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8.4 相际传质 吸收过程的相际传质是由气相与界面的对流传质、界面上溶质组分的溶解、液相与界面的对流传质三个过程串联而成。 8.4.1 相际传质速率 相际传质 yi x xi y xi x yi y 8.4.1 相际传质 气相与界面 界面与液相 相界面上不存在传质阻力，所需传质推动力等零，即在界面上气、液两相浓度成平衡 对稀溶液 （通过原点的直线） 或在计算范围内平衡线近似为直线： 相际传质速率方程 定态传质：气相与界面间的传质速率应等于界面与液相的传质速率，即 对稀溶液 则 吸收总推动力/吸收总阻力 8.4.1 相际传质 (总阻力＝气膜阻力＋液膜阻力，符合双膜模型) 为总推动力的总传质系数 8.4.1 相际传质 解吸时的总传质（相际传质）速率方程？ 8.4.1 相际传质 8.4.2 传质阻力的控制步骤 总传质阻力为气膜传质阻力与液膜传质阻力之和 (1)对易溶气体：ｍ小 此时的传质阻力主要集中于气膜，气膜控制 结论： 即 ， (2) 对难溶气体：ｍ大 此时的传质阻力只要集中于液膜阻力控制 （３）中等溶解度： 8.5 低含量气体吸收 8.5.1 吸收过程的数学描述 逆流填料吸收塔 （1）低含量气体吸收的特点 ①G、L可视为常量 ②吸收过程是等温的（不必进行热衡） ③传质系数为常量 （2）全塔物料衡算 G y2 L x2 G y1 L x1 y x y+dy x+dx （3）物料衡算和传递速率的微分表达式 对气相 对液相 因此 （4）传质速率积分式 G y2 L x2 G y1 L x1 y x y+dy x+dx 单位体积填料所具有的有效传质面积； 8.5.1 吸收过程的数学描述 （5）传质单元数欲传质单元高度 令 式中： 分别为气相、液相总传质单元高度，m； 分别为气相、液相总传质单元数，无因次。 ——容积传质系数,kmol/(s.m3) 8.5.1 吸收过程的数学描述 填料层高度＝传质单元高度×传质单元数 ①传质单元数所含的变量只与物质的相平衡以及进、出口的自变量条件有关，它与设备的型式以及设备中的操作条件无关，　　　　 大小反映吸收过程进行的难易程度。其值越大,表面吸收剂性能如何? ②传质单元高度可理解为完成一个传质单元所需的填料层高度，是吸收设备效能 高低的反映。 8.5.1 吸收过程的数学描述 8.5.2 传质单元数的计算方法 操作线与推动力的变化规律 任一截面与塔顶间的物料衡算 ——操作线方程 操作线与推动力的变化规律（平衡线为直线） 8.5.2 传质单元数的计算方法 平衡线为直线时的对数平均推动力法 令 操作线与推动力的变化规律（平衡线为直线） 8.5.2 传质单元数的计算方法 令 8.5.2 传质单元数的计算方法 令 吸收因数法 8.5.2 传质单元数的计算方法 令 ——解吸因数 Ａ——吸收因数 同理，液体摩尔分数差为推动力的传质单元数 8.5.3 吸收塔的设计型计算 吸收塔的计算：设计型计算和操作型计算，皆可用以下三式解决 全塔的物料衡算 相平衡方程式 吸收过程的基本方程 设计型计算的命题 设计要求：计算达到指定的分离要求的塔高 给定条件：　　　　吸收剂与溶质组分的相平衡关系以及分离要求　 回收率 对于低含量气体 8.5.3 吸收塔的设计型计算 流向的选择 8.5.3 吸收塔的设计型计算 流向的选择 8.5.3 吸收塔的设计型计算 吸收剂进口含量的选择及其最高允许含量 吸收剂进口含量的上限 8.5.3 吸收塔的设计型计算 在吸收操作中 、 、 （或 ）及L/G都是根据生产工艺要求规定的 吸收剂用量的选择和最小液气比 8.5.3 吸收塔的设计型计算 例１：在一逆流操作的吸收塔中用清水吸收氨—空气混合气中的氨，混合气流量为 0.025 kmol/s，混合气入塔含氨摩尔分数为 0.02，出塔含氨摩尔分数为 0.001。吸收塔操作时的总压为 101.3 kPa，温度为 293 K，在操作浓度范围内，氨水系统的平衡方程为y＝1.2 x，总传质系数Kya 为 0.0522 kmol／(s·m3)。若塔径为 1 m，实际液气比为最小液气比的 1.2 倍，所需塔高为多少？ 全塔物料衡算 8.5.3 吸收塔的设计型计算 解 解吸塔的最小气液比 8.5.3 吸收塔的设计型计算 解吸塔的最小气液比 全塔物料衡算 　　 最小气液比 任一截面与塔底间 操作线方程 8.5.3 吸收塔的设计型计算 含苯摩尔分数为 0.02 的煤气用平均相对分子质量为 260 的洗油在一填料塔中作逆