化工原理南林教材2.2课件.pptVIP

二、传质单元高度与传质单元数 传质单元高度的物理意义： 即：在高度等于传质单元高度的填料层内，吸收的平均推动力与气相组成的变化相等。 传质单元高度的大小取决与过程条件。 传质单元数反映吸收过程的难易程度。 三、传质单元数的求法 1.图解积分法（平衡线为弯曲程度较大的曲线） 2.解析法（要求平衡线与操作线均为直线） （1）脱吸因数式 由上图可以看出： 当 S 一定时，(Y1-Y2*)/(Y2-Y2*) 越大，NOG 越大； 当(Y1-Y2*)/(Y2-Y2*)一定时，S 越大，NOG 越大。 （2）对数平均推动式法 （3）梯级图解法（平衡线为弯曲程度不大的曲线） 步骤：作平衡线和操作线——作中线——作梯级 2-3-5 理论板数的计算 填料塔：塔高=理论板数×等板高度 板式塔：塔高=（理论板数/全塔效率）×板间距 一、梯级图解法 方法：在操作线与平衡线之间画梯级。 低浓度、高浓度气体吸收 二、解析法 低浓度气体吸收： 有物料衡算和平衡关系可得： 第四节 吸收系数 影响因素：物系、设备、填料类型和几何尺寸、流动状况、操作条件。 获取途径：实验测定、经验公式、准数关联式 2-4-1 吸收系数的测定 注意：测定条件与应用条件一致。 2-4-2 吸收系数的经验公式（了解） 一、水吸收氨 二、水吸收二氧化碳 三、水吸收二氧化硫 2-4-3 吸收系数的准数关联式 一、传质过程中常用的几个准数 1.施伍德（Sherwood）准数 shG、shL：包含待求的吸收膜系数。 2.施密特（Schmidt）准数 Sc：反映物性的影响。 3.雷诺准数 Re：反映流动状况的影响。 4.伽利略（Gallilio）准数 Ga：反映液体受重力与粘性力的影响。 二、计算气膜吸收系数的准数关联式（了解） 三、计算液膜吸收系数的准数关联式（了解） 四、气相及液相传质单元高度的计算式（了解） 2-2-3 液相中的稳定分子扩散 经验式，仿照气相。 2-2-4 扩散系数 分子扩散系数简称扩散系数，它是物质的特性之一，与介质的种类、温度、压强及浓度等。 气体A在气体B中的扩散系数： 马克斯韦尔—吉利兰（Maxwell-Gilliland） 非电解质稀溶液中的扩散系数： 2-2-5 对流传质 一、涡流扩散 DE：涡流扩散系数，不是物性常数，与湍动程度有关。 二、对流扩散 对流扩散：发生在运动着的流体与相界面之间的传质过程。 2-2-6 吸收过程的机理 一、双膜理论 惠特曼（W.G.Whitman）在19世纪20年代提出的。 假设： 1.相互接触的气液两相流体间存在稳定的相界面，界面两侧各有一层停滞的膜，吸收质以分子扩散的方式通过此两层膜，由气相主体进入液相主体。 2.在相界面，气液两相达相平衡。 3.在停滞膜以外的气液两相主体中，流体充分湍动，无扩散阻力，故浓度均匀；传质阻力集中在停滞膜内。 二、溶质渗透理论 三、表面更新理论 一、气膜吸收速率方程式 2-2-7 吸收速率方程式 二、液膜吸收速率方程式 三、界面浓度 四、总吸收系数及其相应的吸收速率方程式 1.以（p-p*）表示总推动力的吸收速率方程式 2.以（c*-c）表示总推动力的吸收速率方程式 3.以（Y-Y*）表示总推动力的吸收速率方程式 4.以（x*-x）表示总推动力的吸收速率方程式 五、小结 第三节 吸收塔的计算 板式塔 类型 填料 逆流 操作 并流 吸收塔的工艺计算：确定吸收剂用量；塔径和填料层高度。 2-3-1 吸收塔的物料衡算与操作线方程 一、物料衡算 以逆流吸收为例：对单位时间内进出吸收塔的A物质作物料衡算，可得： 二、吸收塔的操作线方程式与操作线 思考题：若并流吸收，操作线方程和操作线如何。 2-3-2 吸收剂用量的确定 2-3-3 塔径的计算 u的计算在塔设备这章讲。 2-3-4 填料层高度的计算 一、填料层高度的基本计算式 物料衡算、传质速率、相平衡关系 由于填料层内不同位置处气、液浓度不一样，使得各处吸收速率不一定相同，故采用分析微元填料层来研究。 * * 第二章 吸收 要求： 1.理解吸收原理、分类与目的，掌握亨利定律四种表达形式、相关计算及溶剂选择的原则； 2.理解吸收机理，掌握吸收速率方程式； 3.掌握吸收塔的计算； 4.掌握吸收系数的测定，理解吸收系数的影响因素； 5.了解脱吸及其他条件下的吸收。 重点： 1.吸收速率方程式； 2.吸收塔的计算； 3.吸收系数的测定。 吸收：利用气体混合物中各组分溶解度的不同而实现的分离操作。 A：吸收质或溶质 B：惰性组分或载体 S：吸收剂 气体吸收的目的： 1.获得一定的组分； 2.