化工原理吸收塔的計算

1、1第第4 4講：講：9.5.4 9.5.4 吸收塔的設(shè)計型計算吸收塔的設(shè)計型計算1 1、吸收塔吸收劑用量和填料層高度、吸收塔吸收劑用量和填料層高度; ;2 2、吸收劑再循環(huán)的分析及應(yīng)用；、吸收劑再循環(huán)的分析及應(yīng)用；3 3、解吸塔設(shè)計型計算。、解吸塔設(shè)計型計算。第第 9 章章 氣體吸收氣體吸收（ 12學時）21）計算公式）計算公式1、吸收塔吸收劑用量和填料層高度、吸收塔吸收劑用量和填料層高度9.5.4 吸收塔的設(shè)計型計算吸收塔的設(shè)計型計算物料衡算式1212()()G yyL xx相平衡方程式 eymx吸收基本方程式 12yOGOGyyeGdyHHNKyy12xOLOLxxeLdxHHNKxx32

2、）吸收塔設(shè)計型計算的命題）吸收塔設(shè)計型計算的命題（1）達到分離要求最合理的溶劑用量；達到分離要求最合理的溶劑用量；（2）達到分離要求所需要的塔高（填料層高）；）達到分離要求所需要的塔高（填料層高）；（3）塔徑（暫不計算）。）塔徑（暫不計算）。設(shè)計要求設(shè)計要求：給定條件給定條件：y1、G、相平衡關(guān)系、分離要求(y2或)回收率 112221111G yG yyG yy 42y2xx2增加對傳質(zhì)推動力的影響增加對傳質(zhì)推動力的影響3）設(shè)計條件的選擇）設(shè)計條件的選擇 Hymyxxxme, 02,222，此此時時，的的最最高高允允許許濃濃度度為為：。解解吸吸操操作作費費用用 ,2x(1)流向選擇，一般選擇

3、逆流操作;(2)吸收劑進口濃度選擇，5吸收熱效應(yīng)明顯的物系吸收熱效應(yīng)明顯的物系x1BGLGLL 部分吸收劑再循環(huán)的定常態(tài)操作部分吸收劑再循環(huán)的定常態(tài)操作L1x2、吸收劑再循環(huán)的分析及應(yīng)用、吸收劑再循環(huán)的分析及應(yīng)用6LLLxLxx122 212xLLLxLx 吸收劑入塔濃度吸收劑入塔濃度物料衡算物料衡算有吸收劑再循環(huán)：（1）實際吸收劑入塔濃度增加；（2）塔內(nèi)操作線斜率稍有增加。若平衡線不變，吸收推動力一般要減小。71、吸收過程有顯著的熱效應(yīng)，大量吸收劑再循環(huán)可降低吸收劑出塔溫度，平衡線發(fā)生明顯的向下移動，盡管操作線向下移動，但是，塔內(nèi)傳質(zhì)的推動力增大。2、吸收的目的在于獲得較濃的液相產(chǎn)物，按物料

4、衡算所需的新鮮吸收劑量過少，以至不能保持塔內(nèi)填料良好的潤濕，吸收劑再循環(huán)，傳質(zhì)表面積增加，傳質(zhì)系數(shù)增大。遇到如下兩種情況應(yīng)采用溶劑再循環(huán)：遇到如下兩種情況應(yīng)采用溶劑再循環(huán)：82y2x液體局部返混對傳質(zhì)推動力的影響液體局部返混對傳質(zhì)推動力的影響在一定的液體流量下，當上升氣體流速達到一定值時，整個在一定的液體流量下，當上升氣體流速達到一定值時，整個塔段上同時發(fā)生大量液體返混，液體在塔頂被出口氣體帶出塔段上同時發(fā)生大量液體返混，液體在塔頂被出口氣體帶出塔外，即發(fā)生了不正常的塔外，即發(fā)生了不正常的 液泛液泛 現(xiàn)象?，F(xiàn)象。返混返混9 在一逆流操作的吸收塔中用清水吸收氨在一逆流操作的吸收塔中用清水吸收氨空

5、氣混合氣空氣混合氣中的氨，混合氣流量為中的氨，混合氣流量為0.025kmol/s,混合氣入塔含氨摩混合氣入塔含氨摩爾分數(shù)為爾分數(shù)為0.02，出塔含氨摩爾分數(shù)為，出塔含氨摩爾分數(shù)為0.001。吸收塔操作。吸收塔操作時的總壓為時的總壓為101.3kPa，溫度為，溫度為293k，在操作濃度范圍內(nèi)，在操作濃度范圍內(nèi)，氨水系統(tǒng)的平衡方程為，氨水系統(tǒng)的平衡方程為y=1.2x ，總傳質(zhì)系數(shù)，總傳質(zhì)系數(shù)Kya=0.0522kmol/(s.m3)。若塔徑為。若塔徑為1m ，實際液氣比是，實際液氣比是最小液氣比的最小液氣比的1.2倍，求所需塔高為多少？倍，求所需塔高為多少？例例9-5： 吸收塔高（填料層高）的計算

6、吸收塔高（填料層高）的計算解題分析：已知y1、y2、x2、Ky、m、qn、D、 min1.2LLGG10根據(jù)吸收過程基本方程填料層高度計算式12yOGOGyyeGdyHHNKyy平均推動力法求傳質(zhì)單元數(shù)12121122112211112222()()()()lnlnyOGyeeeeeyydyNyyyyymxymxyyyyymxymxyy因此需要求取出塔液相含氨摩爾分數(shù)x1 物料衡算式 12121122()()()GG yyL xxxyyxL12min121.21.2eyyLLGGxxOGyGHKnqGAqn已知，A可以計算求?。?11 0139. 037. 1001. 002. 0212121

7、 GLyyLyyGxx37. 114. 12 . 12 . 1min GLGL14. 102 . 102. 0001. 002. 021212121min xmyyyxxyyGLe解：解：求液相出口摩爾分數(shù)求液相出口摩爾分數(shù) 最小液氣比 實際操作液氣比 解得液相出口摩爾分數(shù)12求傳質(zhì)單元數(shù)平均推動力 11221122311221122()()ln()()1.94 10lneemeeyyyyyyyyyymxymxymxymx傳質(zhì)單元數(shù) 1230.020.0019.791.94 10OGmyyNy13求傳質(zhì)單元高度 氣相流率 220.0250.0318/()14Gkmols m傳質(zhì)單元高度 0.0

8、3180.610.0522OGyGHmK所需填料層高度為 9.79 0.616.0OGOGHNHm14方法方法2：37. 12 . 11 GLmA76. 937. 12 . 1001. 002. 037. 12 . 11ln37. 12 . 111 OGN12111ln111OGyNAyAA15例、一逆流操作的常壓填料吸收塔，用清水吸收混合氣中的溶質(zhì)A ，入塔氣體中含A 2%（摩爾分數(shù)），經(jīng)吸收后溶質(zhì)A 被回收了90% ，此時水的用量為最小用量的2倍，平衡線為 Y=2X, 氣相總傳質(zhì)單元高度為0.8m,試求填料層所需高度。解：1220.020.02 (1 0.9)0.0020yyx110.01

9、2eyx1612min121.8eyyLGxx12min1212.03.60.005yyLLGGxxx解得11220.010eeYxy11221122(-)-(-)0.005(-2)ln(-)eemeeyyyyyyyyy123.62.88OGmOGOGyyNyHNHm173 3、解吸（脫吸）、解吸（脫吸） G ya L xa G y L x yb xb 逆流解吸塔逆流解吸塔 高高濃濃端端低低濃濃端端傳質(zhì)方向傳質(zhì)方向解解吸吸劑劑-吸收的逆操作吸收的逆操作1 1、解吸方法、解吸方法u減壓解吸減壓解吸-閃蒸（在第十章中介紹）閃蒸（在第十章中介紹） u應(yīng)用解吸劑進行解吸應(yīng)用解吸劑進行解吸 常用的解吸劑

10、有惰性氣體、水蒸氣或貧氣等常用的解吸劑有惰性氣體、水蒸氣或貧氣等（2 2）汽提或提餾）汽提或提餾-解吸劑用惰性氣體或貧氣解吸劑用惰性氣體或貧氣 -解吸劑用水蒸汽解吸劑用水蒸汽 （1 1）氣提）氣提18解吸塔的設(shè)計型問題（氣提）解吸塔的設(shè)計型問題（氣提）（1）解吸塔物料衡算式）解吸塔物料衡算式全塔物料衡算1212()()G yyL xx操作線方程1111L xxLLyyxyxGGG規(guī)定濃度下標：規(guī)定濃度下標：塔頂塔頂 1 ，塔底，塔底 219已知：已知：L 、 x1 、 y2 ， 規(guī)定規(guī)定 x2GL（2）解吸塔的最小氣液比）解吸塔的最小氣液比2012xxxeLdxHK axx12yyyeGdyH

11、K ayy11mxye LGxxyy2121 12min12exxGLyyminGGnLL（3）解吸塔填料層高度的計算）解吸塔填料層高度的計算2112OLmxxNxeyxm112212111222()()()lnln()eemeexxxxxxxxxxxxx如果氣液平衡關(guān)系滿足亨利定律平均推動力法求傳質(zhì)單元數(shù)2221221ln11O LyxmNAAyAxmLGAm解吸因數(shù)法求傳質(zhì)單元數(shù)23例題例題 解吸塔設(shè)計型計算：解吸塔設(shè)計型計算： 用煤油從空氣與苯蒸汽的混合氣中吸收苯。所得用煤油從空氣與苯蒸汽的混合氣中吸收苯。所得吸收液在解吸塔中用過熱水蒸汽進行解吸，待解吸的吸收液在解吸塔中用過熱水蒸汽進行

12、解吸，待解吸的液體中含苯液體中含苯0.05（摩爾分率，下同），要求解吸后液（摩爾分率，下同），要求解吸后液體中苯的濃度不超過體中苯的濃度不超過0.005 ，在解吸操作條件下，平，在解吸操作條件下，平衡關(guān)系為衡關(guān)系為y=1.25x ，塔內(nèi)液體流量為，塔內(nèi)液體流量為0.03kmol/(m2.s) ,填料的體積傳質(zhì)系數(shù)為填料的體積傳質(zhì)系數(shù)為Kya=0.01kmol/(m3.s) 。過熱蒸。過熱蒸汽的用量為最小用量的汽的用量為最小用量的1.2 倍。試求倍。試求： （1）過熱蒸汽的用量；）過熱蒸汽的用量；（2）所需填料層的高度。）所需填料層的高度。24解：解：min20.050.005(1)1.20.0

13、3 1.21.25 0.05 0.0259/GGLLkmolms1110.05210.050.00831.25yxxm12120.050.0050.05210.02590.03xxyyGL2512OLOLOLxymxxLLHHNNK amK ax16.6Hm2220.005yxxm0.0065mx26例9-6 解吸氣流量的計算 含苯摩爾分數(shù)為0.02的煤氣用平均相對分子量為260的洗油在一填料塔中作逆流吸收，以回收其中95的苯，煤氣的流量為120kmol/h。塔頂進入的洗油中含苯摩爾分數(shù)為0.005，洗油的流率為最小用量的1.3倍。吸收塔在101.3kPa下操作，此時氣液平衡關(guān)系為y=0.12

14、5x。 富油由吸收塔底出口經(jīng)加熱后被送入解吸塔塔頂，在解吸塔底送入過熱水蒸氣使洗油脫苯。脫苯后的貧油由解吸塔底排除被冷卻至27再進入吸收塔使用，水蒸汽用量取最小量的1.2倍。解吸塔在101.3kPa、120下操作，此時的氣液平衡關(guān)系為y=3.16x。求洗油的循環(huán)流率和解吸時的過熱蒸汽耗量。 27解：吸收塔吸收塔出口煤氣中含苯摩爾分數(shù)為21(1)(1 0.95) 0.020.001yy110.020.160.125eyxm洗油在吸收塔底的最大摩爾分數(shù)為吸收塔的最小液氣比12min120.020.0010.1230.160.005eyyLGxx28實際液氣比min1.31.3 0.1230.160

15、LLGG煤氣量 1200/0.333/Gkmol hkmol s洗油循環(huán)量 20.160 0.3335.32 10/Lkmol s29洗油出塔摩爾分數(shù)為1212()1 0.005(0.020.001)0.1240.16GxxyyL解吸塔因過熱蒸汽不含苯，y2=0解吸塔頂氣相中苯的最大含量113.16 0.1240.391eymx30解吸塔的最小氣液比12min120.1240.0050.3040.391 0exxGLyy操作氣液比min1.21.2 0.3040.365GGLL過熱蒸汽用量220.3650.365 5.32 10 1.94 10/1260/GLkmol skmol h31分析分

16、析 HOG HOL NOG NOL 的關(guān)系：的關(guān)系：OLxyyOGHAGLmaKLaKGmmaKGH1OLOGNNA1OLOGHHAOLOLOGOGNHNHHxyyyxGLLAKKmKKKAG32例例2：用純?nèi)軇Φ蜐舛葰怏w作逆流吸收，可溶組分的回收率為：用純?nèi)軇Φ蜐舛葰怏w作逆流吸收，可溶組分的回收率為 ，操作采用的液氣比是最小液氣比的操作采用的液氣比是最小液氣比的倍。物系平衡關(guān)系服從亨利定倍。物系平衡關(guān)系服從亨利定律。試以律。試以、 兩個參數(shù)列出計算兩個參數(shù)列出計算NOG的表達式。的表達式。02 x121yyy 解：解： mmyyyGL0121min mGLGL min 11 GLmA A

17、mxymxyAANOG111ln111222112)1(yy 11111ln111OGN33例例3：1yAxBx2y3yAB水水用清水吸收混合氣中的用清水吸收混合氣中的SO2 ，氣體經(jīng)兩塔后總的回收率為，氣體經(jīng)兩塔后總的回收率為0.91 ，兩塔的用水量相等，且均為最小用水量的，兩塔的用水量相等，且均為最小用水量的1.43倍，兩塔的傳倍，兩塔的傳質(zhì)單元高度均為質(zhì)單元高度均為1.2m 。在操作范圍內(nèi)物系的平衡關(guān)系服從亨利。在操作范圍內(nèi)物系的平衡關(guān)系服從亨利定律，試求兩塔的塔高。定律，試求兩塔的塔高。34解：解：91. 0131 yyy 11309. 091. 01yyy 043. 1043. 12

18、32121 myyymyyyGL232121yyyyyy 21212109. 0yyyyyy 2121222109. 0yyyyyy 123 . 0yy mmyyyGL7 . 043. 103 . 043. 1111 352230111ln1101110.31ln111.430.70.091.430.711.430.72.33OGyNAyAA121.2 2.332.80OGOGHHHNm7 . 043. 111 GLmA36第第5講：講：9.5.5 吸收塔的操作型問題吸收塔的操作型問題吸收塔的操作型計算吸收塔的操作型計算9.5.6 吸收操作的調(diào)節(jié)吸收操作的調(diào)節(jié)綜合例題。綜合例題。第第 9 章章

19、 氣體吸收（氣體吸收（ 12學時）學時）371.操作型計算的命題操作型計算的命題（1）第一類命題（求操作結(jié)果）第一類命題（求操作結(jié)果）9.5.5 吸收塔的操作型計算吸收塔的操作型計算吸收塔的高度及其他有關(guān)尺寸，氣液兩相流量、進口含量、平衡關(guān)系及流動方式，兩相總傳質(zhì)系數(shù)Ky或Kx。給定條件給定條件：計算目的計算目的：氣、液兩相的出口含量 38（2）第二類命題（求操作條件）第二類命題（求操作條件）給定條件給定條件：吸收塔的高度及其他有關(guān)尺寸，氣相流量及進、出口含量、吸收液的進口含量，平衡關(guān)系及流動方式，兩相總傳質(zhì)系數(shù)Ky或Kx。吸收及的用量及其出口含量 計算目的計算目的：39全塔物料衡算式全塔物料

20、衡算式G（y1-y2)=L(x1-x2)相平衡方程式相平衡方程式y(tǒng)e=f(x)吸收過程基本方程式吸收過程基本方程式當平衡線在操作范圍內(nèi)可視為直線時，第一類命題可將基本方當平衡線在操作范圍內(nèi)可視為直線時，第一類命題可將基本方程線性化。程線性化。第二類命題須試差求解。第二類命題須試差求解。2.計算方法計算方法12xOLOLxxeLdxHHNKxx12yOGOGyyeGdyHHNKyy40例9-7 氣體處理量的變化對吸收操作的影響某吸收塔在101.3kPa、293K下用清水逆流吸收丙酮空氣混合物種的丙酮，當操作液氣比為2.1時，丙酮回收率可達95。已知物系在低含量下的平衡關(guān)系為y=1.18x，操作范

21、圍內(nèi)總傳質(zhì)系數(shù)Ky近似于氣體流率的0.8次方成正比。氣體流率增加20，而液體量及氣液進口摩爾分數(shù)不變，試求：丙酮的收率有何變化？單位時間內(nèi)被吸收的丙酮量增加多少？吸收塔的平均推動力有何變化？41解：解：新工況丙酮的收率新工況丙酮的收率原工況原工況由回收率定義可求出氣體出口摩爾分數(shù)由回收率定義可求出氣體出口摩爾分數(shù)2111(1)(1 0.95)0.05yyyy由物料衡算世可計算液體出口摩爾分數(shù)由物料衡算世可計算液體出口摩爾分數(shù) 1211121110.05()1 0.050.4522.1LyyyyxxGxyy42吸收塔的平均推動力吸收塔的平均推動力 112211122()()0.187()ln()

22、mymxymxyyymxymx傳質(zhì)單元數(shù)傳質(zhì)單元數(shù) 1211(1 0.05)5.10.187OGmyyyNyy43新工況新工況傳質(zhì)單元高度 0.20.81.21.21.041.2OGOGOGyyGGHHHKK傳質(zhì)單元數(shù) 5.14.91.04OGOGOGOGOGHNHNHH由物料衡算式 121211212()1.2()0.5710.571 ( )2.1LyyxxGxyyyya44由吸收過程基本方程由吸收過程基本方程 21212111121122221122121111121222221()ln()()()()()()ln()()()1 lnln()()()()114.9ln1.18 1.212.

23、1OGyyyyymxNymxymxymxymxymxymxymxyyymxymxmGyymxmxymxymxLy122111.184.931.18 ( )xyyyyb45由由(a)、(b)兩式求得兩式求得 21210.0760.0528yyxy新工況的丙酮回收率新工況的丙酮回收率 1211110.0760.924yyyyyy在單位時間內(nèi)新、舊工況所回收的丙酮量之比為在單位時間內(nèi)新、舊工況所回收的丙酮量之比為 121112111.2 ()1.2(0.076)1.167()0.05G yyyyG yyyy46新工況下的平均推動力 112211221111()()()ln()1.18 0.5280.

24、076 0.1881 1.18 0.528ln0.076mymxymxyymxymxyyyy0.1881.010.187mmyy結(jié)論：氣相傳質(zhì)控制時，適當增加氣體的流量（增加設(shè)備結(jié)論：氣相傳質(zhì)控制時，適當增加氣體的流量（增加設(shè)備的生產(chǎn)能力），盡管吸收率有所減小，但是吸收的絕對量的生產(chǎn)能力），盡管吸收率有所減小，但是吸收的絕對量增加（由于傳質(zhì)速率增加所致），有著實際意義。增加（由于傳質(zhì)速率增加所致），有著實際意義。47例例2：在高度為：在高度為6m的填料塔內(nèi)用純?nèi)軇┪漳郴旌系奶盍纤?nèi)用純?nèi)軇┪漳郴旌蠚怏w中的可溶組分。在操作條件下相平衡常數(shù)為氣體中的可溶組分。在操作條件下相平衡常數(shù)為0.5 ，

25、L/G=0.8 ，回收率為，回收率為90% 。現(xiàn)改換另一種填?，F(xiàn)改換另一種填料，裝填高度仍為料，裝填高度仍為6m 。在相同操作條件下，經(jīng)測。在相同操作條件下，經(jīng)測定回收率提高到定回收率提高到95% 。試計算新填料的體積傳質(zhì)。試計算新填料的體積傳質(zhì)系數(shù)系數(shù)Kya是原填料體積傳質(zhì)系數(shù)的多少倍？是原填料體積傳質(zhì)系數(shù)的多少倍？解：原工況解：原工況2111 0.90.1yyy20 x 10.50.6250.8A4861.523.94OGOGHHmN2111 0.950.05yyy10.50.6250.8A12111ln13.9411OGyNAyAA新工況49() 1.521.421.07yyO GO G

26、yyGKaKaHGHKaKa61.075.59OGHm12111ln15.5911OGyNAyAA50例例3：某填料吸收塔用含溶質(zhì)：某填料吸收塔用含溶質(zhì)x2=0.0002的溶劑逆流吸收混合氣中的溶劑逆流吸收混合氣中的可溶組分，采用的液氣比為的可溶組分，采用的液氣比為3 ，入塔氣體中可溶組分的摩爾，入塔氣體中可溶組分的摩爾分率分率y1=0.01 ，回收率為，回收率為90% 。已知操作條件下物系的相平衡關(guān)。已知操作條件下物系的相平衡關(guān)系為系為y=2x ?，F(xiàn)因解吸操作不良，使吸收劑入塔的濃度?，F(xiàn)因解吸操作不良，使吸收劑入塔的濃度x2升到了升到了0.00035 , 試求：試求： （1）回收率變?yōu)槎嗌伲?/p>

27、（）回收率變?yōu)槎嗌?？?）塔底流出液的濃）塔底流出液的濃度度x1變?yōu)槎嗌?？變?yōu)槎嗌?？解：解：OGOGOGOGHHNHN填料不變，氣相流率、液相流率不變，填料不變，氣相流率、液相流率不變，HOG不變，所以不變，所以NOG不變，即不變，即OGOGNN 511222111ln111120.01 2 0.00022ln15.3823 0.02 (1 0.9)2 0.0002313OGymxNAymxAA 12222111ln111120.0120.000352ln15.382320.00035313OGOGymxNNAymxAAy5220.0013y 0.87物料衡算物料衡算12121212()()0

28、.01 0.00130.000350.003253G yyL xxyyxxLG12120.010.01(10.9)0.0020.0053yyxxLG)(122 xyNyxxHAm 不變：不變：53例例4：在：在15oC 、101.3kPa下用大量的硫酸逆流吸收空氣中的下用大量的硫酸逆流吸收空氣中的水汽。入塔空氣中含水汽的摩爾分數(shù)為水汽。入塔空氣中含水汽的摩爾分數(shù)為0.0145 ，硫酸進、，硫酸進、出塔的濃度（摩爾出塔的濃度（摩爾%）均為）均為80% ，這種濃度的硫酸溶液液，這種濃度的硫酸溶液液面上所產(chǎn)生的平衡水汽的摩爾分數(shù)為面上所產(chǎn)生的平衡水汽的摩爾分數(shù)為ye=1.0510-4 。已知。已知該

29、塔的容積傳質(zhì)系數(shù)該塔的容積傳質(zhì)系數(shù)Kya與氣相流量的與氣相流量的0.8次方成正比次方成正比 ?？??？諝馔ㄟ^該塔被干燥至含水汽摩爾分數(shù)氣通過該塔被干燥至含水汽摩爾分數(shù)0.000322 。現(xiàn)將空氣?，F(xiàn)將空氣的流量增加一倍，則出塔空氣中的水汽含量變?yōu)槎嗌?？的流量增加一倍，則出塔空氣中的水汽含量變?yōu)槎嗌伲拷猓航猓篛GOGOGOGHHNHN原工況原工況10.0145y 20.000322y 120.20 xx54求出求出12122222lnln4.19eOGeyyymxNymxyy4121.05 10eeyyLG10mLAG1222111ln111OGymxNAymxAA55新工況新工況2GG0.20.

30、822()2OGOGyyGGHHK aK a3.65OGOGOGOGHNNH1222ln3.65eOGeyyNyy20.000479y20.000322y 56結(jié)論：氣相傳質(zhì)控制時，適當增加氣體的流量（增加設(shè)備結(jié)論：氣相傳質(zhì)控制時，適當增加氣體的流量（增加設(shè)備的生產(chǎn)能力），盡管吸收率有所減小，但是吸收的絕對量的生產(chǎn)能力），盡管吸收率有所減小，但是吸收的絕對量增加（由于傳質(zhì)速率增加所致），有著實際意義。增加（由于傳質(zhì)速率增加所致），有著實際意義。12122 ()2 (0.01450.000479)1.98()0.01450.000322G yyG yy實際吸收水汽量的變化實際吸收水汽量的變化57

31、例例5：在填料層高為：在填料層高為 6m 的塔內(nèi)用洗油吸收煤氣中的苯蒸汽。的塔內(nèi)用洗油吸收煤氣中的苯蒸汽。混合氣流速為混合氣流速為200kmol/(m2 h),其初始苯體積含量為其初始苯體積含量為2% ，入口，入口洗油中不含苯，流量為洗油中不含苯，流量為40kmol/(m2 h) 。操作條件下相平衡關(guān)系。操作條件下相平衡關(guān)系為為y=0.13x ，體積傳質(zhì)系數(shù)，體積傳質(zhì)系數(shù) Kya 近似與液量無關(guān)，值為近似與液量無關(guān)，值為 0.05 kmol/(m3. s) 。若希望苯的吸收率不低于。若希望苯的吸收率不低于95% ，問：（，問：（1）能否）能否滿足要求？滿足要求？（2）若保證回收率達到）若保證回

32、收率達到95% ，所需洗油量為多少？，所需洗油量為多少？（3）若因故洗油中苯的初始含量變?yōu)椋┤粢蚬氏从椭斜降某跏己孔優(yōu)?2.5% （摩爾（摩爾%），仍保），仍保證回收率達到證回收率達到95% ，則所需洗油量變?yōu)槎嗌伲?，則所需洗油量變?yōu)槎嗌伲?（2）（）（3）為第二類操作型問題）為第二類操作型問題58解解： （1）需要需要實際實際對比對比hh,02. 0 by0 ax95. 0 001. 01 bayy 0950.yyGLxxababm.aKGHyOG1110503600200mhm.yyyHh實際mabOG需要656axbxayby59（2）增加）增加Lm.aKGHyOG1110503600

33、200不變不變在塔內(nèi)在塔內(nèi) H=6m ,達到達到 95% 回收率所需的傳質(zhì)單元數(shù)回收率所需的傳質(zhì)單元數(shù)S.SS.NOG00100201ln11451116試差迭代解得：試差迭代解得：6030.S h)kmol/(m.SmGL2143603020013060不變時OGNaaabmxymxy則則S減小減小 ,由由S計算出計算出L （L將增加）。將增加）。 SmxymxySSNOG22211ln11（3）均不變,NH,HOGOGbayy 10ax0250.xa61例例6：一填料塔，內(nèi)裝二段填料，每段的：一填料塔，內(nèi)裝二段填料，每段的高度均為高度均為 5.5m ,處理二股溶質(zhì)濃度不同處理二股溶質(zhì)濃度不

34、同的 混 合 氣 體 ， 其 摩 爾 流 率 皆 為的 混 合 氣 體 ， 其 摩 爾 流 率 皆 為 0.02kmol/(m2. s) ，初始濃度分別為，初始濃度分別為5% 和和 1% (v%) ，吸收劑不含溶質(zhì)，其摩，吸收劑不含溶質(zhì)，其摩爾流速為爾流速為 0.04kmol/(m2. S) 。已知操作條。已知操作條件下相平衡關(guān)系為件下相平衡關(guān)系為 y=0.8x ，吸收過程的，吸收過程的 Kya=0.32G0.7 kmol/(m3. s) ，（，（G 的單位的單位為為 kmol/(m2. s) ）。若要求出塔氣體濃）。若要求出塔氣體濃度小于度小于0.1% , 問：（問：（1）較稀的氣體由塔）較

35、稀的氣體由塔中部（二段填料中間）進入，能否滿足中部（二段填料中間）進入，能否滿足要求？（要求？（2）若二股氣體事先混合后，再）若二股氣體事先混合后，再由塔底進入塔內(nèi)，則結(jié)果又如何？由塔底進入塔內(nèi)，則結(jié)果又如何？0 axcxbx%5,11 byGay%1212 byGGdycy段段2段段1思路：達到分離要思路：達到分離要求所需要的求所需要的 h 與與 塔塔中實際的中實際的 h 做比較。做比較。62解：解：先設(shè)能夠滿足分離要求，氣體出口濃度先設(shè)能夠滿足分離要求，氣體出口濃度 ya=0.001自塔自塔2段計算起，仍根據(jù)填料層高度是否夠用為判斷依據(jù)。段計算起，仍根據(jù)填料層高度是否夠用為判斷依據(jù)。222

36、1122dbdbcyyGGyGyGy8004004080212.LGGmS另一思路求另一思路求ycs)kmol/(m.GG.aK.y3702120336032063m.aKGGHyOG191221262419155222.HHNOGOG22221ln11SmxymxySSNaaacOG80000100801ln8011624.y.c00860.yc640010008600400040.x.c acacyyGGxxL2100760.xc塔的塔的 1段段2221122dbdbcyyGGyGyGy0072001000860222.yyybcd0.0076xcdbcbyyGxxL11650072005

37、002000760040.x.b0290.xb29500809000720050111.yyyNmdbOGm.G.Ga)(KGH.yOG96603207011111 mmNHHOGOG5 . 511. 529. 5966. 0 111需要塔頂出口濃度可以達到塔頂出口濃度可以達到0010.ya66（2）若二股氣體事先混合好由塔底進入）若二股氣體事先混合好由塔底進入030221212211.yyGGyGyGybbbbbm.GG.GGH.OG191320702121029000100300400400 .yyLGxxabab67m.m.H需要115555411579191即，塔頂氣體出口濃度即，塔頂

38、氣體出口濃度001. 0ay結(jié)論：組成不同的物料之間的混合對吸收是不利的。結(jié)論：組成不同的物料之間的混合對吸收是不利的。在實際生產(chǎn)中，采取塔中間某處進料時，應(yīng)使得進料處在實際生產(chǎn)中，采取塔中間某處進料時，應(yīng)使得進料處的塔內(nèi)氣體組成等于此股氣體的組成。這樣分離效果最的塔內(nèi)氣體組成等于此股氣體的組成。這樣分離效果最好，或達到預定分離要求，所需的填料層高度最小。好，或達到預定分離要求，所需的填料層高度最小。5790030300010030.yyyNmabOG689.5.6 吸收操作的調(diào)節(jié)吸收操作的調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)的目的：增大吸收率調(diào)節(jié)的目的：增大吸收率eyAyyKN調(diào)節(jié)的方法：改變吸收劑的入口條件，包括：流量調(diào)節(jié)的方法：改變吸收劑的入口條件，包括：流量L 、濃度濃度x2 、溫度、溫度t 三方面。三方面。（1）流量）流量L的調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)yNxLNkLAAx2169流量流量L的調(diào)節(jié)作用是有限的。的調(diào)節(jié)作用是有限的。高度 時度時的情曲線線AC是有限填料時的情形，度H折線線ABD是填料層70分析最大吸收率的問題分析最大吸收率的問題1min21maxyyy71GLyyxx22 PEm tfE eyAyyKN （2）x2的調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)NyxxAm2x2的調(diào)節(jié)主要受解的調(diào)節(jié)主要受解吸過程的限制。吸過程的限制。（3）溫度）溫