第四节吸收塔的计算.ppt.pptVIP

* 用对数平均推动力求NOG * * * 利用该图象进行吸收操作参数变化的分析比较方便。 该数群中两个为入塔浓度，只有一个为出塔浓度 * 分析 ： 横坐标 值的大小，反映了溶质吸收率的高低。 在气液进出口浓度一定的情况下，吸收率愈高，Y2愈小，横坐标的数值愈大，对应于同一S值的NOG愈大。 S反映吸收推动力的大小 在气液进出口浓度及溶质吸收率已知的条件下，若增大S值，也就是减小液气比L/V，则溶液出口浓度提高，塔内吸收推动力变小， NOG值增大。 * 对于一固定的吸收塔来说，当NOG已确定时，S值越小， 愈大，愈能提高吸收的程度。 减小S 增大液气比 吸收剂用量增大，能耗加大，吸收液浓度降低 适宜的S值： * 出塔液体浓度x1将 。 不确定 低浓度逆流吸收操作中，若其它入塔条件不变，仅增 加入塔气体浓度y1 ，则：出塔气体浓度y2将 例题（1） 低浓度逆流吸收操作，当气液进塔组成不变，而改变操 作条件使解吸因数增大，则y2 ，x1 。 例题（2） * b）对数平均推动力法 吸收的操作线为直线，当平衡线也为直线时 ——直线函数 当平衡线为直线时，推动力△y或△x相对于y或x的变化率皆为常数 * * 其中： ——塔顶与塔底两截面上吸收推动力的对数平均，称为对数平均推动力。 时， 当 相应的对数平均推动力可用算术平均 推动力代替。 写出NOL、NG、NL的表达式。 * * 例：某生产车间使用一填料塔，用清水逆流吸收混合气中有害组分A，已知操作条件下，气相总传质单元高度为1.5m，进料混合气组成为0.04（组分的Amol分率，下同），出塔尾气组成为0.0053，出塔水溶液浓度为0.0128，操作条件下的平衡关系为Y=2.5X（X、Y均为摩尔比），试求： 1）L/G为(L/G)min的多少倍？ 2）所需填料层高度。 3）若气液流量和初始组成均不变，要求最终的尾气排放浓度降至0.0033，求此时所需填料层高度为若干米？ * 解： 1）L/G为(L/G)min的倍数 * 2）所需填料层高度 脱吸因数法 * 对数平均推动力法 * * 3）尾气浓度下降后所需的填料层高度 尾气浓度 * 2）平衡线不为直线 a）图解积分法 A A* Y Y* X Y Y2 Y1 * * 五、吸收的操作型计算 例：某吸收塔在101.3kPa，293K下用清水逆流吸收丙酮空气混合物中的丙酮，操作液气比为2.1时，丙酮回收率可达95%。已知物系的浓度较低，丙酮在两相间的平衡关系为y=1.18x，吸收过程为气膜控制，总传质系数Kya与气体流率的0.8次方成正比， 1)今气体流率增加20%,而流体及气液进出口组成不变,试求： a）丙酮的回收率有何变化？ * b）单位时间内被吸收的丙酮量增加多少？ 2）若气体流率，气液进出口组成，吸收塔的操作温度和压强皆不变，欲将丙酮回收率由原来95%的提高至98%，吸收剂用量应增加到原用量的多少倍？ 思路： 1）已知L/G、m、吸收率 吸收因数法 求NOG V改变 HOG变 塔高不变 求N’OG 吸收因数法 求改变后的吸收率 2）G不变 吸收因数法 求改变后的S 求L NOG不变 Z不变 * 解： 求原有条件下的传质单元数 NOG 其中： * 当 时， 1）气体流量增加20%时的操作效果 * * 在单位时间内，气量提高后的丙酮回收量之比为： 2）当吸收率由95%提高至98%，由于气体流率没变，因此对于气膜控制的吸收过程HOG不变，塔高是一定的，故NOG仍为5.097 * 用试差法求解 故液气比应提高到： 吸收剂用量应增至： * 六、解吸 * 1、流程 ——吸收的逆过程 2、计算 1）操作线 与吸收的区别与联系 位置——平衡线下方 最小蒸汽用量 * 2）最小气液比的计算 * * 3）传质单元数的计算 ①对数平均推动力法 ①解吸因数法 * 例：由石蜡系碳氢化合物（分子量113）与另一不挥发的有机溶剂（分子量135）组成的溶液，其中碳氢化合物的质量百分数为4%，要在100℃及101.33下用过热水蒸汽进行脱吸，使脱吸后溶液中残存的浓度在0.2%以内，若溶液通过塔内的摩尔流率为50kmol/(m2.h)（以纯有机剂计）。水蒸气用量为最小用量的2倍，所以填料在操作条件下吸收系数 * ，试求所需填料层高度。 已知物系的平衡关系为： 解： 进塔溶液浓度 脱吸后溶液浓度 以单位塔截面积为基准，在最小蒸汽用量下对全塔的溶质作物料衡算： * 其中：