第六章 吸收总结课-小

1、吸收内容总结吸收内容总结华北工学院化工原理教研室华北工学院化工原理教研室化工原理化工原理吸收吸收2007.12.吸收内容总结吸收内容总结基本原理与概念基本原理与概念本章内容联系图本章内容联系图强强 化化 过过 程程设设 计计 计计 算算指导操作指导操作扩展延伸扩展延伸吸收内容总结吸收内容总结1. 1. 气液相平衡气液相平衡 pEmHCE AAAAxmyHCp XmYxEpAA 2. 2. 物料平衡物料平衡 全塔物料衡算全塔物料衡算)()(2121XXLYYV )()(11XXLYYV 塔底与塔任一截面的物料衡算塔底与塔任一截面的物料衡算吸收操作线方程吸收操作线方程)(11XVLYXVLY 强化

2、强化 过程过程 设计设计 计算计算 指导指导 操作操作 扩展扩展 延伸延伸 一、一、 基本原理与概念基本原理与概念 液气比：液气比：气体吸收操作中液体流率气体吸收操作中液体流率与气体流率之比。即操作线斜率，与气体流率之比。即操作线斜率，它可影响吸收质量和操作成本。是它可影响吸收质量和操作成本。是一个技术指标，也是个经济指标。一个技术指标，也是个经济指标。通常取最小液气比的通常取最小液气比的1.11.12.02.0倍。倍。2121min)(XXYYVL 121211YYYYY 进进入入塔塔气气体体的的溶溶质质量量被被吸吸收收的的溶溶质质量量 吸收率吸收率吸收内容总结吸收内容总结3.3.传质速率方

3、程传质速率方程 强化强化 过程过程 设计设计 计算计算 指导指导 操作操作 扩展扩展 延伸延伸 )()()()(LGLLGGLiLiGGAccKppKcckppkN )()()()(xxKyyKxykyykNxyixiyA )()()()(XXKYYKXXkYYkNXYiXiYA 4.4.各传质系数间的关系各传质系数间的关系 LxGyLxGyKcKKpKkckkpk ; ; ;LGLkkHK 11 LGGHkkK 111 xyykmkK 11xyxkmkK111 一、一、 基本原理与概念基本原理与概念 吸收内容总结吸收内容总结一、一、 基本原理与概念基本原理与概念 强化强化 过程过程 设计设计

4、 计算计算 指导指导 操作操作 扩展扩展 延伸延伸 5.5.物料平衡与传质速率方程结合得到求取物料平衡与传质速率方程结合得到求取Z Z的计算式的计算式 dXLdYVdZYYaKdZaNYA )( 1212XXXYYYXXdXaKLYYdYaKVZOLOLOGOGLLGGNHNHNHNHZ LGOGHSHH LGOLHHAH OGOGHSH OLOGNAN 吸收内容总结吸收内容总结二、二、 设设 计计 计计 算算 原理原理 概念概念 NOG气相总传质单元数气相总传质单元数( (一个传质单元表示气相流经一段填料一个传质单元表示气相流经一段填料 后，其组成变化等于该段填料的总的平均推动力后，其组成变

5、化等于该段填料的总的平均推动力) ) 。OLOLOGOGLLGGNHNHNHNHZ 计计算算Z Z的的常常用用方方法法HOL气相总传质单元高度气相总传质单元高度( (一个传质单元所对应的填料高度一个传质单元所对应的填料高度) ) 。1. 平均推动力法平均推动力法(适合平衡线、操作线为直线适合平衡线、操作线为直线)mOGYYYN 21mOLXXXN 21 aKVHYOG aKLHXOL2. 吸收因素法吸收因素法(适合平衡线、操作线为直线适合平衡线、操作线为直线) SYYYYSSNOG2221)1 (ln11 AXXXXAANOL2221)1 (ln113. 图解积分法和数值积分法。图解积分法和数

6、值积分法。吸收内容总结吸收内容总结三、三、 强强 化化 过过 程程 强化强化 过程过程 提提高高吸吸收收率率的的两两种种途途径径增加传质推动力增加传质推动力减小传质阻力减小传质阻力改变平衡关系改变平衡关系溶液改性溶液改性降低温度降低温度提高压力提高压力增大液气比增大液气比用新型高效填料如环鞍型，用新型高效填料如环鞍型，Mellapak等等改变操作条件如改变改变操作条件如改变V、L流率或温度、压力流率或温度、压力 aKY1吸收内容总结吸收内容总结四、四、 指指 导导 操操 作作 指导指导 操作操作 吸收塔经常和解吸联用，吸收后的溶剂需要经过解吸再生，为了吸收塔经常和解吸联用，吸收后的溶剂需要经过

7、解吸再生，为了使吸收效果好必须要求解吸塔的解吸效果好。使吸收效果好必须要求解吸塔的解吸效果好。降低塔的操作温度、提高塔的操作压力，即降低平衡常数降低塔的操作温度、提高塔的操作压力，即降低平衡常数m，进而增加传质推动力进而增加传质推动力降低吸收剂进口浓度降低吸收剂进口浓度X2，可加传质推动力。可加传质推动力。增加液气比增加液气比(通常增大吸收剂用量通常增大吸收剂用量L)有利于增大传质推动力。有利于增大传质推动力。对于液膜控制，要加强液相湍动、可加大液气比、加压吸收。对于液膜控制，要加强液相湍动、可加大液气比、加压吸收。对于气膜控制，要加强气相湍动，即注意减少气膜阻力。对于气膜控制，要加强气相湍动

8、，即注意减少气膜阻力。吸收内容总结吸收内容总结五、五、 扩扩 展展 延延 伸伸 扩展扩展 延伸延伸 1. 解吸解吸：使溶解于液相中的气体释放出来的操作。：使溶解于液相中的气体释放出来的操作。解吸与吸收进行比较特点解吸与吸收进行比较特点相同点相同点不同点不同点 (1) 所用设备相同所用设备相同 (2) 原理相同均为原理相同均为单向扩散单向扩散 (3) 计算计算Z的方法和的方法和步骤相同步骤相同目的目的 传质方向传质方向 推动力推动力平衡线与操作线关系平衡线与操作线关系吸收吸收分离分离气体气体气气液液PP*P-P*解吸解吸溶液溶液再生再生液液气气Pm，L/Gm，L/Gm几种情况讨论几种情况讨论)3

9、 如采用另一种溶剂，其平衡关系为如采用另一种溶剂，其平衡关系为Y0.5X，此时最吸收率如何此时最吸收率如何变化？变化？4 如果液体入口浓度如果液体入口浓度X2从从0.01增至增至0.15，此时将发生什么现象？在，此时将发生什么现象？在YX图上表示出平衡线与操作线的相互关系；图上表示出平衡线与操作线的相互关系；5 在塔设备不变的情况下，可采用那些措施提高吸收率？在塔设备不变的情况下，可采用那些措施提高吸收率？吸收内容总结吸收内容总结六、讨论题六、讨论题 吸收内容总结吸收内容总结六、讨论题六、讨论题 吸收内容总结吸收内容总结六、讨论题六、讨论题 吸收内容总结吸收内容总结六、讨论题六、讨论题 吸收内

10、容总结吸收内容总结六、讨论题六、讨论题 吸收内容总结吸收内容总结六、讨论题六、讨论题 小结小结: 1. 影响最大吸收率的因素：影响最大吸收率的因素：(1) 在液体入口浓度在液体入口浓度X2一定，塔的操作条件不变的情况下，液气一定，塔的操作条件不变的情况下，液气比比L/G愈大，则最大吸收率愈大；愈大，则最大吸收率愈大；(2) 在液气比一定，他的操作条件不变的情况下，液体入口浓度在液气比一定，他的操作条件不变的情况下，液体入口浓度X2愈低，则最大吸收率愈大；愈低，则最大吸收率愈大；(3) 当入口浓度及液气比一定时，操作温度愈低，压力愈高，平当入口浓度及液气比一定时，操作温度愈低，压力愈高，平衡常数衡常数m下降，则下降，则max愈大；愈大； 2. 在此判断在此判断 如果某吸收塔气相溶质的实际浓度大于与其接触的液相溶如果某吸收塔气相溶质的实际浓度大于与其接触的液相溶质的平衡气相浓度，则该塔进行吸收操作，反之亦然。质的平衡