化工分离第三章-7.pptVIP

将（4）式分解因式： 即 整理化简得： ∴ N＝2 时 的表达式 当吸收塔具有 N 块理论板时， N＝2，吸收过程 100％ 在塔顶、塔釜两块板完成； N＝3，吸收过程 88％ 在塔顶、塔釜两块板完成； N＝4，吸收过程 80％ 在塔顶、塔釜两块板完成。 说明： 吸收主要由塔顶、塔釜两块板完成。 ∴ 公式中只需将 A2 用 AN 代替 即： N 块理论板时吸收因子的表达式： （3） 计算步骤 ⑴用平均吸收因子法计算 和 ⑵假设T1,由热量衡算确定TN。 ⑶由经验式估算L1和VN。 1 1 1 1 ) ( V V V V N N n n = + + ⑷计算每一组分的A1，AN，Ae。 ⑸确定各组分的吸收率。 ⑹作物料衡算，再计算V1和LN，并用热量衡算核算TN，若结果相差较大，需重新设T1，直到相符为止。 6、多组分解吸的计算 （1）解吸的定义及用途 定义： 使溶解于液体中的被吸收组分蒸出的过程 用途： A 用于回收吸收剂； B 获取被吸收的组分。 （2）计算 解吸因子 类似汉顿－富兰克林方程， 对解吸过程， * * 原理:利用气体中各组分溶于某溶剂的溶解度的不同来分离气体混合物的操作称吸收。 吸收剂 气体 y x §3.4 多组分吸收 解吸:使吸收的气体从溶液中逃逸出来的操作称为解吸或脱吸。解吸为吸收的反过程。 吸收剂 气体 y x 1.选择合适的溶剂； 2.实现气液传质、吸收气体； 3.溶剂的再生。 吸收操作三大问题： 吸收操作中，吸收剂的性能是关键。 对吸收剂的要求是：溶解度大、对要吸收的气体选择性好、溶剂的蒸汽压较低、易于再生等。 吸收设备主要有板式塔和填料塔。 （1）制取产品 溶质为产品成分，如硫酸吸收SO3制浓硫酸，水吸收甲醛制福尔马林液。 （2）分离混合气体 溶质和惰性组分均为产品成分，如从焦炉气或城市煤气中分离苯。 （3）气体净化 溶质为有害成分，除去混合气体中的杂质，如合成氨原料气脱H2S、脱CO2等；另一类是尾气处理和废气净化以保护环境，如燃煤锅炉烟气脱除SO2 。 用途 1、吸收和蒸出过程流程 P93 图3－34 a、b、c 用蒸汽或惰性气体的蒸出塔 用再沸器的蒸出塔 用一般精馏塔 2、吸收过程的特点 （1）原理不同 （2）塔式不同 精馏： 简单塔、 复杂塔 吸收： 复杂塔 （3）传质形式不同 精馏为双向传质 恒摩尔流假设 吸收为单向传质 一般不能视为恒摩尔流 （与精馏比较） 若溶质在气液两相中的浓度不高 (摩尔分数不超过0.1)， 可近似为恒摩尔流。 （4）关键组分数目不同 精馏有两个关键组分， 吸收只有一个关键组分 这是由传质形式决定的， 因为精馏为双向传质， 而吸收为单向传质。 3、吸收塔内组分分布 图3—35 c、d 分布曲线： 从物系挥发度看 C1、C2最大，进塔几乎不被吸收，塔顶稍有变化。 C5、C4最小，进塔立即吸收，上部几乎不变。 C3适中 ，上段吸收快，在塔某板出现最大值。 一般情况： 1. 不同组分在不同段吸收程度不同 2. 难溶组分（LNK），一般只在靠近塔顶几级被吸收，其他级吸收较小； 易溶组分（HNK），一般只在靠近塔釜几级被吸收。 3. 关键组分在全塔范围内被吸收。 4、溶解热 取决于 与 的相对大小 V p M C G , L p M C L , 1. 如果在塔顶 明显大于 上升气体热量传给吸收剂，吸收放出热量全部由 带走，尾气出口温度与进塔吸收剂温度相近，在塔釜温度分布出现极大值。 M L 2. 明显大于 下降液体热量传给上升气体，吸收放出热量大部分由 带走，吸收液在下降中被气体冷却，接近于原料气入口温度条件下出塔。 M G 与 相近，热效应明显 出塔气体与吸收液温度超过入口，热量分配取决于不同位置因吸收而放热情况。 另： 1. 若吸收剂挥发性明显，在塔釜几块板上部分汽化，使该汽化的吸收剂在进料气中的含量趋于平衡。 于是有一个相反作用： 吸收放出热量→加热液体→吸收剂汽化→冷却液体 ——塔中部出现温度极大值 2. 溶解热的影响 溶解热大，温度变化大，对吸收率影响大 a、温度升高，相平衡常数大，吸收推动力小。 b、由于吸收过程要放热，使汽液温差大，除发生传质过程外，还有传热过程发生。