第二炮兵工程学院《环境工程学》教案 化学吸收与物理吸收相比较,气相一侧两者均可用物理吸收的传质速率方程 式(7-2)表示,而化学吸收相当于增大了液相的传质动力和传质分系数,因此提 高了传质速率。此时传质速率的表示有两种方法:一是采用增大的液相传质分系 数hd,而选取与物理吸收相同的传质动力(Δa=c-c);二是采用增大的传 质动力(Δa+δ),δ为液相发生化学反应时传质动力的增大值,而选取与物 理吸收相同的传质分系数k,即: N=kd△CA=k(△C4+) (7-18) 通常将α=kd/k称为增强系数,表示液相传质分系数因发生化学反应而增 大的倍数。由kd和物理吸收时的气相传质分系数k利用式(7-14)或(7-15)便 可求出化学吸收过程的传质总系数。 四)吸收装置 吸收装置主要是塔式容器,应满足下列基本要求: ①气液接触面大,接触时间长;②气液之间扰动强烈, 吸收效率高;③流动阻力小,工作稳定;④结构简单, 1一气体出口 维修方便,投资和运行维修费用低;⑤具有抗腐蚀和 2一液体入口; 43一液体分布装置; 防堵塞能力。常用的吸收装置有填料塔、湍流塔、板 4一塔壳; 式塔、喷淋塔、和文丘里吸收器等。 5一填料 6一液体再分布器; 填料塔的基本型式如图7-1所示,气体由塔底进 7一填料; 入向上流动,喷淋的吸收液经填料逆流向下,吸收过 程在填料的湿润表面进行。填料种类很多,如拉西环、 9气体人口 0一液体出口 鲍尔环、鞍形、波纹填料等,通常采用陶瓷、塑料、 金属等材料。填料塔直径一般不超过800m,空塔气速 一般为0.3~1.5m/s,单层填料层高度在3~5m之下, 压降通常为400~600Pa/m,液气比为0.5~2.0kg/kg, 图4-19填料塔简图 液体喷淋密度在10m/(血h·m)以上。填料塔由于结构简单、气液接触效果好,压 降较小而被广泛应用。不足之处是填料容易堵塞、损失大。 板式塔内装有若干层塔板,吸收液自塔顶向下流动,并在塔板上保持一定厚 度的液层,气体从塔底向上逐级穿过塔板,以鼓泡状态或喷射状态与液体相互接 触,进行传质、传热及化学反应,如图7-2所示。塔板的结构形式有多种,如 孔板、筛板、旋流板等,板上设有溢流堰,以保持约30m厚度的液层。操作中 合适的气液比例非常重要,气量过大,则气速过高,穿过筛孔时会以连续相通过 塔板液层,形成气体短路,并增大阻力;气量过小或液流量过大,会导致液体从 筛孔泄漏,降低吸收效率。筛孔孔径一般为3~8mm,开孔率为 5%~15%,空塔气速为10~25m/s,穿孔气速约为4.5~12.8m/s, 每层塔板的压降约为800~200Pa。与填料塔相比,板式塔空塔 速度较高,处理能力大,但压降损失也较大。 湍球塔是为了强化传质、传热过程,应用流化床技术的一种 特殊填料塔。聚乙烯或聚丙烯制作的球形填料由筛板支撑,加大 气速使填料处于悬浮状态。运动小球的湍动旋转和相互碰撞,使 汽体 球面液膜不断更新,强化传质过程,提髙了吸收效率。湍球塔的 空塔气速一般为2~6m/s,静止填料层每层髙度一般为0.2 0.3m,每层压降为400~1200Pa。湍流塔体积小,风速高,处理 量大,吸收效率髙,塔内不会堵塞。但塑料小球的湍动有返混现 图4-20板式塔简图 第6页第 6 页 化学吸收与物理吸收相比较，气相一侧两者均可用物理吸收的传质速率方程 式(7－2)表示，而化学吸收相当于增大了液相的传质动力和传质分系数，因此提 高了传质速率。此时传质速率的表示有两种方法：一是采用增大的液相传质分系 数 kl,d，而选取与物理吸收相同的传质动力（ΔcA＝cAi－cA）；二是采用增大的传 质动力（ΔcA＋δ），δ为液相发生化学反应时传质动力的增大值，而选取与物 理吸收相同的传质分系数 kl，即： N k c k c A l d A l A =  =  + , (  ) (7－18) 通常将α＝kl,d/kl称为增强系数，表示液相传质分系数因发生化学反应而增 大的倍数。由 kl,d和物理吸收时的气相传质分系数 kg利用式(7－14)或(7－15)便 可求出化学吸收过程的传质总系数。 （四）吸收装置 吸收装置主要是塔式容器，应满足下列基本要求： ①气液接触面大，接触时间长；②气液之间扰动强烈， 吸收效率高；③流动阻力小，工作稳定；④结构简单， 维修方便，投资和运行维修费用低；⑤具有抗腐蚀和 防堵塞能力。常用的吸收装置有填料塔、湍流塔、板 式塔、喷淋塔、和文丘里吸收器等。 填料塔的基本型式如图 7－1 所示，气体由塔底进 入向上流动，喷淋的吸收液经填料逆流向下，吸收过 程在填料的湿润表面进行。填料种类很多，如拉西环、 鲍尔环、鞍形、波纹填料等，通常采用陶瓷、塑料、 金属等材料。填料塔直径一般不超过 800mm，空塔气速 一般为 0.3～1.5m/s，单层填料层高度在 3～5m 之下， 压降通常为 400～600Pa/m，液气比为 0.5～2.0kg/kg， 液体喷淋密度在 10m3 /(h·m 2 )以上。填料塔由于结构简单、气液接触效果好，压 降较小而被广泛应用。不足之处是填料容易堵塞、损失大。 板式塔内装有若干层塔板，吸收液自塔顶向下流动，并在塔板上保持一定厚 度的液层，气体从塔底向上逐级穿过塔板，以鼓泡状态或喷射状态与液体相互接 触，进行传质、传热及化学反应，如图 7－2 所示。塔板的结构形式有多种，如 孔板、筛板、旋流板等，板上设有溢流堰，以保持约 30mm 厚度的液层。操作中 合适的气液比例非常重要，气量过大，则气速过高，穿过筛孔时会以连续相通过 塔板液层，形成气体短路，并增大阻力；气量过小或液流量过大，会导致液体从 筛孔泄漏，降低吸收效率。筛孔孔径一般为 3～8mm，开孔率为 5％～15％，空塔气速为 10～25m/s，穿孔气速约为 4.5～12.8m/s， 每层塔板的压降约为 800～2000Pa。与填料塔相比，板式塔空塔 速度较高，处理能力大，但压降损失也较大。 湍球塔是为了强化传质、传热过程，应用流化床技术的一种 特殊填料塔。聚乙烯或聚丙烯制作的球形填料由筛板支撑，加大 气速使填料处于悬浮状态。运动小球的湍动旋转和相互碰撞，使 球面液膜不断更新，强化传质过程，提高了吸收效率。湍球塔的 空塔气速一般为 2～6m／s，静止填料层每层高度一般为 0.2～ 0.3m，每层压降为 400～1200Pa。湍流塔体积小，风速高，处理 量大，吸收效率高，塔内不会堵塞。但塑料小球的湍动有返混现