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《陳敏恒 化工原理課件 第八章(2).ppt》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、8.5低濃度氣體吸收8.5.1吸收過程的數(shù)學描述一、低濃度氣體吸收的特點1、為常量2、吸收過程是等溫的3、傳質(zhì)分系數(shù)為常數(shù)二、物料衡算的微分表達式對微元塔段物料衡算:三、相際傳質(zhì)速率方程式四、全塔物料衡算五、傳質(zhì)速率積分式對低濃度吸收過程:容積傳質(zhì)系數(shù)六、傳質(zhì)單元數(shù)與傳質(zhì)單元高度令:,令:,僅與分離要求和物系的溶解度有關(guān),反映了該物系分離的難易程度與設(shè)備類型、操作條件有關(guān),表示完成一個傳質(zhì)單元所需的塔高,反映了設(shè)備性能優(yōu)劣一般:,而與關(guān)系較小,一般為8.5.2傳質(zhì)單元數(shù)的計算方法一、操作線與推動力的變化規(guī)律—操作線
2、方程若平衡線在操作范圍內(nèi)為直線,則隨和呈線性變化二、平衡線為直線時的對數(shù)平均推動力法當操作線、平衡線為直線時:若氣液兩相并流流動,操作線斜率為負值,以上推導依然適用。三、吸收因數(shù)法,,:解吸因數(shù):吸收因數(shù)四、數(shù)值積分法平衡線為一曲線8.5.3吸收塔的設(shè)計型計算一、計算公式物料衡算式:相平衡方程式:吸收過程基本方程式:二、設(shè)計型計算的命題設(shè)計要求:求達到指定分離要求所需的塔高給定條件:,相平衡關(guān)系,分離要求()尚須作設(shè)計條件選擇三、設(shè)計條件的選擇(1)流向選擇一般選逆流,較大;當極小時,可采用并流(2)吸收劑進口濃度
3、的選擇經(jīng)濟上:若若但溶劑再生費用須優(yōu)化選擇技術(shù)上:當時,存在一個上限(3)吸收劑用量的選擇和最小液氣比經(jīng)濟上:若若但溶劑再生費用須優(yōu)化選擇技術(shù)上:下降到一定值后,與平衡線相交,稱只對設(shè)計型問題才有意義注意:用上式計算并非總是正確的四、解吸塔的最小氣液比五、吸收劑再循環(huán)入塔吸收劑濃度:吸收劑再循環(huán),塔內(nèi)實際。若分離要求不變,則不變,但,對吸收過程不利。但在下列兩種情況下是有利的:(1)吸收過程有顯著的熱效應(2)吸收目的在于獲得濃度較高的液相產(chǎn)品六、塔內(nèi)返混的影響返混:少量流體自身由下游返回至上游任何形式的返混,都將
4、降低傳質(zhì)推動力,對傳質(zhì)不利。例題1課本P45,8-12例題2用純?nèi)軇┪漳郴旌蠚庵杏泻M分,已知,與為常數(shù),當時,塔高為當時,塔高為當時,塔高為試比較的大小解:當時,即當時,即結(jié)論:塔高不取決于,而取決于即回收率要求愈高,塔高愈高8.5.4吸收塔的操作型計算一、操作型計算的命題(1)第一類命題給定條件:流動方式,或計算目的:,(2)第二類命題給定條件:流動方式,或計算目的:,二、計算方法由第二類命題需要試差三、吸收塔的操作和調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)方法:改變吸收劑的入口條件(1)的調(diào)節(jié)原工況如圖藍線所示,現(xiàn)僅,操作結(jié)果如何變化?,
5、操作線斜率,討論:(或)呈上升趨勢;則可能,也可能;但,吸收劑用量調(diào)節(jié)的限度以為例:氣體兩相在塔底達平衡氣液兩相在塔頂達平衡此時操作調(diào)節(jié)應改變(2)的調(diào)節(jié)原工況如圖藍線所示,現(xiàn)僅,操作結(jié)果如何變化?新操作線與原操作線平行,討論:,不變,而,顯然的調(diào)節(jié)限度:主要受解吸過程的限制(3)吸收劑入塔溫度的調(diào)節(jié)原工況如圖藍線所示,現(xiàn)僅,操作結(jié)果如何變化?新操作線與原操作線平行,討論:對或的影響較為復雜,進而使的變化不確定。但從而使,對吸收有利。限度:技術(shù)上受冷卻器能力的限制,經(jīng)濟上受能耗的優(yōu)化約束。原工況如圖藍線所示,現(xiàn)采用
6、溶劑循環(huán),操作結(jié)果如何變化?不利于吸收,且,斜率,又循環(huán)不利于吸收對于設(shè)計型問題,一定,一定,循環(huán)不利于吸收,