化工原理下册课件第二章 吸收第4次课吸收塔的计算.ppt

填料层高度的计算对传质微元进行物料衡算。气液两相经 dZ的吸收传质量 dG A= VdY = LdX (kmol/s) V,Y 2 L,X 2 V,Y L ,X V,Y 1 L,X 1 V,Y +d Y L , X+ dXZ dZ VdY= K Y( Y-Y * ) (αΩdZ ) LdX= K X(X* -X ) (αΩdZ ) dA-微元填料层内的传质面积 a=填料有效表面积/填料层的体积在微元单位面积的吸收传质速率单位(kmol/s ·m 2)N A =K Y (Y-Y * )= K X (X* -X) 总传质量(kmol/s) dG A =N A dA=N A(αΩ dZ) 一、填料层高度计算基本方程???????? 12 12 * * XXX YYYXX dX K LZYY dY K VZ??Z-填料层高度α-单位体积填料层所提供的有效传质面积????填料层填料的表面积每情况方式、流体物性、流动填料尺寸、形状、填充= 3m f t???K ya-总体积传质系数- kmol/m 3 .s ,实验测定物理意义: 推动力= 1时,单位时间单位体积填料内吸收的溶质量????* 21* 12YYSZ YYVYY dY Z VaK YY Y???????二、传质单元高度与传质单元数 OG OG OG YY OG YNHZNYY dY HK V??????? 12*? OL OL OL XX OL XNHZNXX dX HK L??????? 12*?填料层高度=传质单元高度×传质单元数 H OG:气相总传质单元高度; N OG:气相总传质单元数 H OL:液相总传质单元高度; N OL:液相总传质单元数??? 12* YY OGYY dY N1、气相总传质单元数 Y-Y *推动力,N OG分离难, Z N OG反映了吸收的难易程度。当气相被吸收后的浓度变化=该填料层的平均推动力, 即为一个传质单元。 N OG=f(操作条件,平衡关系) V-气体处理量 K Ya(总体积吸收系数)-反映传质阻力,填料的性质,填料的润湿情况?H OG=f(流动条件、填料特性、气液特性) 实验测定?传质单元高度相当于完成一个传质单元分离任务所需要的填料层高度?传质单元高度的大小反映填料性能的好坏。?操作条件一定时,增加 Z,H OG不变, N OG增大??? Y OGK VH2 2、气相总传质单元高度、气相总传质单元高度 3、传质单元数的求法(a)平均推动力法:平衡关系为直线, ?Y=f(Y)为一直线???????????????????????????????????????12 12 1221 21 * 21 21 *222 *111 21 21Y YY YY YY OGY YdYY YY Y dY YY dY N YY YYd dY YYYYYY YY YY dY Yd 为对数平均推动力= m m OGYY Y YY Y YYY Y YY YYN????????????????2 1 21 212 1 21 21 ln ln将代入,则: ???? 2121 *YYVXXL mX Y???? 2 12211 21 2 121 21 ln lnY Y mX Y mX Y YYY YYY YYN OG?????????????? 2 1 2 1 ln1 1 ln 1 1Y YSY YL mV N OG????????对液相总推动力表示的 N OL可得类似的形式: 2 *221 *11XXXXXX??????2 1 21 21 * ln 12X X XXX X XXXX dX N m m XX OL??????????????在计算中,关键是确定塔两端推动力的大小ΔY 1, ΔY 2或ΔX 1,ΔX 2 (b) 解吸因数法?当平衡关系符合亨利定律 Y*= mX 时,可采用解吸因数法计算传质单元数?依物料衡算????? 12 12YY YY OG mX Y dY Y dY N??? 2 2YYL VXX???????????? 12221 = YY OG mX SY YS dY N SSL mV 称为解吸因数, 令??*22 2122 21 *22 *21 1 1 ln1 1 1YY YY mX Y YYNS SYY YYSS N S OG OG??????????????????时, = 当- 时, 当①②③???????????? 22 21, mX Y mX YSL mV fN OG 22 21 mX Y mX Y???????????ZN mX Y mX YYY YY OG,,,, 22 2121 21?吸收率?????? OGNS mX Y mX Y L mV S, 22 21 一定,