大学课件-化工原理-吸收-4.ppt
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1、7.4.3 吸收过程的操作型计算吸收过程的操作型计算设计型设计型 操作型操作型计算依据计算依据物料衡算式物料衡算式相平衡关系相平衡关系填料层高度计算式填料层高度计算式y2途径途径L/Gx2G水力学性能水力学性能分离性能分离性能例例题题1. 在在内内径径400mm、填填料料层层高高4m的的填填料料塔塔中中,常常温温、常常压压下下用用清清水水逆逆流流吸吸收收空空气气中中的的A组组分分。已已知知入入塔塔混混合合气气量量1000 Nm3/h,其其中中含含A 为为5%(体体积积);清清水水用用量量为为1607kg/h,出出塔塔气气中中A组组分分浓浓度度为为0.25%(体体积积)。操操作作条条件件下下相相
2、平平衡衡关关系系ye=1.2x。该该吸吸收收为为气膜控制过程。气膜控制过程。(1)操作液气比和吸收因子值;)操作液气比和吸收因子值;(2)溶质)溶质A 的回收率和出塔吸收液浓度;的回收率和出塔吸收液浓度;(3)气相总传质单元高度和总体积传质系数。)气相总传质单元高度和总体积传质系数。解解:按低浓度气体吸收考虑按低浓度气体吸收考虑 (1) (2)(3)A1时A=1时例题例题2. 若将例若将例1吸收塔中吸收塔中A组分回收率提高到组分回收率提高到98%。试求用水量如何变化试求用水量如何变化.解解:对于气膜控制的吸收对于气膜控制的吸收,液体用量的变化不影响液体用量的变化不影响HOG值值 NOG=NOG
3、试差求试差求A若查若查P174 图图7.4.9 可避免试差可避免试差,但误差较大但误差较大例例3. 若对例若对例1的吸收塔的吸收塔,改变如下条件改变如下条件:(1)入塔气量增加入塔气量增加20%,而液量和气、液进塔组成不变:而液量和气、液进塔组成不变:(a)A组分回收率有何变化,出塔吸收液组成如何;组分回收率有何变化,出塔吸收液组成如何;(b)平均推动力有何变化。平均推动力有何变化。(2)若气量增加)若气量增加20%,要求保持,要求保持A组分回收率为组分回收率为95%,则清水用量应如何改变。则清水用量应如何改变。解解(1) (a) 对于气膜控制过程对于气膜控制过程于是:于是:由物料衡算由物料衡
4、算求求x1(b) 平均推动力法求平均推动力法求(2)清水量应增加)清水量应增加若查若查P174 图图7.4.9 可避免试差可避免试差操作费增加操作费增加7.5 高浓度气体吸收高浓度气体吸收7.5.1 高浓度气体吸收的特点高浓度气体吸收的特点 (1) qnG ,qnL沿塔高是变化的沿塔高是变化的 (2) 吸收过程中液相有明显升温,为非等温吸收吸收过程中液相有明显升温,为非等温吸收(3) 传质系数不是常数传质系数不是常数 (与浓度、流动状态有关)(与浓度、流动状态有关) 由塔底至塔顶逐渐减小由塔底至塔顶逐渐减小(qnGB,qnLS可视为常数)可视为常数)影响气、液平衡关系影响气、液平衡关系从从塔底
5、至塔顶,塔底至塔顶,G按等分子反向扩散计的按等分子反向扩散计的kyy ky(或(或kG)沿塔升高,逐渐降低沿塔升高,逐渐降低kx(或(或kL)变化很小,可视为常量变化很小,可视为常量计算依据计算依据物料衡算式物料衡算式相平衡关系相平衡关系 传质速率式传质速率式热量衡算式热量衡算式1. 非等温相平衡关系曲线非等温相平衡关系曲线简化处理:简化处理: 假定释放热全部用假定释放热全部用于液体升温,分段于液体升温,分段求取求取xt关系,再关系,再求求y2. . 操作线方程操作线方程物料衡算以物料衡算以 GB和和LS 为基准为基准 3 填料层高度的计算填料层高度的计算物料衡算式与传质速率式联立,图解(或数
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- 大学 课件 化工 原理 吸收