化工原理5-5.ppt
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化工原理5.5吸收塔的计算5.5.1物料衡算和操作线方程2.吸收操作线方程与操作线5.5.2吸收剂用量与最小液气比若平衡关系符合亨利定律,5.5.3吸收塔填料层高度的计算3.传质单元数的计算5.5.4吸收塔塔径的计算5.5.5吸收塔的操作型计算5.5.7强化吸收过程的措施13.用清水逆流吸收混合气体中的CO2,已知混合气体的流量为300标准m3/h,进塔气体中CO2含量为0.06(摩尔分数),操作液气比为最小液气比的1.6倍,传质单元高度为0.8m。操作条件下物系的平衡关系为Y*=1200X。要求CO2吸收率为95%,试求:(1)吸收液组成及吸收剂流量;(2)写出操作线方程;(3)填料层高度。操作液气比(3)脱吸因数12.用SO2含量为1.1×10-3(摩尔分数)的水溶液吸收含SO2为0.09(摩尔分数)的混合气中的SO2。已知进塔吸收剂流量为37800kg/h,混合气流量为100kmol/h,要求SO2的吸收率为80%。在吸收操作条件下,系统的平衡关系为,求气相总传质单元数。返回在使用平均推动力法时应注意,当、时,对数平均推动力可用算术平均推动力替代,产生的误差小于4%;当平衡线与操作线平行时,(1)当定态连续吸收时,若L、V一定,Y1、X2恒定,则该吸收操作线在X~Y直角坐标图上为通过塔顶A(X2,Y2)及塔底B(X1,Y1)的直线,其斜率为。称为吸收操作的液气比;KV(Y1-Y2)=L(X1-X2)K吸收剂用量是影响吸收操作的重要因素之一,它直接影响设备尺寸和操作费用。当气体处理量一定时,操作线的斜率L/V决定了吸收剂用量的多少。因为dGA=VdY=LdX=NAdANA=KY(Y-Y*)=KX(X*-X)dA=Ωa·dZ所以(联立,积分)填料层高度可用下面的通式计算:Z=传质单元高度×传质单元数(2)传质单元的意义以为例,由积分中值定理得知:(3)传质单元高度以为例,时,。故传质单元高度的物理意义为完成一个传质单元分离效果所需的填料层高度。因在中,为传质阻力,体积传质系数与填料性能和填料润湿情况有关,故传质单元高度的数值反映了吸收设备传质效能的高低,愈小,吸收设备传质效能愈高,完成一定分离任务所需填料层高度愈小。与物系性质、操作条件、及传质设备结构参数有关。为减少填料层高度,应减少传质阻力,降低传质单元高度。(4)体积总传质系数与传质单元高度的关系体积总传质系数与传质单元高度同样反映了设备分离效能,但体积总传质系数随流体流量的变化较大,通常,而传质单元高度受流体流量变化的影响很小,,通常的变化在0.15~1.5m范围内,具体数值通过实验确定,故工程上常采用传质单元高度反映设备的分离效能。(5)各种传质单元高度之间的关系当气液平衡线斜率为m时其中为解吸因数,其倒数为吸收因数。吸收因数的意义:吸收操作线的斜率与平衡线斜率的比。11.在一填料吸收塔内,用清水逆流吸收混合气体中的有害组分A,已知进塔混合气体中组分A的浓度为0.04(摩尔分数,下同),出塔尾气中A的浓度为0.005,出塔水溶液中组分A的浓度为0.012,操作条件下气液平衡关系为。试求操作液气比是最小液气比的倍数?返回X2