
吸收塔的操作与调节吸收塔的操作和调节一般是为了满足气相工艺要求。如前一工序的气体入塔条件发生改变或后一工序对气体出塔浓度等参数有新的要求时,吸收塔操作必须进行相应的调节调节手段:通常改变吸收剂入塔参数(L,X,t)。L个,L/V个,操作线斜率Y*=f(X)(LM)r> (LM)和推动力个。当气、液入塔浓度Y和XI不变时,出口气体Y,,吸收率增大。由物料衡算,Y2操作线由I线变为I线,Y2液相出口浓度X。XXX,X2FGLL
吸收塔的操作与调节 吸收塔的操作和调节一般是为了满足气相工艺要求。如前 一工序的气体入塔条件发生改变或后一工序对气体出塔浓 度等参数有新的要求时,吸收塔操作必须进行相应的调节 L ,L/V ,操作线斜率 和推动力 。 当气、液入塔浓度 Y1和 X2 不变时,出口气体 Y2 , 吸收率增大。由物料衡算, 操作线由Ⅰ线变为Ⅱ线, 液相出口浓度 X1 。 调节手段:通常改变吸收剂入塔参数( L, X2 , t 2 )。 Y X o Y*=f(X) II Y1 X X1 2 Y2 I X! ’ Y2 ’ (L/V)II > (L/V)I GLL

吸收剂用量调节的限度塔无限高:z—00有限塔高气液两相在塔底平衡:X1max=y1/mY2min=Y1-L/V(X1max-X2)L/Vm,L↑,y2下降不明显,L/VmCBY2minDy=mx11Y2=y20-1GLLmL/GX2X1
吸收剂用量调节的限度 气液两相在塔底平衡:x1max=y1 /m y2min=y1 -L/V(x1max-x2 ) 塔无限高:z→∞ 气液两相在塔底平衡:y2min=mx2 有限塔高 L/Vm,L↑,y2下降不明显, 此时操作调节应改变x2或t。 2 min 1 1,max 2 Y , Y - L/V X - X Y2,min mX2 L/V>m L/V<m GLL

增大吸收剂用量>吸收剂L增大,除受液泛条件限制外,还要考虑吸收剂再生设备的能力。>如果吸收剂用量增大过多,使再生不良或冷却不够,吸收剂进塔浓度X,和温度t,都可能升高,这两者都会造成传质推动力下降,从而冲抵了吸收剂用量增大的作用
增大吸收剂用量 吸收剂 L 增大,除受液泛条件限制外,还要考虑 吸收剂再生设备的能力。 如果吸收剂用量增大过多,使再生不良或冷却不够, 吸收剂进塔浓度 X2 和温度 t 2 都可能升高,这两者都 会造成传质推动力下降,从而冲抵了吸收剂用量增 大的作用

降低吸收剂入塔浓度Y*=f(X)若Y,和L/V不变,降低吸(L/M)n= (LM))Yi收剂入塔浓度,操作线向左1平移,传质推动力增大。当吸收剂入塔浓度由X,降至X时,液相出塔浓度将Y2由X降至X,气体出塔浓Y2度降至Y,分离程度增大。XXX0X Xi气、液出塔的实际浓度可由全塔物料衡算和传质单元数计算式联立求解。吸收剂入塔浓度X的调节主要受解吸过程的限制。GLL
降低吸收剂入塔浓度 若 Y1 和 L/V 不变,降低吸 收剂入塔浓度,操作线向左 平移,传质推动力增大。 当吸收剂入塔浓度由 X2 降 至 X2 ’ 时,液相出塔浓度将 由 X1 降至 X1 ’ ,气体出塔浓 度降至Y2 ’ ,分离程度增大。 *吸收剂入塔浓度X2的调节主要受解吸过程的限制。 Y X o Y*=f(X) II Y1 X1 X2 Y2 I X! ’ Y2 ’ (L/V)II = (L/V)I X2 ’ 气、液出塔的实际浓度可由全塔物料衡算和传质单元数计 算式联立求解。 GLL

吸收剂进口含量的选择及其最高充许含量x个,推动力,塔高个;x过低,再生费用个;所以,x2的选择是一个经济上的优化问题。Ry逆流操作时,塔顶气相v已定,与之成平衡的液相含量为x*故所选吸收剂进口含量x,不得高于x*否则达不到规定的分离要求。即x*是吸收剂入口y2含量的上限。所以,x,的选择X*2X2还存在一个技术上限的问题。GLL
B y1 x*2 x2 y2 A 吸收剂进口含量的选择及其最高允许含量 x2,推动力,塔高; x2过 低,再生费用;所以, x2的 选择是一个经济上的优化问题。 逆流操作时,塔顶气相y2已定, 与之成平衡的液相含量为x*2。 故所选吸收剂进口含量x2不得 高于x*2 ,否则达不到规定的分 离要求。即 x*2是吸收剂入口 含量的上限。所以, x2的选择 还存在一个技术上限的问题。 GLL

降低吸收剂入塔温度降低吸收剂入塔温度t,,改变了物系的平衡关系,气体溶解度增大,平衡线下移,传质推动力也增大。当气、液进塔浓度Y,X,以及液气比不变时,气体出塔浓度Y,降低,出塔液体浓度X,增大,吸收率增加。Y*=f(X)YY温度调节技术上受冷却器能力的限制;经济上受能Y2耗的优化约束。X2XiXGLL
降低吸收剂入塔温度 t 2,改变了物系的平衡关系,气体 溶解度增大,平衡线下移,传质推动力也增大。 当气、液进塔浓度 Y1、X2 以及液气比不变时,气体出 塔浓度 Y2降低,出塔液体浓度X1增大,吸收率增加。 Y o X Y*=f(X) Y1 X1 Y2 X2 降低吸收剂入塔温度 温度调节技术上受冷却器 能力的限制;经济上受能 耗的优化约束。 GLL

塔内返混返混:少量流体自身由下游返回至上游。返混破坏逆流操作条件,使推动力下降,对传质不利。SY2X1+XX2GLL
Y1 X2 X1 Y2 Y1 X1 X2 Y2 塔内返混 返混:少量流体自身由下游返回至上游。 返混破坏逆流操作条件,使推动力下降,对传质不利。 GLL

吸收剂再循环对吸收剂再循环流程,设Y2X2'MX2吸收剂再循环量与新鲜吸收剂加入量L的比值为,吸冷却器收两股吸收剂混合后浓度为塔L,=0 LX2,由吸收剂混合前后的物料衡算可得VBJiLXiX + XX,1+0GLL
吸收剂再循环 1 ' 1 2 2 X X X 对吸收剂再循环流程,设 吸收剂再循环量与新鲜吸 收剂加入量 L 的比值为 , 两股吸收剂混合后浓度为 X’2,由吸收剂混合前后的 物料衡算可得 吸 收 塔 y1 x1 y2 VB L X2 ’ 冷 却 器 Lr=θ L M x2 GLL

吸收剂再循环>若θ增加,吸收剂入塔浓度增大,传质推动力下降塔的吸收能力下降。B>但对于有显著的热效应的吸收过程,大量的吸收剂再循环可调节吸收剂在塔内的温度,促使平衡线下移,增ALAJ2大传质推动力,有利于吸收。X1X2X2>吸收目的在于获得X较高的-无再循环液相产物切(X↑LI→循环一有再循环量个作为补偿)
A y1 x2 x1 y2 B x2 ’ A’ 无再循环 有再循环 吸收剂再循环 但对于有显著的热效应的 吸收过程,大量的吸收剂再 循环可调节吸收剂在塔内的 温度,促使平衡线下移,增 大传质推动力,有利于吸收。 若 增加,吸收剂入塔浓度增大,传质推动力下降, 塔的吸收能力下降。 吸收目的在于获得X1较高的 液相产物 ( X1 ↑→L↓→循环 量↑作为补偿)

传质系数传质系数包含了传质过程速率计算中一切复杂的、不易确定的影响因素,其数值的大小主要取决于物系的性质操作条件及设备的性能(填料特性)三个方面。由于影响因素十分复杂,传质系数的计算难以通过理论模型解决,今为止尚无通用的计算方法可循。传质系数的获取途径:(1)实验测定(2)经验公式(3)准数关联式GLL
传质系数 传质系数包含了传质过程速率计算中一切复杂的、不易 确定的影响因素,其数值的大小主要取决于物系的性质、 操作条件及设备的性能(填料特性)三个方面。 由于影响因素十分复杂,传质系数的计算难以通过理论 模型解决,迄今为止尚无通用的计算方法可循。 传质系数的获取途径: (1) 实验测定 (2) 经验公式 (3) 准数关联式 GLL