面积（有效比表面积）； —塔截面积。
第四节 吸收（解吸）塔的计算
四、填料层高度的计算[539]
3.传质单元数的计算方法
(1) 对数平均推动力法 ——平衡线与操作线均为直线
NOG
Yb Ya Ym

Yb Yb
Ya Ya
ln Yb Ya
Yb (Y Ye)b
Ya (Y Ye)a
对数平均推动力法计算传质单元数汇总表
传质单元数
对数平均推动力
四、填料层高度的计算[541]
3.传质单元数的计算方法
(2) 解析法（脱吸因数法）
——平衡线与操作线均为直线
Ye mX
NOG

1 1 S
ln
1

S Yb
Ya
mXa mXa

S

解吸因数：
S mV L
NOL

1 1
A
ln
1

A Yb
Yb
mXa mXb
传质单元高度
H OG

V KY a
H OL

L K X a
HG

V k y a
HL

L kxa
传质单元数
N OG
Yb dY Ya Y Ye
N OL
Xb dX Xa Xe X
N G
yb dy ya y yi
N L
xb dx xa xi x
第四节 吸收（解吸）塔的计算
预习：吸收的设计型计算
3.传质单元数的计算方法 (3) 图解积分法
——平衡线与操作线均为曲线
Y
1
Yb
Y - Ye
Ya
Y Ye
Xa
Xb
X
NOG

Yb dY Ya Y Ye
Y
Ya
Yb
第四节 吸收（解吸）塔的计算
四、填料层高度的计算[538]
3.传质单元数的计算方法
(4)近似梯级图解法（Baker法）
Y
——平衡线为直线或弯曲程度不大的曲线
H’作垂线交AB于点D。依此类推画梯级直至
Xb X
达到或超过操作线上代表塔底的端点B为止 。所画梯级数即为气相总传质单元数NOG。
本次课内容及要求
第四节 吸收（解吸）塔的计算
一、全塔物料衡算 二、操作线方程 三、吸收剂用量的确定 四、填料层高度的计算
自学：【例10-6】 【例10-7】
作业： 公共邮箱
进、出口推动力
N OG

Yb Ya Ym
Ym

Yb ln Yb
Ya Ya
Yb Yb Ybe Ya Ya Yae
N OL

Xb Xa X m
NG

yb ya yim
X m

X b
ln X b
X a X a

Xb Xbe Xb Xa Xae Xa
1 y - y
NOG
yb ya
dy y y*
y
ya
yb
第十章 气体吸收
第一节 概述 第二节 吸收过程的相平衡关系 第三节 吸收过程的机理及传质速率 第四节 吸收（解吸）塔的计算
一、全塔物料衡算 二、操作线方程 三、吸收剂用量的确定 四、填料层高度的计算
第四节 吸收（解吸）塔的计算
四、填料层高度的计算[535]