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一、吸收塔的物料衡算与操作线方程吸收率——逆流吸收塔操作线方程1.吸收剂的单位耗用量由逆流吸收塔的物料衡算可知(8-23)在、、、已知的情况下,吸收塔操作线的一个端点A()已经固定,另一个端点B则在的水平线上移动,点B的横坐标取决于操作线的斜率,如图8-6所示。操作线的斜率称为液气比,是吸收剂与惰性气体摩尔流量的比,即处理含单位千摩尔惰性气的原料气所用的纯吸收剂耗用量大小。液气比对吸收设备尺寸和操作费用有直接的影响。操作线的斜率称为液气比,是吸收剂与惰性气体摩尔流量的比,即处理含单位千摩尔惰性气的原料气所用的纯吸收剂耗用量大小。液气比对吸收设备尺寸和操作费用有直接的影响。当吸收剂用量增大,即操作线的斜率增大,则操作线向远离平衡线方向偏移,如图8-6中AC线所示,此时操作线与平衡线间的距离增大,即各截面上吸收推动力()增大。若在单位时间内吸收同样数量的溶质时,设备尺寸可以减小,设备费用降低;但是,吸收剂消耗量增加,出塔液体中溶质含量降低,吸收剂再生所需的设备费和操作费均增大。若减少吸收剂用量,减小,操作线向平衡线靠近,传质推动力()必然减小,所需吸收设备尺寸增大,设备费用增大。当吸收剂用量减小到使操作线的一个端点与平衡线相交,如图8-6中AD线所示,在交点处相遇的气液两相组成已相互平衡,此时传质过程的推动力为零,因而达到此平衡所需的传质面积为无限大(塔为无限高)。这种极限情况下的吸收剂用量称为最小吸收剂用量,用表示,相应的液气比称为最小液气比,用表示。显然,对于一定的吸收任务,吸收剂的用量存在着一个最低极限,若实际液气比小于最小液气比时,便不能达到设计规定的分离要求。由以上分析可见,吸收剂用量的大小,从设备费与操作费用两方面影响到生产过程的经济效益,应选择一个适宜的液气比,使两项费用之和最小。根据实践经验,一般情况下取操作液气比为最小液气比的1.1~2.0倍较为适宜。即;2.最小液气比的求法最小液气比可用图解或计算法求出:(1)图解法一般情况下,平衡线如图所示的曲线,则由图读出与相平衡的的数值后,用下式计算最小液气比:如果平衡线为图8-6(b)所示的曲线,则应过点作平衡曲线的切线,由图读出点的横坐标的数值,代入式(8-25)计算最小液气比。(2)计算法若平衡线为直线并可表示为时,则上式可表示为最小液气比的求法图解法正常的平衡线计算法适用条件:求每小时送入塔内的水量。溶液浓度(gNH3/100gH2O)22.53分压Pa1600200024272)最小吸收剂用量:其中:3)每小时用水量随堂习题随堂习题随堂习题