化工原理吸收知识点课件

1.吸收过程（相际传质）的双膜模型

①模型要点小结1.吸收过程（相际传质）的双膜模型①模型要点小12.相际传质速率方程2.相际传质速率方程23.相界面浓度的确定与相际传质速率分析①相界面浓度的确定②相际传质速率分析●气相阻力控制----易溶气体●液膜阻力控制----难溶气体●

双膜阻力联合控制，两者均不可忽略3.相界面浓度的确定与相际传质速率分析①相界面浓度的确定34.

低浓度气体吸收①物料衡算溶质吸收率（或回收率）：操作线方程:4.低浓度气体吸收①物料衡算溶质吸收率（或回收率）4②最小液气比和最小溶剂用量最小溶剂用量：②最小液气比和最小溶剂用量最小溶剂用量：5一般取：饱和度的概念：吸收液饱和度=（x1/xe1）×100%③操作液气比及溶剂用量一般取：饱和度的概念：③操作液气比及溶剂用量67.4.2填料层高度的计算（1）基本关系式●过程的操作线方程●传质速率方程●相平衡方程7.4.2填料层高度的计算（1）基本关系式7对dh微元段作溶质A衡算：dh微元段的传质速率方程：物料衡算式与传质速率式联立得：填料层高度：对dh微元段作溶质A衡算：dh微元段的传质速率方程：物8同样可以推得以液相传质速率方程表示的计算式：

同理，可得：同样可以推得以液相传质速率方程表示的计算式：同理，可得：9（2）传质单元数与传质单元高度令称为气相总传质单元数，为一无因次量。(以y-ye为推动力)令称为气相总传质单元高度，单位m,所以（2）传质单元数与传质单元高度令称为气相总传质单元数，为10类似地：类似地：11由可近似取于是有:令——吸收因子由可近似取于是有:令——吸收因子12传质单元：通过一定高度填料层的传质，使一相组成的变化恰好等于其中的平均推动力，这样一段填料层的传质称为一个传质单元。①传质单元数（以NOG为例）：可见，传质单元数决定于分离前后气、液相组成和相平衡关系，其大小表示了分离任务的难易。传质单元：通过一定高度填料层的传质，使一相组成的变化恰好等于13②传质单元高度（以HOG为例）完成一个传质单元分离任务所需的填料层高度。②传质单元高度（以HOG为例）完成一个传质单元分离任务所14▲影响传质单元高度的因素：填料性能，流动情况▲其值大小反映了填料层传质动力学性能的优劣。▲数值变化范围小，一般在0.2–1.5m范围内。▲传质单元高度数值由实验测定或用Kya计算得出。(3)传质单元数的计算积分计算①平衡线为直线时对数平均推动力法吸收因子法计算方法▲影响传质单元高度的因素：填料性能，流动情况(3)传质单15●对数平均推动力法：

总推动力示意图若平衡线为直线,则△y与y成线性变化，故有：

△y1△y2y1y2●对数平均推动力法：总推动力示意图若平衡线为直线,则16化工原理吸收知识点课件17令—对数平均推动力则同理：令—对数平均推动力则同理：18●吸收因子法:若平衡关系为直线时,依物料衡算：代入以上方程并整理得：●吸收因子法:若平衡关系为直线时,依物料衡算：代入19同理:式中A≠1时A=1时同理:式中A≠1时A=1时20由上两式可得：可见◆A一定时↑NOG↑◆一定，即吸收要求一定则A↑NOG↓由上两式可得：可见◆A一定时↑NOG↑◆一定，即吸收要求一21◆关于吸收因子A的讨论①传质过程参数②A值对塔内推动力的影响

示意图要使φ↑，则塔顶平衡，A＞1.0，一般A=1.4要使x1↑，则塔底平衡，A＜1.0，③适宜的A值，应优化而定(2)平衡关系为曲线规律时∵m≠constKya≠const∴应采用图解法◆关于吸收因子A的讨论①传质过程参数②A值对塔内推动力22若m变化不大，Kya变化不超过10%，则可近似认为Kya=常数（取一平均值） 此时，h的计算又归结到NOG的计算图解或数值积分法：图解积分近似梯级图解法：梯级图解两点假定：△每一小段平衡线视为直线代替△ym△每一区段内，用若m变化不大，Kya变化不超过10%，则此时，h的计算又23填料层高度简化计算：★气膜阻力控制过程∵Kya≈kya★液膜阻力控制过程∵Kxa≈kxa填料层高度简化计算：★气膜阻力控制过程∵Kya≈k24★两相阻力联合控制过程m≠const，

宜采用：h=HG·NG或h=HL·NL(3)理论级当量高度（HETP）法计算填料层高度理论板当量高度（Hth）：完成一个理论板的分离任务所需的填料层高度。①图解法

图解示意图②解析法若平衡关系符合亨利定律，则有:总填料层高度h=NT×Hth★两相阻力联合控制过程m≠const，宜采用：25由关联图可见：A，y2→N或A，N→y23.实际塔板数或填料层高度计算总板效率ET集中反映传质动力学因素，工业吸收塔ET的范围约为10-50%。

总板效率关联图

实际塔板数由关联图可见：A，y2→N或26作业：P21210、11、13作业：P21210、11、13271.吸收过程（相际传质）的双膜模型

①模型要点小结1.吸收过程（相际传质）的双膜模型①模型要点小282.相际传质速率方程2.相际传质速率方程293.相界面浓度的确定与相际传质速率分析①相界面浓度的确定②相际传质速率分析●气相阻力控制----易溶气体●液膜阻力控制----难溶气体●

双膜阻力联合控制，两者均不可忽略3.相界面浓度的确定与相际传质速率分析①相界面浓度的确定304.

低浓度气体吸收①物料衡算溶质吸收率（或回收率）：操作线方程:4.低浓度气体吸收①物料衡算溶质吸收率（或回收率）31②最小液气比和最小溶剂用量最小溶剂用量：②最小液气比和最小溶剂用量最小溶剂用量：32一般取：饱和度的概念：吸收液饱和度=（x1/xe1）×100%③操作液气比及溶剂用量一般取：饱和度的概念：③操作液气比及溶剂用量337.4.2填料层高度的计算（1）基本关系式●过程的操作线方程●传质速率方程●相平衡方程7.4.2填料层高度的计算（1）基本关系式34对dh微元段作溶质A衡算：dh微元段的传质速率方程：物料衡算式与传质速率式联立得：填料层高度：对dh微元段作溶质A衡算：dh微元段的传质速率方程：物35同样可以推得以液相传质速率方程表示的计算式：

同理，可得：同样可以推得以液相传质速率方程表示的计算式：同理，可得：36（2）传质单元数与传质单元高度令称为气相总传质单元数，为一无因次量。(以y-ye为推动力)令称为气相总传质单元高度，单位m,所以（2）传质单元数与传质单元高度令称为气相总传质单元数，为37类似地：类似地：38由可近似取于是有:令——吸收因子由可近似取于是有:令——吸收因子39传质单元：通过一定高度填料层的传质，使一相组成的变化恰好等于其中的平均推动力，这样一段填料层的传质称为一个传质单元。①传质单元数（以NOG为例）：可见，传质单元数决定于分离前后气、液相组成和相平衡关系，其大小表示了分离任务的难易。传质单元：通过一定高度填料层的传质，使一相组成的变化恰好等于40②传质单元高度（以HOG为例）完成一个传质单元分离任务所需的填料层高度。②传质单元高度（以HOG为例）完成一个传质单元分离任务所41▲影响传质单元高度的因素：填料性能，流动情况▲其值大小反映了填料层传质动力学性能的优劣。▲数值变化范围小，一般在0.2–1.5m范围内。▲传质单元高度数值由实验测定或用Kya计算得出。(3)传质单元数的计算积分计算①平衡线为直线时对数平均推动力法吸收因子法计算方法▲影响传质单元高度的因素：填料性能，流动情况(3)传质单42●对数平均推动力法：

总推动力示意图若平衡线为直线,则△y与y成线性变化，故有：

△y1△y2y1y2●对数平均推动力法：总推动力示意图若平衡线为直线,则43化工原理吸收知识点课件44令—对数平均推动力则同理：令—对数平均推动力则同理：45●吸收因子法:若平衡关系为直线时,依物料衡算：代入以上方程并整理得：●吸收因子法:若平衡关系为直线时,依物料衡算：代入46同理:式中A≠1时A=1时同理:式中A≠1时A=1时47由上两式可得：可见◆A一定时↑NOG↑◆一定，即吸收要求一定则A↑NOG↓由上两式可得：可见◆A一定时↑NOG↑◆一定，即吸收要求一48◆关于吸收因子A的讨论①传质过程参数②A值对塔内推动力的影响

示意图要使φ↑，则塔顶平衡，A＞1.0，一般A=1.4要使x1↑，则塔底平衡，A＜1.0，③适宜的A值，应优化而定(2)平衡关系为曲线规律时∵m≠constKya≠const∴应采用图解法◆关于吸收因子A的讨论①传质过程参数②A值对塔内推动力49若m变化不大，Kya变化不超过10%，则可近似认为Kya=常数（取一平均值） 此时，h的计算又归结到NOG的计算图解或数值积分法：图解积分近似梯级图解法：梯级图解两点假定：△每一小段平衡线视为直线代替△ym△每一区段内，用若m变化不大，Kya变化不超过10%，则此时，h的计算又50填料层高度简化计算：★气膜阻力控制过程∵Kya≈kya★液膜阻力控制过程∵Kxa≈kxa填料层高度简化计算：★气膜阻力控制过程∵Kya≈k51★两相阻力联合控制过程m≠const，

宜采用：h=HG·NG或h=HL·NL(3)理论级当量高度（HETP）法计算填料层高度理论板当量高度（Hth）：完成一个理论板的分离任务所需的填料层高度。①图解法

图解示意图②解析法若平衡关系符合亨利定律，则有:总填料层高度h=NT×Hth★两相阻力联