第6章-气体吸收11.ppt

B1YbYaABOEXYXaXbX*bP1．最小液气比最小液气比定义：针对一定的分离任务，操作条件和吸收物系一定，塔内某截面吸收推动力为零，达到分离程度所需塔高无穷大时的液气比。最小液气比的计算（1）平衡曲线一般情况X*b——与Yb相平衡的液相组成。平衡关系符合亨利定律时：2）平衡曲线为凸形曲线情况2．操作液气比【例6-5】某矿石焙烧炉排出含SO2的混合气体，除SO2外其余组分可看作惰性气体。冷却后送入填料吸收塔中，用清水洗涤以除去其中的SO2。吸收塔的操作温度为20℃，压力为101.3kPa。混合气的流量为1000m3/h，其中含SO2体积百分数为9%，要求SO2的回收率为90%。若吸收剂用量为理论最小用量的1.2倍，试计算：（1）吸收剂用量及塔底吸收液的组成X1；2）当用含SO20.0003（摩尔比）的水溶液作吸收剂时，保持二氧化硫回收率不变，吸收剂用量比原情况增加还是减少？塔底吸收液组成变为多少？已知101.3kPa，20℃条件下SO2在水中的平衡数据：与Y1相平衡的液相组成=0.0032低浓度吸收的特点：6.5.3.填料层高度的计算1．传质单元数法（1）塔高计算基本关系式hoyy+dyxx+dxhdhyaxaxbyb单位时间，dh内吸收A的量：?——塔截面积，㎡;GA——A的流率，kmol/(㎡·s)；G——混合气体流率，kmol/(㎡·s)；L——吸收剂流率，kmol/(㎡·s)。a——单位体积填料的有效传质面积，㎡。填料层高度同理：——气相总体积传质系数，kmol/（m3·s）——液相总体积传质系数，kmol/（m3·s）填料层高度可用下面的通式计算：Z=传质单元高度×传质单元数体积传质系数的物理意义：在单位推动力下，单位时间，单位体积填料层内吸收的溶质量。（2）传质单元数与传质单元高度（2）有效膜模型单相对流传质的传质阻力全部集中在一层虚拟的膜层内，膜层内的传质形式仅为分子扩散。3．单相对流传质速率方程（1）气相对流传质速率方程有效膜厚δG由层流内层浓度梯度线延长线与流体主体浓度线相交于一点E，则厚度δG为E到相界面的垂直距离。——以分压差表示推动力的气相传质分系数，kmol/（m2·s·kPa）。=传质系数×吸收的推动力气相对流传质速率方程有以下几种形式：——以气相摩尔分率表示推动力的气相传质分系数，kmol/（m2·s）；各气相传质分系数之间的关系：带入上式与比较液相传质速率方程有以下几种形式：（2）液相对流传质速率方程kL——以液相组成摩尔浓度表示推动力的液相对流传质分系数，kmol/（m2·s·kmol/m3）；——以液相组成摩尔分率表示推动力的液相对流传质分系数，kmol/（m2·s）；各液相传质分系数之间的关系：注意：对流传质系数=f(操作条件、流动状态、物性）6.3.4.界面上的浓度定态传质=f（cAi）、cAi1．一般情况2．平衡关系满足亨利定律、cAi3．图解I（pAi，cAi）气膜阻力液膜阻力操作点OI（界面）cA/kmol/m3cApA/kPa06.4.对流传质6.4.1.两相对流传质模型6.4.2.总传质速率方程6.4.3.传质阻力与传质速率的控制6.4.1.两相对流传质模型相际对流传质三大模型：双膜模型溶质渗透模型表面更新模型1．双膜模型pApAicAicA气相液相?G?LE2．双膜模型的基本论点（假设）（1）气液两相存在一个稳定的相界面，界面两侧存在稳定的气膜和液膜。膜内为层流，A以分子扩散方式通过气膜和液膜。（2）相界面处两相达平衡，无扩散阻力。（3）有效膜以外主体中，充分湍动，溶质主要以涡流扩散的形式传质。双膜模型也称为双膜阻力模型6.4.2.总传质速率方程

1．吸收过程的总传质速率方程（1）用气相组成表示吸收推动力——以气相分压差表示推动力的气相总传质系数，kmol/（m2·s·kPa）；——以气相摩尔分率差表示推动力的气相总传质系数，kmo