高浓度气体吸收

yb=0 G=300kmol/h
N OG
1 1 S
ln1
S
yb ya
ya ya
S
解吸（脱吸）举例
(2) 求解吸塔传质单元数NOG
S mG 0.6 300 1.2
L
150
N O G
1
1 S
ln1
S
y b y a
mxa mxa
S
ya xa L=150kmol/h
xa
ya=0.045
L
150
N OG
yb ya
mxa mxa
1
0.015 0.15 0.005 1 0.0015 0.15 0.005
18
ya xa L=150kmol/h
xa
ya=0.045
吸
解
收
吸
塔
塔
7m y=0.15x
7m y=0.6x
xb yb=0.015 xb=0.095 G=1000kmol/h
2．物料衡算及操作线方程 全塔物料衡算
GB,y2 LS ,x2
GB
y1 1 y1
y2 1 y2
Ls
1
x1 x1
x2 1 x2
GB,y
LS,x
操作线方程：
GB，y1
LS ,x1
GB
y
1
y
y2 1 y2
Ls
x
1
x
x2 1 x2
操作线为一曲线
其中GB为惰性气体流率；LS为纯溶剂流率
液相：d Lx NAadh kxa xi x dh
底 d Gy
底 d Lx
H
顶
kya y yi
顶
kxa xi x
GB
y1 1 y1
y2 1 y2
Ls
x1 1 x1
x2 1 x2
§8.4.6 解吸（脱吸）
一．解吸方法：
高浓端
G ya L xa
o
L
L min
解
吸yb
xb
剂 低浓端
E
逆流解吸塔
A
B
yb
L G
xb
x
b
xa
xa
ya
x
y
L G
x
xa
ya
解吸（脱吸）举例
例4 吸收－解吸联合操作系统如图所示。两塔填料层 高度均为7m，G=1000kmol/h，L=150kmol/h，解吸气量 G=300kmol/h ， 组 分 浓 度 为 ： yb=0.015 ， ya=0.045 ， yb=0，xb=0.095（均为摩尔分率），且知：吸收系统相 平衡关系为y = 0.15x，解吸系统相平衡关系为y = 0.6x。 试求：
1．减压解吸------闪蒸 2．应用解吸剂进行解吸 ----吸收的逆操作
传质方向
常用的解吸剂有惰性气体、水蒸气或贫气等
Gy
Lx
(1)气提------解吸剂用惰性气体或贫气
(2)汽提或提馏-----解吸剂用水蒸汽
解
吸剂yb
xb
低浓端
逆流解吸塔
§8.4.6 解吸（脱吸）
高浓端
G ya L xa
二．低浓气体解吸时 特点：
高浓气体吸收
1.特点： (1)气相流率G沿塔高有明显变化，至于液相流率，则 仍可作为常数。操作线不为直线。
(2)气相传质系数在全塔范围内不再为一常数， 至 于液相传质系数，由于液相流率变化不显著，则仍 可作为常数。
(3)热效应对相平衡关系的影响不可忽略。平衡线可 能不为直线。
溶解热导致液相温度升高，相平衡常数增大，不 利于吸收。
L,t, x
h dh+h
x+dx L+dL t+dt
4 热量衡算微分方程
简化上式
因吸收剂用量与被吸收的溶质的量相比很大，
忽略dL变化的影响，则上式为：
Ldx=CmLLdt dx=CmLdt
即：tn
tn1
CmL
xn xn1
5 传质速率方程及填料层高度计算
对塔内某一微元段dh
气相：d Gy NAadh kya y yi dh
液相：d Lx NAadh kxa xi x dh
底 d Gy
底 d Lx
H
顶 kya y yi 顶 kxa xi x
求解方法：
传质单元法及逐段计算法
传质单元法
因
d Gy
d
GB 1
y y
GB
dy
1 y 2
G dy 1 y
N Aadh kya y yi dh
解： (1) 求吸收塔气体出口浓度ya，传质单元数NOG 对整个流程（包括两塔）作物料衡算，可得：
G yb ya G ya yb
ya
yb
G G
y
a
yb
0.015 300 0.045 0
1000
ya xa L=150kmol/h
xa
ya=0.045
吸
解
收
吸
塔
塔
7m y=0.15x
7m y=0.6x
0.0015
xb yb=0
yb=0.015 xb=0.095
G=300kmol/h
G=1000kmol/h
N OG
1 1 S
ln1
S
yb ya
ya ya
S
解吸（脱吸）举例
对吸收塔：
xa
xb
yb ya LG
0.095 0.015 0.0015 150 1000
0.005
S mG 0.15 1000 1
3．最小液气比
y1 y2
LS GB
min
1 y1 x1e
1 y2 x2
Y
1 x1e 1 x2
y1
B
B
P
y2 A
0 x2
x1e
4 热量衡算微分方程
简化处理：忽略溶剂汽化热、热损失及气温升高需热。 对微元体作热量衡算：在上述简化的基础上热量衡算实质
上为液相体系的热量衡算。即吸收溶解热全部用于液体温度 的升高。
设CmL ——溶液的平均摩尔热容。
——微分溶解热，即1kmol溶质溶解于
H
含量为x的大量溶液中所产生的热量。
吸收溶解热=d L x Ldx+ xdL
液体温度升高需热=CmLd Lt CmLLdt CmLtdL
吸收溶解热=液体温度升高需热
即 Ldx+ xdL=CmLLdt CmLtdL
传质方向
Gy
Lx
❖全塔物料衡算、操作线方程、填料层高 度计算式与吸收时的完全相同
y
N OG
1 1 S
ln1
S
yb ya
ya ya
S
ya*
N OL
1
1
A
l
n1
Hale Waihona Puke Baidu
A xa
xb
x
b
x
b
A
N OL SN OG
ya
❖最小气液比 G
L min
xa ya
xb yb
yb
G (1.2 ~ 2.0) G
吸
解
收
吸
塔
塔
7m
7m
1
1 1.2
ln1
1.2
0 0.6 0.095 0.045 0.6 0.095
(1) 吸收塔气体出口浓度ya，传质单元数NOG；
(2) 解吸塔传质单元数NOG；
ya xa
(3) 若解吸气体流量减少为
xa ya
250kmol/h，则吸收塔气体
出口浓度ya又为多少？（其 余操作条件均不变，且气体
吸
解
收
吸
塔
塔
流量变化时，解吸塔HOG基本不变）
xb yb ,G
G,yb xb
解吸（脱吸）举例