《大學(xué)課件-化工原理-吸收-4.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《大學(xué)課件-化工原理-吸收-4.ppt（28頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)趨R文網(wǎng)上搜索。

1、7.4.3 吸收過程的操作型計(jì)算,設(shè)計(jì)型 操作型,計(jì)算依據(jù),y2途徑,G,例題1. 在內(nèi)徑400mm、填料層高4m的填料塔中，常溫、常壓下用清水逆流吸收空氣中的A組分。已知入塔混合氣量1000 Nm3/h，其中含A 為5%（體積）；清水用量為1607kg/h，出塔氣中A組分濃度為0.25%（體積）。操作條件下相平衡關(guān)系ye=1.2x。該吸收為氣膜控制過程。 （1）操作液氣比和吸收因子值； （2）溶質(zhì)A 的回收率和出塔吸收液濃度； （3）氣相總傳質(zhì)單元高度和總體積傳質(zhì)系數(shù),解:按低濃度氣體吸收考慮 (1,2,3,A1時(shí),A=1時(shí),例題2. 若將例1吸收塔中A組分回收率提高到98%。 試求用水量如

2、何變化,解:對(duì)于氣膜控制的吸收,液體用量的變化不影響HOG值 NOG=NOG,試差求A,若查P174 圖7.4.9 可避免試差,但誤差較大,例3. 若對(duì)例1的吸收塔,改變?nèi)缦聴l件: (1)入塔氣量增加20%,而液量和氣、液進(jìn)塔組成不變： （a)A組分回收率有何變化，出塔吸收液組成如何； （b)平均推動(dòng)力有何變化,2）若氣量增加20%，要求保持A組分回收率為95%，則清水用量應(yīng)如何改變,解（1） （a) 對(duì)于氣膜控制過程,于是,由物料衡算求x1,b) 平均推動(dòng)力法求,2）清水量應(yīng)增加,若查P174 圖7.4.9 可避免試差,操作費(fèi)增加,7.5 高濃度氣體吸收,7.5.1 高濃度氣體吸收的特點(diǎn),1

3、) qnG ,qnL沿塔高是變化的,2) 吸收過程中液相有明顯升溫，為非等溫吸收,3) 傳質(zhì)系數(shù)不是常數(shù) （與濃度、流動(dòng)狀態(tài)有關(guān)） 由塔底至塔頂逐漸減小,qnGB，qnLS可視為常數(shù),影響氣、液平衡關(guān)系,從塔底至塔頂，G按等分子反向擴(kuò)散計(jì)的ky,y,ky（或kG）沿塔升高，逐漸降低,kx（或kL）變化很小，可視為常量,計(jì)算依據(jù),1. 非等溫相平衡關(guān)系曲線,簡(jiǎn)化處理： 假定釋放熱全部用于液體升溫，分段求取xt關(guān)系，再求y,2. 操作線方程,物料衡算以 GB和LS 為基準(zhǔn),3 填料層高度的計(jì)算,物料衡算式與傳質(zhì)速率式聯(lián)立，圖解（或數(shù)值）積分求解 該部分內(nèi)容自學(xué),7.6 多組分吸收、化學(xué)吸收與解吸,

4、7.6.1 多組分吸收,氣體混合物中若有二個(gè)（或更多）組分同時(shí)被吸收的操作,如 洗油吸收焦?fàn)t煤氣中的苯、甲苯、二甲苯,多組分吸收的特點(diǎn): 組分間相互影響,相平衡關(guān)系較為復(fù)雜，傳遞性質(zhì)復(fù)雜,平衡關(guān)系,操作線,各組分的操作線方程具有相同的斜率,計(jì)算原則： 按分離要求選定關(guān)鍵組分,按關(guān)鍵組分的吸收要求，應(yīng)用單組分吸收過程計(jì)算N（或NOG,各非關(guān)鍵組分按操作型計(jì)算,吸收因子的影響可以從圖中看出： 吸收因子大者， 吸收率高,A,B,C,7.7 化學(xué)吸收,溶質(zhì)A被吸收劑吸收后能與其中活性組分B發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的操作,同一溶質(zhì)分壓，溶解度吸收容量,相同吸收劑用量，吸收過程推動(dòng)力,如 用NaOH水溶液吸收CO2

5、用苯菲爾溶液（K2CO3水溶液）吸收CO2 ，反應(yīng)生成KHCO3,7.7.1 化學(xué)吸收特點(diǎn) 1、特點(diǎn) 氣相側(cè)的傳遞過程與物理吸收完全相同； 液相側(cè) 溶質(zhì)在液相中以部分物理溶解態(tài)和部分化學(xué)態(tài)存在；化學(xué)態(tài)的存在增大溶解度，增加容量，降低了氣相的平衡分壓，增加氣相傳質(zhì)推動(dòng)力,化學(xué)反應(yīng)速率對(duì)液相傳質(zhì)阻力的影響： 反應(yīng)區(qū)距相界面的距離由擴(kuò)散速率和反應(yīng)速率的相對(duì)大小決定?；瘜W(xué)反應(yīng)的存在強(qiáng)化了質(zhì)量傳遞過程,2、增強(qiáng)因子 表達(dá)液相中化學(xué)反應(yīng)的存在對(duì)液相傳質(zhì)系數(shù)的強(qiáng)化作用,化學(xué)反應(yīng)的存在增加了吸收速率。一般情況下E 1,增強(qiáng)因子隨化學(xué)反應(yīng)速度的增大而增大，對(duì)于極慢的化學(xué)反應(yīng)增強(qiáng)因子近似為1,7.7.2 化學(xué)吸收

6、的計(jì)算 （1）吸收劑的用量 理論上應(yīng)該同時(shí)考慮物理溶解和化學(xué)吸收兩部分溶質(zhì)，但當(dāng)物理溶解度較小時(shí)，可以完全通過化學(xué)反應(yīng)方程式計(jì)算溶劑用量。 （2）填料層高度的計(jì)算 可以看出若能夠得到增強(qiáng)因子E ，則可以很方便的通過求得，此時(shí)可以用相同的方法計(jì)算化學(xué)吸收所需的填料層高度,7.8 解吸操作 1、解吸操作的目的： 得到較純凈的溶質(zhì)； 回收溶劑。 2、解吸方法 1）氣提法 載氣 惰性氣體 水蒸氣 吸收劑蒸汽 2）減壓法解吸 3）升溫法,3、氣體解吸過程的分析計(jì)算 用與吸收過程相同的分析方法處理。 1）操作線方程 操作線在平衡線下方；推動(dòng)力與吸收過程相反。 2）載氣量的計(jì)算 最小氣液比 對(duì)于低濃度氣體的解吸有,3）填料層高度的計(jì)算 傳質(zhì)單元高度計(jì)算與吸收過程相同，傳質(zhì)單元數(shù)的計(jì)算， 可以采用平均推動(dòng)力法和吸收因子法,解吸操作的解吸因子1/A的范圍是1.21/A2.0, 一般情況下取1/A=1.4,作業(yè)：P214 16、18、19 、 13、14