吸收塔物料衡算PPT演示课件

1、12.3 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 2 章 吸 收2一、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。 3吸收塔的最小液气比2x2y1yt1xbb1x*b*1xvl)(vlmin)(vly*=f(x)4最小液气比可用图解法求得 ：21212*121min/xmyyyxxyyvlvxxyyl2*1

2、21min12amin1()m yylmvy最小液气比最小溶剂用量纯溶剂吸收一、最小液气比5吸收塔的最小液气比（非正常曲线）lvyyxx min1212lyyxxvmin 1212y*=f(x)一、最小液气比6二、适宜的液气比处理量v 一定ll/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 lvlv1120. .minll 1120. .min推动力适宜液气比适宜溶剂用量72.3 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 2 章 吸 收8一、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

3、径可根据圆形管道内的流量公式计算，即 s4vdu吸收塔直径计算式2s4d uv9计算塔径时，一般应以塔底的气量为依据。 计算塔径时，vs采用操作状态下的数据。 计算塔径的关键在于确定适宜的空塔气速u。 二、塔径计算注意事项塔径的圆整问题。 注意事项102.3 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 2 章 吸 收11一、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

4、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12在微元填料层内对组分a作物料衡算： ad(d )ddgv yyvyv yl xaaadddgnanaz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13由吸收速率方程式 a*yxnkyykxx代入可得ad*ddygkyya zv yad*ddxgkxxazl x一、传质单元数法 14整理可得 dd*yk ayzyyvdd*xk axzxxl在全塔范围内积分12d*yyyvyzk ayy12d*xxxlxzk axx填料层高度基本计算公式一、传质单元数法 152.

5、 . 传质单元高度与传质单元数21ccdtptw ctln dktt12hhdtptw ctln dktt比较：换热器的换热管长度基本计算公式cc()lhntuhh()lhntu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 16分析令ogyvhk aogogzhn12ogd*yyynyy 2232(kmol/s)m(kmol/ m s)(m / m )(m )yvk a一、传质单元数法 气相总传质单元高度气相总传质单元数17令olxlhk a12old*xxxnxxololzhn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18 填料的有效比表面积 a 很难确定，通常

6、将 ky a 及kx a 作为一体kmol/(m3s)； 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/(m3s)。 19og1yhk akynahog hog 是反映吸收速率大小因数，hog 越小，吸收速率越大。a(*)ynkyy一、传质单元数法 hog的物理意义20 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。ogogzhnznoghog 一定吸收分离的难度一、传质单元数法 hog的物理意义213. . 传质单元数的求法(1) 解析法 1）脱吸因数法 设平衡关系为bmxy*由操作线方程，可得 xxvlyy22直线关系一、

7、传质单元数法 2212ogd*yyynyysmvl令1222dyyyvymyyxbl脱吸因数12og*22d1()yyyns ysyy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23积分并化简，可得 *12og*221ln11yynsssyy适用条件： 同理，可导出*12ol*111ln11yynaaayymvla 吸收因数平衡关系为直线一、传质单元数法 吸收因数为操作线斜率与平衡线斜率的比值24 nog *22*21yyyy关系曲线图o gn2ys计算填料层高度计算尾气浓度计算吸收剂用量252） 对数平均推动力法 由于21*2*1212121*2*1yyyyyyxxxxyylv

8、ms 212121*22*111yyyyyyyyyys所以一、传质单元数法 26121og122lnyyynyyy可导出令 *112212m*111*222lnlnyyyyyyyyyyyyy则12ogmyyny对数平均推动力一、传质单元数法 27 同理，可导出12olmxxnx *112212m*111*222lnlnxxxxxxxxxxxxx其中平衡关系为直线。一、传质单元数法 适用条件28 若12m2yyy22121yy 或22121xx 则 或12m2xxx可用算术平均值代替对数平均值一、传质单元数法 29(2) 数值积分法 辛普森(simpson)数值积分法 0ogdnyynf yy 1314 nyfyfyf nyfyfy03/yyynn0 *1