4.4.吸收塔的计算.ppt

吸收塔的计算内容:
设计型:流向、流程、吸收剂用量、吸收剂
浓度、塔高、塔径。
操作型:核算、操作条件与吸收效果的关系。
计算依据:物料恒算、相平衡、吸收速率方程。
第四节吸收塔的计算
一、物料衡算与操作线方程
虚框范围内,对溶质作物料衡算:
G-通过吸收塔的惰性气体流率,kmol/
L-通过吸收塔的吸收剂流率,kmol/
L/G-液气比
吸收操作线(operating line)方程
G,Y2
G,Y1,
L,X2
L,X1
G,Y
L,X
稀端
浓端
全塔物料衡算式:
X
Y1
Y2
X1
X2
T
B
Y
X
Y*
Y
X*
O
(Y-Y*)或(X-X*)为塔内该截面处的传质推动力,操作线与平衡线越远,传质推动力就越大。
二、最小液气比与吸收剂的用量
(一)已知量与待求量
已知混合气中的惰性气体量G,进料气体量Y1,吸收剂组成X2以及分离要求。待求量为吸收剂用量 L 。
(二)分离要求的表示方式
①回收有用物质时,用溶质的回收率(或吸收率)表示。
②除去气体中有害物质时,一般规定尾气中残留有害物
质的组成Y2。
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。
(三)最小液气比的计算
B
Y1
Y2
T
O
B*
X2
X1
X*1
正常平衡曲线
当X2=0时:
平衡曲线为凸形曲线
(四)操作液气比
三、填料层高度的计算
(一)填料层高度的基本计算式
单位时间,dZ内吸收A的量:
—塔截面积,㎡;
G—惰性气体流率,kmol/(㎡·s);
L—吸收剂流率, kmol/(㎡·s);
a—单位体积填料的有效传质面积,㎡。
Z
y
Y+dY
x
X+dX
dZ
Y2
L,X2
X1
G,Y1
—气相总体积传质系数,kmol/(m3·s)
—液相总体积传质系数,kmol/(m3·s)