4.4.吸收塔的计算.pptVIP

* 吸收塔的计算内容： 设计型：流向、流程、吸收剂用量、吸收剂 浓度、塔高、塔径。 操作型：核算、操作条件与吸收效果的关系。 计算依据：物料恒算、相平衡、吸收速率方程。 第四节 吸收塔的计算 一、物料衡算与操作线方程 虚框范围内，对溶质作物料衡算： G-通过吸收塔的惰性气体流率，kmol/s.m2 L-通过吸收塔的吸收剂流率，kmol/s.m2 L/G-液气比 吸收操作线(operating line)方程 G,Y2 G，Y1, L，X2 L,X1 G，Y L,X 稀端 浓端 全塔物料衡算式： X Y1 Y2 X1 X2 T B Y X Y* Y X* O (Y-Y*)或(X-X*)为塔内该截面处的传质推动力,操作线与平衡线越远，传质推动力就越大。 二、最小液气比与吸收剂的用量 （一）已知量与待求量 已知混合气中的惰性气体量G，进料气体量Y1，吸收剂组成X2以及分离要求。待求量为吸收剂用量 L 。 （二）分离要求的表示方式 ① 回收有用物质时，用溶质的回收率（或吸收率）表示。 ② 除去气体中有害物质时，一般规定尾气中残留有害物 质的组成Y2。 最小液气比定义：针对一定的分离任务，操作条件和吸收物系一定，塔内某截面吸收推动力为零，达到分离程度所需塔高无穷大时的液气比。 （三）最小液气比的计算 B Y1 Y2 T O B* X2 X1 X*1 正常平衡曲线 当X2=0时： 平衡曲线为凸形曲线 （四）操作液气比 三、填料层高度的计算 （一）填料层高度的基本计算式 单位时间，dZ内吸收A的量： ?—塔截面积，㎡; G—惰性气体流率，kmol/(㎡·s)； L—吸收剂流率， kmol/(㎡·s); a—单位体积填料的有效传质面积，㎡。 Z y Y+dY x X+dX dZ Y2 L,X2 X1 G,Y1 —气相总体积传质系数，kmol/（m3·s） —液相总体积传质系数，kmol/（m3·s） 低浓度气体吸收塔计算填料层高度的基本公式 HG NG HOG NOG HL NL HOL NOL （二）传质单元高度与传质单元数 填料层高度＝传质单元高度×传质单元数 （1）传质单元数（以NOG为例） 定义： 气相总传质单元数 当所要求的(Y1-Y2)为一定值时，平均吸收推动力 (Y-Y*)m越大，NOG就越小，所需的填料层高度就越小。 传质单元数的意义： 反映了取得一定吸收效果的难易程度。 （2）传质单元高度 定义： 气相总传质单元高度，m。 传质单元高度的意义: 完成一个传质单元分离效果所需的填料层高度，反映了吸收设备效能的高低。 传质单元高度影响因素： 填料性能、流动状况 体积总传质系数与传质单元高度的关系: （三）传质单元数的计算 1.对数平均推动力法 Y1 Y2 Y*1 Y*2 B T O X2 X1 △Y1 △Y2 平衡线与操作线平行时， 当 、 时，对数平均推动力可用算术 平均推动力计算 ， 注意： 平均推动力法适用于平衡线为直线，逆流、并流吸收皆可。 2.吸收因数法 平衡线为通过原点的直线 ，服从亨利定律 （逆流） —解吸因数（脱吸因数） (1) L、G、m 影响NOG的因素： L、G、m、X2、Y1、Y2