化工原理--夏清版配套课件(21-22学时).pptVIP

2.3 传质机理与吸收速率 2.4 吸收塔的计算 2.4.1 物料衡算与操作线方程 2.4.2 吸收剂用量的确定 第 2 章 吸 收 一、最小液气比 在吸收塔的计算中，通常气体处理量是已知的，而吸收剂的用量需通过工艺计算来确定。在气量一定的情况下，确定吸收剂的用量也即确定液气比 L / V。 液气比L/V的确定方法是，先求出吸收过程的最小液气比(L/V)min，然后再根据工程经验，确定适宜（操作）液气比。 吸收塔的最小液气比 Y*=f(X) 最小液气比可用图解法求得 ： 最小液气比 最小溶剂用量 纯溶剂吸收 一、最小液气比 吸收塔的最小液气比 （非正常曲线） Y*=f(X) 一、最小液气比 二、适宜的液气比 处理量V 一定 L ～ L/V ～ 操作费用 ～ 设备费用 填料层高度 ～ 动力消耗 根据生产实践经验，取 推动力 适宜液气比 适宜溶剂用量 2.3 传质机理与吸收速率 2.4 吸收塔的计算 2.4.1 物料衡算与操作线方程 2.4.2 吸收剂用量的确定 2.4.3 塔径的计算 第 2 章 吸 收 一、塔径的计算公式 工业上的吸收塔通常为圆柱形，故吸收塔的直径可根据圆形管道内的流量公式计算，即 吸收塔直径计算式 ①计算塔径时，一般应以塔底的气量为依据。 ②计算塔径时，Vs采用操作状态下的数据。 ④计算塔径的关键在于确定适宜的空塔气速u。 二、塔径计算注意事项 ③塔径的圆整问题。 注意事项 2.3 传质机理与吸收速率 2.4 吸收塔的计算 2.4.1 物料衡算与操作线方程 2.4.2 吸收剂用量的确定 2.4.3 塔径的计算 2.4.4 填料层高度的计算 第 2 章 吸 收 一、传质单元数法 1. 基本计算公式 填料塔为连续接触式设备，随着吸收的进行，沿填料层高度气液两相的组成均不断变化，塔内各截面上的吸收速率并不相同。为解决填料层高度的计算问题，需要对微元填料层进行物料衡算。 微元填料层的物料衡算 在微元填料层内对组分A作物料衡算： 填料润湿比表面积aW 填料有效比表面积a 填料有效比表面积 m2/m3 吸收塔截面积 m2 一、传质单元数法 填料总比表面积 由吸收速率方程式 代入可得 一、传质单元数法 整理可得 在全塔范围内积分 填料层高度基 本计算公式 一、传质单元数法 2. 传质单元高度与传质单元数 比较：换热器的换热管长度基本计算公式 传热单 元长度 传热单 元数 传热单 元长度 传热单 元数 一、传质单元数法 分析 令 一、传质单元数法 气相总传质 单元高度 气相总传质 单元数 令 同理 一、传质单元数法 液相总传质 单元高度 液相总传质 单元数 填料的有效比表面积 a 很难确定，通常将 KY a 及KX a 作为一体 kmol/(m3·s)； KX a —— 液相总体积吸收系数， KY a —— 气相总体积吸收系数， 一、传质单元数法 kmol/(m3·s)。 KY NA HOG HOG 是反映吸收速率大小因数，HOG 越小，吸收速率越大。 一、传质单元数法 HOG的物理意义 NOG 是反映吸收分离难易程度的因数，NOG 越大，吸收分离的难度越大。 Z NOG HOG 一定 ～ 吸收分离的难度 ～ 一、传质单元数法 HOG的物理意义 3. 传质单元数的求法 (1) 解析法 1）脱吸因数法 设平衡关系为 由操作线方程，可得 直线 关系 一、传质单元数法 令 脱吸因数 则 一、传质单元数法 脱吸因数为平衡线斜率 与操作线斜率的比值 积分并化简，可得 适用条件： 同理，可导出 吸收因数 平衡关系为直线 一、传质单元数法 脱吸因数为操作线斜率 与平衡线斜率的比值