吸收塔物料衡算

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1、1一、最小液气比 在吸收塔的计算中，通常气体处理量是已知的，而吸收剂的用量需通过工艺计算来确定。在气量一定的情况下，确定吸收剂的用量也即确定液气比 L/V。液气比L/V的确定方法是，先求出吸收过程的最小液气比(L/V)min，然后再根据工程经验，确定适宜（操作）液气比。第1页/共30页2吸收塔的最小液气比Y*=f(X)第2页/共30页3最小液气比可用图解法求得：最小液气比最小溶剂用量纯溶剂吸收一、最小液气比第3页/共30页4吸收塔的最小液气比（非正常曲线）Y*=f(X)一、最小液气比第4页/共30页5二、适宜的液气比处理量V 一定LL/V操作费用设备费用填料层高度动力消耗根据生产实践经验，取

2、推动力适宜液气比适宜溶剂用量第5页/共30页62.3 传质机理与吸收速率2.4 吸收塔的计算2.4.1 物料衡算与操作线方程2.4.2 吸收剂用量的确定2.4.3 塔径的计算第 2 2 章 吸 收第6页/共30页7一、塔径的计算公式 工业上的吸收塔通常为圆柱形，故吸收塔的直径可根据圆形管道内的流量公式计算，即 吸收塔直径计算式第7页/共30页8计算塔径时，一般应以塔底的气量为依据。计算塔径时，Vs采用操作状态下的数据。计算塔径的关键在于确定适宜的空塔气速u。二、塔径计算注意事项塔径的圆整问题。注意事项第8页/共30页92.3 传质机理与吸收速率2.4 吸收塔的计算2.4.1 物料衡算与操作线方

3、程2.4.2 吸收剂用量的确定2.4.3 塔径的计算2.4.4 填料层高度的计算第 2 2 章 吸 收第9页/共30页10一、传质单元数法 1.基本计算公式 填料塔为连续接触式设备，随着吸收的进行，沿填料层高度气液两相的组成均不断变化，塔内各截面上的吸收速率并不相同。为解决填料层高度的计算问题，需要对微元填料层进行物料衡算。微元填料层的物料衡算第10页/共30页11在微元填料层内对组分A作物料衡算：填料润湿比表面积aW填料有效比表面积a填料有效比表面积m2/m3吸收塔截面积m2一、传质单元数法 填料总比表面积第11页/共30页12由吸收速率方程式 代入可得一、传质单元数法 第12页/共30页1

4、3整理可得 在全塔范围内积分填料层高度基本计算公式一、传质单元数法 第13页/共30页142.传质单元高度与传质单元数比较：换热器的换热管长度基本计算公式传热单元长度传热单元数传热单元长度传热单元数一、传质单元数法 第14页/共30页15分析令一、传质单元数法 气相总传质单元高度气相总传质单元数第15页/共30页16令同理一、传质单元数法 液相总传质单元高度液相总传质单元数第16页/共30页17 填料的有效比表面积 a 很难确定，通常将 KY a 及KX a 作为一体kmol/(m3s)；KX a 液相总体积吸收系数，KY a 气相总体积吸收系数，一、传质单元数法 kmol/(m3s)。第17

5、页/共30页18KYNAHOG HOG 是反映吸收速率大小因数，HOG 越小，吸收速率越大。一、传质单元数法 HOG的物理意义第18页/共30页19 NOG 是反映吸收分离难易程度的因数，NOG 越大，吸收分离的难度越大。ZNOGHOG 一定吸收分离的难度一、传质单元数法 HOG的物理意义第19页/共30页203.传质单元数的求法(1)解析法 1）脱吸因数法 设平衡关系为由操作线方程，可得 直线关系一、传质单元数法 第20页/共30页21令脱吸因数则一、传质单元数法 脱吸因数为平衡线斜率与操作线斜率的比值第21页/共30页22积分并化简，可得 适用条件：同理，可导出吸收因数平衡关系为直线一、传

6、质单元数法 吸收因数为操作线斜率与平衡线斜率的比值第22页/共30页23 NOG 关系曲线图计算填料层高度计算尾气浓度计算吸收剂用量第23页/共30页242）对数平均推动力法 由于所以一、传质单元数法 第24页/共30页25可导出令则对数平均推动力一、传质单元数法 第25页/共30页26 同理，可导出其中平衡关系为直线。一、传质单元数法 适用条件第26页/共30页27 若 或 则 或可用算术平均值代替对数平均值一、传质单元数法 第27页/共30页28(2)数值积分法 辛普森(Simpson)数值积分法 平衡关系为曲线。一、传质单元数法 适用条件第28页/共30页29思考题作业题:9、10、111.传质单元高度和传质单元数有何物理意义？2.气相总体积吸收系数与气相总吸收系数有何不同 之处？3.脱吸因数和吸收因数有何物理意义？练 习 题 目第29页/共30页感谢您的观看！第30页/共30页