幻灯片2目录 爪气便 §84二元低浓气体吸收(或脱吸)的计算 §8.4.1物料衡算和操作线方程 §842吸收剂用量的确定 §8.43塔径的计算 §8.44低浓气体吸收时填料层高度 江大学本科生课程 化工原理 第八章气体吸收 1/26
浙江大学本科生课程 化工原理 第八章 气体吸收 1/26 幻灯片2目录 §8.4 二元低浓气体吸收（或脱吸）的计算 § 8.4.1 物料衡算和操作线方程 §8.4.2 吸收剂用量的确定 §8.4.3 塔径的计算 §8.4.4 低浓气体吸收时填料层高度
§84二元低浓气体吸收(或脱吸)的计算 计算项目主要有: y (1)吸收剂用量 (2)塔的主要工艺尺寸 H 包括塔径D、填料层高度H或塔板数N b yb L 逆流吸收塔的物料衡算 G -kmol/s or kmol/(ms) 江大学本科生课程 y(或x)--摩尔分率; 化工原理 第八章气体吸收 2/26
浙江大学本科生课程 化工原理 第八章 气体吸收 2/26 Ga ya La xa D H Gb yb Lb xb 逆流吸收塔的物料衡算 §8.4 二元低浓气体吸收（或脱吸）的计算 计算项目主要有： （1）吸收剂用量 （2）塔的主要工艺尺寸： 包括塔径D、填料层高度H或塔板数N G、L-----kmol/s or kmol/(m2 s) ； y（或x）-----摩尔分率；
§8.4.1物料衡算和操作线方程 全塔物料衡算: G B ya ya 对溶质A,有 气相的减少速率=液相的增加速率 beb b'b 2(6-)=L3(X。-Xn) ,==s(Xb-X+Y B Jb yb X 回收率为:n= 逆流吸收塔的物料衡算 b GB-----kmolB/s or kmolB/(m2s); s-----kmolS/s or kmolS/(m2s); 江大学本科生课程 Y(或X)--摩尔比; 化工原理 第八章气体以1 3/26
浙江大学本科生课程 化工原理 第八章 气体吸收 3/26 Ga ya La xa Gb yb Lb xb 逆流吸收塔的物料衡算 对溶质 A，有 气相的减少速率= 液相的增加速率 ( ) ( ) GB Yb −Ya = LS Xb − Xa ( ) b a a B S b X X Y G L Y = − + 回收率为： b a b b a Y Y Y Y Y = − − = 1 § 8.4.1 物料衡算和操作线方程 GBYa LS Xa GBYb LS Xb GB-----kmolB/s or kmolB/(m2 s) ； LS -----kmolS/s or kmolS/(m2 s) ； Y（或X）-----摩尔比； b b a a Lb xb La xa G y − G y = − 全塔物料衡算：
§84.1物料衡算和操作线方程=c(X-X)+Y 对塔上部任一段的A组分作质量衡算: 气相量的减少速率=液相量的增加速率 a(Y-) LoX-X S Y=s(x-X)+Y一操作线方程 B Gy三; GpY B X P操作 直线,斜率为(称为液气比) B b jb 并通过点A(Xa,Ya),B(Xb,Yb)GBYb 总是位于平衡线的上方; 逆流吸收塔的物料衡算 操作线斜率越小,越靠近平衡线,传质推动力越小 逆流吸收塔操作线 对传质不利。 化工原理 第八章气体吸收 4/26
浙江大学本科生课程 化工原理 第八章 气体吸收 4/26 Ga ya La xa GB Ya LS Xa G y L x GB Y LS X Gb yb Lb xb GB Yb LS Xb 逆流吸收塔的物料衡算 气相量的减少速率= 液相量的增加速率 ( ) ( ) GB Y −Ya = LS X − Xa ( ) a a B S X X Y G L Y = − + 对塔上部任一段的A组分作质量衡算： -------操作线方程 直线，斜率为 B S G L （称为液气比）， 并通过点 A(Xa，Ya )，B(Xb，Yb) 总是位于平衡线的上方； Yb B Y P Ya A O Xa X Xb 逆流吸收塔操作线 ( ) b a a B S b X X Y G L § Y = − + 8.4.1 物料衡算和操作线方程 操作线斜率越小，越靠近平衡线，传质推动力越小， 对传质不利。 操作点
§8.4.1物料衡算和操作线方程 Y6=2(X6-X)+Y X-X+Y 对于低浓气体(通常y1-10%), B G≈G,≈G,≈G,L≈L,≈L≈ B Y≈y,X≈x,于是, yb≈(xb-xa)+y G GnY x-x+ Ub yb bb Bb b 逆流吸收塔的物料衡算 江大学本科生课程 化工原理 第八章气体吸收 5/26
浙江大学本科生课程 化工原理 第八章 气体吸收 5/26 G Ga Gb GB，L La Lb LS， Y y，X x，于是， Ga ya La xa GB Ya LS Xa G y L x GB Y LS X Gb yb Lb xb GB Yb LS Xb 逆流吸收塔的物料衡算 ( ) b b a a x x y G L y − + ( ) a a x x y G L y − + § 8.4.1 物料衡算和操作线方程 对于低浓气体（通常yb<10%）， ( ) b a a B S b X X Y G L Y = − + ( ) a a B S X X Y G L Y = − +
§8.4.2吸收剂用量的确定 G Xa 吸收塔设计中,吸收剂用量改变对吸收过程的影响: 最小液气比 B G (1.2~2.0 GpY B mIn Y Y B Y BB′ B Yb E 一逆流吸收塔的物料衡 江大学本科生课程y≈2(x-x)+n==(x-x,)+1 6/26
浙江大学本科生课程 化工原理 第八章 气体吸收 6/26 Y Y B B Yb B B B Yb P YE E Ya A Ya A 0 Xa Xb 0 Xa XE Xb LS B S G L min B S G L 最小液气比 min (1.2 ~ 2.0) = B S B S G L G L ( ) b b a a x x y G L y − + ( ) b a a B S b X X Y G L Y = − + Ga ya La xa GBYa LSXa G y L x GBY LSX Gb yb Lb xb GBYb LSXb 逆流吸收塔的物料衡算 § 8.4.2 吸收剂用量的确定 吸收塔设计中，吸收剂用量改变对吸收过程的影响：
§8.4.2吸收剂用量的确定 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? G G Le X 能,但达不到指定的吸收要求 最小液气比只对设计型问题有意义。 G V X G b yb GnY Ls X 江大学本科生课程 逆流吸收塔的物料衡算 化工原理 第八章气体吸收 7126
浙江大学本科生课程 化工原理 第八章 气体吸收 7/26 § 8.4.2 吸收剂用量的确定 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。 Ga ya La xa GBYa LSXa G y L x GBY LSX Gb yb Lb xb GBYb LSXb 逆流吸收塔的物料衡算 能，但达不到指定的吸收要求
§8.4.2吸收剂用量的确定 最小液气比的计算: E B Xh-X B mIn b E 低浓时: L Db-VE G mIn x;- G mn Db-JE Y B B BB B E 20X 江大学本科生课程 化工原理 第八章气体吸收 8/26
浙江大学本科生课程 化工原理 第八章 气体吸收 8/26 Y Y B B Yb B B B Yb YE E Ya A Ya A 0 Xa Xb 0 Xa XE Xb b a b a B S X X Y Y G L − − = min b E b E B S X X Y Y G L − − = min § 8.4.2 吸收剂用量的确定 最小液气比的计算： 低浓时： b a b a x x y y G L − − = min b E b E y y y y G L − − = min
§8.4.3塔径的计算 G G1 X D Gy X GY L u为空塔气速,m/s, Gb yu V为混合气体的体积流量,m3s。 GRY LsX 逆流吸收塔的物料衡算 江大学本科生课程 化工原理 第八章气体吸收 9/26
浙江大学本科生课程 化工原理 第八章 气体吸收 9/26 u V D S 4 = § 8.4.3 塔径的计算 u为空塔气速，m/s， Vs为混合气体的体积流量，m3 /s。 Ga ya La xa GBYa LSXa G y L x GBY LSX Gb yb Lb xb GBYb LSXb 逆流吸收塔的物料衡算
§8.4.4低浓气体吸收时填料层高度 计算项目主要有 (1)吸收剂用量 (2)塔的主要工艺尺寸:包括塔径、填料层高度或塔板数 填料层高度的一般计算式 气相中溶质A的减少速率 液相中溶质A的增加速率 G-dG 从气相到液相的传质速率 引入a= 填料层所具有的有效愜面积 v+dy x+dx 填料体积 G(+dy )-(G-d@)y= Ad(Gy Ad(Lx N 江大学本科生课程 A kmol/(mS) 化工原理 第八章气体吸收 10/26
浙江大学本科生课程 化工原理 第八章 气体吸收 10/26 ya xa y x h G-dG dh H G y+dy x+dx A Gb yb xb 微元填料段的物料衡算 气相中溶质 A 的减少速率 = 液相中溶质 A 的增加速率 = 从气相到液相的传质速率 引入 填料体积 填料层所具有的有效传质面积 a = G、L-------kmol/(m2 s) G( y + dy) − (G − dG)yA = Ad (Gy) § 8.4.4 低浓气体吸收时填料层高度 计算项目主要有： （1）吸收剂用量 （2）塔的主要工艺尺寸：包括塔径、填料层高度或塔板数 一．填料层高度的一般计算式 = Ad (Lx) = N A aAdh