(7.7.1)-5.氣體吸收-線上課程0827-7-1

PrinciplesofChemicalEngineering化工原理1第5章氣體吸收2

對(duì)于低濃度氣體（通常y1<10%），計(jì)算吸收問題可采用如下簡化而不致引起顯著誤差：

（1）因被吸收的溶質(zhì)量很少，流經(jīng)全塔的氣、液相流量可視為常數(shù)。

（2）因吸收量少，由溶解熱引起的液體溫度升高不明顯，可認(rèn)為是等溫吸收。

（3）因氣液兩相在塔內(nèi)流量幾乎不變，全塔流動(dòng)狀態(tài)相同，分傳質(zhì)系數(shù)kx，ky在全塔可視為常數(shù)。

5.7.1填料層高度的計(jì)算1、低濃度氣體吸收的物料衡算

因此，對(duì)于低濃度氣體吸收，可近似用混合氣體與液體流量，代替惰性氣體流量和吸收劑流量；以摩爾分?jǐn)?shù)y、x，代替摩爾比Y、X。

則全塔物料衡算方程近似為：

操作線方程近似為：

最小液氣比近似為：34

如圖，對(duì)微元填料層進(jìn)行溶質(zhì)的物料衡算，則所以設(shè)微元填料層內(nèi)的氣液接觸面積為dA，則式中a為單位體積填料的氣液接觸面積，m2/m3；

為塔的橫截面積，m2。

2、填料層高度的計(jì)算式5傳質(zhì)速率NA：溶質(zhì)A的摩爾傳質(zhì)速率，kmol/m2s。這就是穩(wěn)態(tài)吸收塔填料層高度的計(jì)算公式。積分整理可得6令——?dú)庀嗫倐髻|(zhì)單元高度，m；

——液相總傳質(zhì)單元高度，m；

——?dú)庀嗫倐髻|(zhì)單元數(shù)；

——液相總傳質(zhì)單元數(shù)。3.傳質(zhì)單元高度和傳質(zhì)單元數(shù)7則即同理可得

填料層高度＝傳質(zhì)單元高度×傳質(zhì)單元數(shù)8即——?dú)庀喾謧髻|(zhì)單元高度，m；

——液相分傳質(zhì)單元高度，m；

——?dú)庀喾謧髻|(zhì)單元數(shù)

——液相分傳質(zhì)單元數(shù)9其中10當(dāng)NOG=1時(shí)，根據(jù)積分有當(dāng)氣體流經(jīng)一段填料層前后的濃度變化恰等于此段填料層內(nèi)的氣相平均傳質(zhì)推動(dòng)力，那么，這段填料層的高度就是一個(gè)氣相總傳質(zhì)單元高度。

因此，傳質(zhì)單元高度即一個(gè)傳質(zhì)單元的高度，而傳質(zhì)單元數(shù)即傳質(zhì)單元的數(shù)目。NOG和HOG的物理意義111、與物質(zhì)的相平衡及進(jìn)出口的濃度條件有關(guān)；2、與設(shè)備的型式和氣液處理量等無關(guān)；3、它反映了吸收分離的難易程度的，NOG越大，吸收分離的難度越大；4、

NOG太大說明吸收劑性能太差，或表明分離要求過高。傳質(zhì)單元數(shù)的影響因素越小越好。思考：對(duì)設(shè)計(jì)型問題，NOG越大越好，還是越小越好？思考：如何使NOG變??？可以將傳質(zhì)推動(dòng)力（y-y*）變大，或?qū)⒎蛛x要求（y1-y2）降低。12傳質(zhì)單元高度的影響因素氣相總傳質(zhì)單元高度HOG與氣相總壓力的關(guān)系：液相總傳質(zhì)單元高度HOL與溶液總濃度的關(guān)系：填料的有效比表面積a

很難確定，通常將Kya

及Kxa

作為一體kmol/(m3·s)；

Kxa——

液相總體積吸收系數(shù)，Kya——

氣相總體積吸收系數(shù)，kmol/(m3·s)。

13思考：影響傳質(zhì)單元高度HTU的因素？流動(dòng)狀況、物