补充：吸收塔操作计算控制目标：气相出口组成Y2。吸收剂流量L可调节操作条件：操作温度t、压力P、（或液气比L/V）及其进口吸收剂组成X，等提高吸收率?措施：①增大液气比LV，改变操作线的位置，使操作线远离平衡线；②降低操作温度、提高操作压力，以降低平衡常数m使平衡线远离操作线：③降低吸收剂进口组成X，，使操作线远离平衡线
1 1 补充： 吸收塔操作计算 控制目标：气相出口组成Y2。 可调节操作条件：操作温度t、压力P、吸收剂流量L （或液气比L/V）及其进口吸收剂组成X2等。 提高吸收率φ措施： ①增大液气比L/V ，改变操作线的位置，使操作线远离 平衡线； ②降低操作温度、提高操作压力，以降低平衡常数m， 使平衡线远离操作线； ③降低吸收剂进口组成X2， 使操作线远离平衡线。 1
无论在填料塔的设计计算和操作计算中都要用到：草（操作线方程式）；Y=X+(-x)Y=X+(-X①物料衡算PA" = ExA PAH②气液相平衡关系（对稀溶液，用亨利定律）；yA*=mxA动3③传质速率方程式（N=传质系数X传质推动力）：NA = ki(c, - cA)NA= kG(PA - PAi)NA = k(x - XA)NA=k(y-y)NA = Ki(c* - CA)NA= KG(PA - PA*)NA = K(X *- XNA = KY(YA - YA*)④填料层高度计算式(Z=传质单元高度×传质单元数)Z=Hog*NoG
2 2 无论在填料塔的设计计算和操作计算中都要用到： ①物料衡算（操作线方程式）； ②气液相平衡关系（对稀溶液，用亨利定律）； ③传质速率方程式（NA=传质系数×传质推动力）； ④填料层高度计算式(Z=传质单元高度×传质单元数)。 Z=HOG*NOG ( ) 2 X2 V L X Y V L Y = + − ( ) 1 X1 V L X Y V L Y = + − pA * = ExA yA * = mxA NA = kG(pA − pAi) NA = kL(ci − cA) NA = ky(y − yi ) NA = kx(xi − xA) NA = KG(pA − pA *) NA = KL(c* − cA) NA = KY(YA − YA *) NA = KX(XA * − XA) A A
命题：塔高一定时，吸收操作条件与吸收效果间的分析和计算；吸收塔的核算。定性分析例在一填料塔中用清水吸收氨一空气中的低浓氨气若清水量适量加大，其余操作条件不变，则Y2、X如何变（已知体积传质系数随气量变化关系为kyaoc0.8）化？
3 3 命题：塔高一定时，吸收操作条件与吸收效果间的 分析和计算; 吸收塔的核算。 定性分析 例 在一填料塔中用清水吸收氨－空气中的低浓氨气， 若清水量适量加大，其余操作条件不变，则Y2、X1如何变 化？（已知体积传质系数随气量变化关系为 ）0.8 Y ka G ∝ V
定性分析步骤：10根据条件确定HoG、S;2）利用Z=NoG·HoG，确定 NoG 的变化;3）采用脱吸因数法确定Y,的变化；4）利用全塔物料衡算分析X变化水吸收混合气中的氨为气膜控制过程Kya ~ kya ocv 0.8VHog因气体流量V不变KyaQky、Kya 近似不变，Hoc不变
4 4 定性分析步骤： 1）根据条件确定HOG、S； 2）利用 ，确定 NOG 的变化; 3）采用脱吸因数法确定Y2的变化; 4）利用全塔物料衡算分析X1变化。 Z = NOG ⋅ HOG 水吸收混合气中的氨为气膜控制过程 0.8 Ka ka G Y Y ≈ ∝ 因气体流量V不变 kY a 、 KY a 近似不变，HOG不变 V Ω = K a V H Y OG
0.8Noc不变Z= Nog ·HoG0.60.40.30.2mL个ss0.1L /V0.08根据右图或图2-180.06Yi-Y20.040.03Yi -mX2 个 =→Y2 - Y2Y, ↓0.02Yz - mX 20.010.0080.0060.0040.003L(X,-X) = V(Y-Y2) = VY0.0020.00L↑: L(X -X) = VYi0.00080.00060.00051NOG.: Xi↓5
5 5 NOG不变 * 2 2 * 1 2 Y Y Y Y − − Z NOG HOG = ⋅ Y2 ↓ L(X1－X2) = V(Y1－Y2 ) ≈ VY1 ∵ L(X1－X2) ≈ VY1 ∴ X1 ↓ 根据右图或图2-18 L ↑
问题：吸收温度降低，Y2、Xi、吸Y收操作线如何变化？X,降低，Y2、Xi、吸收操作线如Y2何变化？Y2吸收压力提高，Y2、Xi、吸收操作线如何变化？X'XX'X2答：吸收温度降低，m降低，平衡线远离操作线，吸收推动力增大Y,降低，X增大。X,降低，操作线远离平衡线，推动力增大，Y,不变，β增大，Y,降低X,降低，吸收操作线斜率不变，但上移/左移。吸收压力提高，m降低，平衡线远离操作线，吸收推动力增大，Y,降6 低，X,增大
6 6 问题：吸收温度降低， Y2、X1、吸 收操作线如何变化？ X2降低， Y2、X1 、吸收操作线如 何变化？ 吸收压力提高， Y2、X1 、吸收操作 线如何变化？ 答：吸收温度降低， m降低，平衡线远离操作线，吸收推动力增大， Y2降低， X1增大。 X2降低，操作线远离平衡线，推动力增大，Y1不变，φ增大， Y2降低， X1 降低，吸收操作线斜率不变，但上移/左移。 Y2 ’ X1 ’ X2 ’ Y1 Y2 X X1 2 吸收压力提高， m降低，平衡线远离操作线，吸收推动力增大， Y2降 低， X1增大
(2）定量计算例1有一填料层高度为4m的填料塔，用清水吸收混合气中的CO2，CO，的组成为0.05（摩尔比），其余气体为惰性气体。液气比为150，吸收率为95%，操作温度为20℃C，总压力为1.5MPa。若压力改为2MPa，试计算CO，的吸收率为多少？20C，亨利系数为E=144MPa
7 7 例1 （2）定量计算 有一填料层高度为4m的填料塔，用清水吸收混合气中的CO2， CO2的组成为0.05（摩尔比），其余气体为惰性气体。液气比 为150，吸收率为95%，操作温度为20℃，总压力为1.5MPa。 若压力改为2MPa，试计算CO2的吸收率为多少？ 20℃， 亨利系数为E=144MPa
解：Y2 = Y(1 -n) = 0.05 × (1- 0.95) = 0.002596mVE1440.6496mL150P1.5[a-s)+SNoG0.05-0+0.645.72n(1-0.64)1-0.640.0025-0ZHoG:0.7m-N.OG8
8 8 解：
新工况：VVVVHogHoc= K,QaK,Qap'KcQapKQapHoGHoGp'1.5HoGx0.7= 0.525m2Z:7.62:m=E/PNoGHog144S'=mV/L=72/150=0.4872m2
9 9 新工况： K a V K a V H Y Ω = Ω = G OG p K a V K a V H Y Ω = Ω = G OG p' ' OG OG p' p H ' = H 0.7 0.525m 2 1.5 ' HOG = × = 7.62 H Z N OG OG = = 72 2 144 m = = S’=mV/L=72/150=0.48 ∵ m = E/P
NOG0.05-07.62+0.481-048)n1-0.48OY2'= 0.000499Φ = 1 - 0.000499/0.05 = 99%10
10 10 Y2 ’ = 0.000499 φ = 1 − 0.000499/0.05 = 99%