化工原理下册课件第二章 吸收第6次课解吸及其他条件下的吸收.ppt

2. 6 解吸 2. 6 解吸一、概述 1、作用:①吸收剂的再生,以便循环使用; ②回收溶质,得到分离后气体。 2、解吸常用的方法: 压力低,温度高,有利于脱吸?加热溶液(加热解吸) ,增大溶液中溶质的平衡分压?用水蒸汽(气提) ,加热、降低气相中溶质的分压; 适用于溶质为不凝性气体,或溶质冷凝液不溶于水?通惰性气体(惰性气体气提) ,降低操作压力,主要用于吸收剂的再生,不能直接得到纯净的溶质组分。 Y=mX BA X 1’ X 2’ Y 2 *’Y 2’Y 1’ 1、物料衡算: )(')(' '1 '2 '1 '2XXLYYV???'1 '1' '' 'YY XXL V?- = '1 *2 '12 min' ''YY XXL V????????- = 二、解吸塔的计算解吸过程的操作线总是在平衡线的下方, 解吸过程的推动力是吸收的相反值。 2、操作线方程: 3、最小气液比: 4、填料层高度的求法: Z=H OG×N OG=H OL×N OL (1)对数平均推动力法(2)吸收因数法: * *XXX,YYY?????- =??????????AYY YYAA N OL*11 *21)1( ln1 1- = 强化吸收过程的途径从G=N A·Ω=K Y?Y·Ω可以看出,影响吸收的主要因素: K Y、吸收推动力?Y和相接触面积Ω。吸收过程的主要阻力集中在滞流膜上。要提高吸收总系数,必须设法降低气膜和液膜的厚度。通过加大流体的流动速度,增加流体的湍动程度,则可减小滞流膜层的厚度。一、提高吸收总系数 K Y(或K G)或K X(或K L) ?对于易溶气体, K G约等于 k G ,是气膜控制过程; 关键是降低气膜层的厚度。增加气体总压,增加气流速度, 增大气相的湍动程度,则膜分系数增大, K Y=P·k G。但是,气流速度应根据设备大小来考虑,不能超过液流速度。?对于难溶气体, K L约等于 k L ,是液膜控制过程:关键是降低液膜厚度。提高吸收剂的流速,增大液相的湍流程度,使液膜分系数增大, K X约等于 c·k L。?溶解度适中的气体,其吸收速度由两个膜控制,同时增大气相和液相流速,增大两相的湍动程度,从而减小两膜的厚度。?从气相推动力(p–p *)来分析:增大吸收质的分压 p,减小吸收质平衡分压 p * , 有利于?p或?Y增大。选择较大的溶解性吸收剂,操作温度较低,可以降低 p * ;增大气体总压可以提高分压 p。?从液相推动力(c * -c)来分析:增大吸收质在液相中的浓度 c *,减小溶剂中吸收质的浓度c,则有利于?c或?X的增大。选择较大的溶解性吸收剂可提高 c *,降低 c,有利于?c 或?X的增大。二、增大吸收推动力?Y或?X 三、增大单位吸收传质面积面积主要由设备来决定,对于填料塔,应该注意: ?填料的选型,应尽量选比表面积大的填料。?增大气液分散度,液体喷淋均匀,填料充分润湿, 保证上升气泡和液层充分接触,达到传质目的。?采用湍流塔,促使气液充分湍动,两相接触面不断更新,扩大了接触面积。【例 2-4 】在填料塔中用清水吸收氨与空气的混合气中的氨。混合气流量为 1500 标m 3·h -1,氨所占体积分率为 5% ,要求氨的回收率达 95% 。已知塔内径 ,填料单位有效传质面积 a =93m 2·m -3,吸收系数 K G = ·m -2·h -1· atm -1。取吸收剂用量为最小用量的 倍。该塔在 30℃和 压力下操作,在操作条件下的平衡关系为 p * = c kPa , 试求: (已知吸收为逆流吸收过程。) (1)出塔溶液浓度 x 1; (2)用平均推动力法求填料层高度 Z; (3)用吸收因数法求 Z。首先列出已知条件,并用公式符号和标准单位表达出来。 78 .5/1,m 93 , 95 .0 67 1500 , ,0 1 3-2 1 12 ????????????? kmol kN mHma h kmol Vyx?此题中: 思路就是由所求目标推至已知条件。(1 )求 x 121 21xx yyV L????? 121 211yyy yy??????或 21 21 min/ yyV LV L??????????PHMP Em s s?????解题过程是由已知到未知。即求出 12xyV Lm???(2 )求 Z (平均推动力法) m yy yyaK VZ?????? 21PaKaK Gy???????? 221,,,,,yVmyy (3 )求 Z (吸收因数法)?????????????????????????????L mV xx yyL mV L mV aK VZ y21 2