化工原理吸收塔的计算PPT

ln y1 y1e
ln y1 mx1
y2 y2e
y2 mx2
因此需要求取出塔液相含氨摩尔分数x1
物料衡算式
G( y1 y2 )
L G
1.2
L G
L(x1 x2 ) x1
min
1.2
y1 y2 x1e x2
G L
(
y1
y2
)
x2
H OG
G
K y
G qn A
PqPnT学已习知交流，A可以计算求取；
（2）塔内操作线斜率稍有增加。若平衡线不变，吸收推
动力一般要减小。
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6
遇到如下两种情况应采用溶剂再循环：
1、吸收过程有显著的热效应，大量吸收剂再循环可降低 吸收剂出塔温度，平衡线发生明显的向下移动，尽管操作 线向下移动，但是，塔内传质的推动力增大。 2、吸收的目的在于获得较浓的液相产物，按物料衡算所 需的新鲜吸收剂量过少，以至不能保持塔内填料良好的润 湿，吸收剂再循环，传质表面积增加，传质系数增大。
y2
y1 y2 0.02 0.001 0.0139
L G PPT学习交流
1.37
11
②求传质单元数
平均推动力
ym
ຫໍສະໝຸດ Baidu
( y1
y1e ) ( y2 ln y1 y1e
y2e )
y2 y2e
( y1 mx1) ( y2 mx2 ) 1.94103 ln y1 mx1 y2 mx2
相平衡方程式
ye mx
吸收基本方程式
H
HOG NOG
G
K y
y1 dy y2 y ye
H
HOL NOL
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L Kx
x1 dx x2 xe x
2
2）吸收塔设计型计算的命题
设计要求：
（1）达到分离要求最合理的溶剂用量； （2）达到分离要求所需要的塔高（填料层高）； （3）塔径（暂不计算）。
1.8
L G
2.0
L G
min
y1 x1
y2 x2
3.6
解得x1 0.005
Y1e 2 x1 0.01 y2e 0
ym
( y1 - y1e ) - ( y2 - y2e ) ln ( y1 - 2 y1e )
0.005
( y2 - y2e )
NOG
y1 y2 ym
3.6
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方法2：
NOG
1 1 1
ln
1
1 A
y1 y2
1
A
A
1 A
m L
1.2 1.37
G
N OG
1 1 1.2
ln 1
1.2 1.37
0.02 0.001
1.2
1.37
9.76
1.37
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例、一逆流操作的常压填料吸收塔，用清水吸收混
合气中的溶质A ，入塔气体中含A 2%（摩尔分数），
给定条件：
y1、G、相平衡关系、分离要求(y2或η)
回收率 G1 y1 G2 y2 1 y2
G1 y1
y1
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3
3）设计条件的选择
(1)流向选择，一般选择逆流操作; (2)吸收剂进口浓度选择，
x2 ,解吸操作费用 。
x2的 最 高 允 许 浓 度 为 ：x2
x2,e
y2 m
，
此
时
，ym
0, H
y2
x2
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x2增加对传质推动力的影响
4
2、吸收剂再循环的分析及应用
L
B'
L G
L L G
x1'
部分吸收剂再循环的定常态操作
x1'
吸收热效应明显的物系
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5
吸收剂入塔浓度
物料衡算
Lx 2
Lx1'
L
Lx
' 2
x
' 2
Lx2 Lx1' L L
有吸收剂再循环：
（1）实际吸收剂入塔浓度增加；
第 9 章 气体吸收（ 12学时）
第4讲： 9.5.4 吸收塔的设计型计算 1、吸收塔吸收剂用量和填料层高度; 2、吸收剂再循环的分析及应用； 3、解吸塔设计型计算。
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1
9.5.4 吸收塔的设计型计算
1、吸收塔吸收剂用量和填料层高度
1）计算公式
物料衡算式 G( y1 y2 ) L(x1 x2 )
解题分析：
已知y1、y2、x2、Kyα、m、qn、D、
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L G
1.2
L G
min
9
根据吸收过程基本方程
填料层高度计算式
H
HOG NOG
G
K y
y1 dy y2 y ye
平均推动力法求传质单元数
NOG
y1 dy
y1 y2
y2 y ye ( y1 y1e ) ( y2 y2e ) ( y1 mx1) ( y2 mx2 )
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7
y2
返混
x2
液体局部返混对传质推动力的影响
在一定的液体流量下，当上升气体流速达到一定值时，整个 塔段上同时发生大量液体返混，液体在塔顶被出口气体带出 塔外，即发生了不正常的 液泛 现象。
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8
例9-5： 吸收塔高（填料层高）的计算 在一逆流操作的吸收塔中用清水吸收氨—空气混合气
传质单元数
NOG y1yPmPyT学2 习交流01.0.92401.00031 9.79
12
③求传质单元高度
气相流率
G
0.025
12
0.0318kmol
/
(s
m2)
4
传质单元高度
H OG
G
K y
0.0318 0.0522
0.61m
④所需填料层高度为
H NOG HOG 9.79 0.61 6.0m
10
解：①求液相出口摩尔分数
最小液气比
L y1 y2 y1 y2 0.02 0.001 1.14
G min
x1e x2
y1 m x2
0.02 1.2
0
实际操作液气比 L 1.2 L 1.2 1.14 1.37
G
G min
解得液相出口摩尔分数
x1
G x2
y1 L
H NOG HOG 2.88m
16
3、解吸（脱吸）
1、解吸方法
高浓端
G ya L xa
经吸收后溶质A 被回收了90% ，此时水的用量为最
小用量的2倍，平衡线为 Y=2X, 气相总传质单元高
度为0.8m,试求填料层所需高度。
解： y1 0.02
y2 0.02 (1 0.9) 0.002
x2 0
x1e
y1 2
0.01
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L G
min
y1 y2 x1e x2
中的氨，混合气流量为0.025kmol/s,混合气入塔含氨摩 尔分数为0.02，出塔含氨摩尔分数为0.001。吸收塔操作 时的总压为101.3kPa，温度为293k，在操作浓度范围内 ， 氨 水 系 统 的 平 衡 方 程 为 y=1.2x ， 总 传 质 系 数 Kya=0.0522kmol/(s.m3)。若塔径为1m ，实际液气比是 最小液气比的1.2倍，求所需塔高为多少？