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第六章 吸收;吸收塔的设计计算,一般的已知条件是:
气体混合物中溶质A的组成(mol分率)以及流量kmol/(m2.s)
吸收剂的种类及T、P下的相平衡关系;
出塔的气体组成
需要计算:
吸收剂的用量kmol/(m2.s);
塔的工艺尺寸,塔径和填料层高度;一、吸收塔的物料衡算与操作线方程;吸收率 混合气中溶质A被吸收的百分率;——逆流吸收塔操作线方程
在m—n截面与塔顶截面之间作组分A的衡算;2023/11/14;并流吸收塔的操作线:;二、吸收剂用量的确定;最小液气比的求法;平衡线为上凸形时;计算法;求每小时送入塔内的水量。;2)最小吸收剂用量:;其中:;3)每小时用水量;四、填料层高度的计算;微元填料层内的吸收速率方程式为:;低浓度气体吸收时填料层的基本关系式为;的单位;—液相总传质单元高度,m;;—气膜传质单元高度,m;2)传质单元高度的物理意义;气体流经一段填料层前后的浓度变化恰等于此段填料层内
以气相浓度差表示的总推动力的的平均值时,那么,这段填料层的高度就是一个气相总传质单元高度。;吸收过程的传质阻力越大,填料层的有效比面积越小,;1)平衡线为直线时
a)脱吸因数法;令;——脱吸因数。平衡线斜率和操作线斜率的比值
无因次。S愈大,脱吸愈易进行。
——吸收因数;2023/11/14;分析:;对于一固定的吸收塔来说,当NOG已确定时,S值越小,
愈大,愈能提高吸收的程度。;b)对数平均推动力法
吸收的操作线为直线,当平衡线也为直线时
——直线函数;2023/11/14;其中:;2023/11/14;例:某生产车间使用一填料塔,用清水逆流吸收混合气
中有害组分A,已知操作条件下,气相总传质单元高度为1.5m,进料混合气组成为0.04(组分的Amol分率,下同),出塔尾气组成为0.0053,出塔水溶液浓度为0.0128,操作条件下的平衡关系为Y=2.5X(X、Y均为摩尔比),试求:1)L/V为(L/V)min的多少倍?
所需填料层高度。
若气液流量和初始组成均不变,要求最终的尾气排放浓度降至0.0033,求此时所需填料层高度为若干米?;解:;2)所需填料层高度;对数平均推动力法;2023/11/14;3)尾气浓度下降后所需的填料层高度;2)平衡线不为直线
a)图解积分法;b)近似梯级法;分析梯???TF1F;五、理论板层数的计算;2、解析法求理论板层数;2023/11/14;在;将;——克列姆塞尔方程;相对吸收率;2023/11/14;2)理论板数与NOG的关系;当;六、吸收的操作型计算;b)单位时间内被吸收的丙酮量增加多少?;解:
求原有条件下的传质单元数NOG;当;2023/11/14;在单位时间内,气量提高后的丙酮回收量之比为:;用试差法求解
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