吸收塔的設(shè)計(jì)型計(jì)算吸收塔吸收劑用量和填料層高

吸收塔的設(shè)計(jì)型計(jì)算吸收塔吸收劑用量和填料層高第1頁(yè)/共22頁(yè)2023/3/232設(shè)計(jì)要求：（1）達(dá)到分離要求最合理的溶劑用量；

（2）達(dá)到分離要求所需要的塔高（填料層高）。

（3）塔徑（暫不計(jì)算）。1）計(jì)算公式2）吸收塔設(shè)計(jì)型計(jì)算的命題1、吸收塔吸收劑用量和填料層高度8.5.4吸收塔的設(shè)計(jì)型計(jì)算第2頁(yè)/共22頁(yè)2023/3/2333）設(shè)計(jì)條件的選擇x2增加對(duì)傳質(zhì)推動(dòng)力的影響第3頁(yè)/共22頁(yè)2023/3/234設(shè)計(jì)型問(wèn)題：G、y1

、y2

、x2

均已知。第4頁(yè)/共22頁(yè)2023/3/235結(jié)論：L大，NOG小，H小。吸收設(shè)計(jì)型問(wèn)題，吸收劑用量L與所需的填料層高度H（NOG）之間的關(guān)系：第5頁(yè)/共22頁(yè)2023/3/236吸收劑入塔濃度：物料衡算有吸收劑再循環(huán)：（1）實(shí)際吸收劑入塔濃度增加；（2）塔內(nèi)操作線斜率稍有增加。若平衡線不變，吸收推動(dòng)力一般要減小。吸收熱效應(yīng)明顯的物系部分吸收劑再循環(huán)的定常態(tài)操作2、吸收劑再循環(huán)的分析及應(yīng)用第6頁(yè)/共22頁(yè)2023/3/237遇到如下兩種情況應(yīng)采用溶劑再循環(huán)：1、吸收過(guò)程有顯著的熱效應(yīng)，大量吸收劑再循環(huán)可降低吸收劑出塔溫度，平衡線發(fā)生明顯的向下移動(dòng)，盡管操作線向下移動(dòng)，但是，塔內(nèi)傳質(zhì)的推動(dòng)力增大。2、吸收的目的在于獲得較濃的液相產(chǎn)物，按物料衡算所需的新鮮吸收劑量過(guò)少，以至不能保持塔內(nèi)填料良好的潤(rùn)濕，吸收劑再循環(huán)，傳質(zhì)表面積增加，傳質(zhì)系數(shù)增大。在一定的液體流量下，當(dāng)上升氣體流速達(dá)到一定值時(shí)，整個(gè)塔段上同時(shí)發(fā)生大量液體返混，液體在塔頂被出口氣體帶出塔外，即發(fā)生了不正常的液泛現(xiàn)象。返混液體局部返混對(duì)傳質(zhì)推動(dòng)力的影響第7頁(yè)/共22頁(yè)2023/3/238

在一逆流操作的吸收塔中用清水吸收氨--空氣混合氣中的氨，混合氣流量為0.025kmol/s,混合氣入塔含氨摩爾分?jǐn)?shù)為0.02，出塔含氨摩爾分?jǐn)?shù)為0.001。吸收塔操作時(shí)的總壓為101.3kPa，溫度為293k，在操作濃度范圍內(nèi)，氨水系統(tǒng)的平衡方程為y=1.2x，總傳質(zhì)系數(shù)Kya=0.0522kmol/(s.m3)。若塔徑為1m，實(shí)際液氣比是最小液氣比的1.2倍，求所需塔高為多少？解：例1：吸收塔高（填料層高）的計(jì)算第8頁(yè)/共22頁(yè)2023/3/239填料層高度的計(jì)算：求NOG方法1：方法2：第9頁(yè)/共22頁(yè)2023/3/23103、解吸塔的設(shè)計(jì)型問(wèn)題已知：L、x1

、y2

，規(guī)定x2（1）解吸塔的最小氣液比（2）解吸塔填料層高度的計(jì)算規(guī)定濃度下標(biāo)：

塔頂1，塔底2解吸塔第10頁(yè)/共22頁(yè)2023/3/2311解吸塔第11頁(yè)/共22頁(yè)2023/3/2312解吸塔設(shè)計(jì)型計(jì)算：

用煤油從空氣與苯蒸汽的混合氣中吸收苯。所得吸收液在解吸塔中用過(guò)熱水蒸汽進(jìn)行解吸，待解吸的液體中含苯0.05（摩爾分率，下同），要求解吸后液體中苯的濃度不超過(guò)0.005，在解吸操作條件下，平衡關(guān)系為y=1.25x，塔內(nèi)液體流量為0.03kmol/(m2.s),填料的體積傳質(zhì)系數(shù)為Kya=0.01kmol/(m3.s)。過(guò)熱蒸汽的用量為最小用量的1.2倍。試求：（1）過(guò)熱蒸汽的用量；（2）所需填料層的高度。解：第12頁(yè)/共22頁(yè)2023/3/2313證明:例：由式出發(fā)解：第13頁(yè)/共22頁(yè)2023/3/2314證明:略例：由式出發(fā)第14頁(yè)/共22頁(yè)2023/3/2315例2：用純?nèi)軇?duì)低濃度氣體作逆流吸收，可溶組分的回收率為η，操作采用的液氣比是最小液氣比的β倍。物系平衡關(guān)系服從亨利定律。試以η、β兩個(gè)參數(shù)列出計(jì)算NOG的表達(dá)式。解：第15頁(yè)/共22頁(yè)2023/3/2316例3：

用清水吸收混合氣中的SO2

，氣體經(jīng)兩塔后總的回收率為0.91，兩塔的用水量相等，且均為最小用水量的1.43倍，兩塔的傳質(zhì)單元高度均為1.2m。在操作范圍內(nèi)物系的平衡關(guān)系服從亨利定律，試求兩塔的塔高。水第16頁(yè)/共22頁(yè)2023/3/2317解：第17頁(yè)/共22頁(yè)2023/3/2318例3：第18頁(yè)/共22頁(yè)2023/3/23194、低含量氣體吸收板式吸收塔理論板數(shù)的計(jì)算理論板：進(jìn)入塔板的氣相、液相在塔板上相互充分地接觸傳質(zhì)，離開(kāi)塔板的氣相、液相在組成上互成平衡。所圍虛線范圍內(nèi)物料衡算：當(dāng)平衡線和操作線都可作為直線時(shí)，可以導(dǎo)出達(dá)到分離要求所需理論板數(shù)與塔頂組成、塔底組成等操作條件的關(guān)系。（選學(xué)）第19頁(yè)/共22頁(yè)2023/3/2320自塔頂開(kāi)始逐板計(jì)算：已知ya（吸收要求，塔頂濃度）塔頂下標(biāo)a，塔底下標(biāo)b。第20頁(yè)