吸收簡(jiǎn)捷計(jì)算05-18

1、3.5.2氣體吸收和解吸了解了解掌握掌握了解了解3.5 3.5 主要內(nèi)容主要內(nèi)容3.5.13.5.1多組分吸收和解吸過(guò)程多組分吸收和解吸過(guò)程 3.5.2 3.5.2 吸收和解吸過(guò)程流程吸收和解吸過(guò)程流程 3.5.33.5.3多組分吸收和解吸過(guò)程簡(jiǎn)捷計(jì)算多組分吸收和解吸過(guò)程簡(jiǎn)捷計(jì)算 本節(jié)要求本節(jié)要求小結(jié)小結(jié)思考題思考題3.5.13.5.1多組分吸收和解吸過(guò)程分析多組分吸收和解吸過(guò)程分析 Analysis of Multicomponent Absorbing and Desorbing Process 一、吸收和解吸一、吸收和解吸v 吸收吸收是利用液體處理氣體混合物，是利用液體處理氣體混合物，

2、根根據(jù)氣體混合物中各組分在液體中據(jù)氣體混合物中各組分在液體中溶解度不溶解度不同同，而達(dá)到分離目的傳質(zhì)過(guò)程，而達(dá)到分離目的傳質(zhì)過(guò)程v 分離的介質(zhì)是某一種液體溶劑稱為分離的介質(zhì)是某一種液體溶劑稱為 吸收劑吸收劑v 被吸收的氣體混合物稱為被吸收的氣體混合物稱為溶質(zhì)溶質(zhì) v 解吸解吸操作是將溶質(zhì)從吸收液中驅(qū)趕出來(lái)操作是將溶質(zhì)從吸收液中驅(qū)趕出來(lái) 3.5多多組組分分吸吸收收和和解解吸吸過(guò)過(guò)程程分分析析二、工業(yè)生產(chǎn)中的吸收過(guò)程二、工業(yè)生產(chǎn)中的吸收過(guò)程Absorption process in industry v1、凈化或精制氣體、凈化或精制氣體v2、分離氣體混合物、分離氣體混合物v3、將最終氣態(tài)產(chǎn)品制成溶

3、液或中間、將最終氣態(tài)產(chǎn)品制成溶液或中間 產(chǎn)品產(chǎn)品v4、廢氣治理、廢氣治理3.5多多組組分分吸吸收收和和解解吸吸過(guò)過(guò)程程分分析析三、吸收過(guò)程的分類三、吸收過(guò)程的分類Classification of absorption 按組分的相對(duì)溶解度的大小按組分的相對(duì)溶解度的大小單組分吸收單組分吸收 只有只有一個(gè)組分一個(gè)組分在吸收劑中具有在吸收劑中具有顯著顯著的的溶解度，其它組分的溶解度均小到可溶解度，其它組分的溶解度均小到可以忽略不計(jì)以忽略不計(jì) 多組分吸收多組分吸收 氣體混合物中具有顯著溶解度的組分氣體混合物中具有顯著溶解度的組分 不止一個(gè)不止一個(gè) 3.5多多組組分分吸吸收收和和解解吸吸過(guò)過(guò)程程分分析析

4、 吸收過(guò)程有無(wú)化學(xué)反應(yīng)吸收過(guò)程有無(wú)化學(xué)反應(yīng) 物理吸收物理吸收 所溶組分與吸收劑不起化學(xué)反應(yīng)所溶組分與吸收劑不起化學(xué)反應(yīng) 化學(xué)吸收化學(xué)吸收 所溶組分與吸收劑起化學(xué)反應(yīng)所溶組分與吸收劑起化學(xué)反應(yīng) 三、吸收過(guò)程的分類三、吸收過(guò)程的分類3.5多多組組分分吸吸收收和和解解吸吸過(guò)過(guò)程程分分析析三、吸收過(guò)程的分類三、吸收過(guò)程的分類吸收過(guò)程溫度變化是否顯著吸收過(guò)程溫度變化是否顯著 等溫吸收等溫吸收 氣體吸收相當(dāng)于由氣態(tài)變液態(tài)，所以會(huì)氣體吸收相當(dāng)于由氣態(tài)變液態(tài)，所以會(huì)產(chǎn)生近于冷凝熱的溶解熱產(chǎn)生近于冷凝熱的溶解熱 化學(xué)吸收過(guò)程中，有溶解熱化學(xué)吸收過(guò)程中，有溶解熱+反應(yīng)熱反應(yīng)熱 吸收過(guò)程溫度變化不明顯吸收過(guò)程溫度變

5、化不明顯 非等溫吸收非等溫吸收 吸收過(guò)程溫度變化明顯吸收過(guò)程溫度變化明顯 3.5多多組組分分吸吸收收和和解解吸吸過(guò)過(guò)程程分分析析三、吸收過(guò)程的分類三、吸收過(guò)程的分類按吸收量的多少按吸收量的多少 貧氣吸收貧氣吸收 v 吸收量不大吸收量不大v 恒摩爾流恒摩爾流v 恒溫操作恒溫操作 富氣吸收富氣吸收 吸收量大的情況吸收量大的情況 3.5多多組組分分吸吸收收和和解解吸吸過(guò)過(guò)程程分分析析三、吸收過(guò)程的分類三、吸收過(guò)程的分類按汽液兩相接觸方式和采用的設(shè)備形式按汽液兩相接觸方式和采用的設(shè)備形式噴淋吸收噴淋吸收v填料塔或空塔：氣、液兩相都連續(xù)填料塔或空塔：氣、液兩相都連續(xù) v淋降板塔：氣相連續(xù)，液相分散淋降板

6、塔：氣相連續(xù)，液相分散鼓泡吸收鼓泡吸收v鼓泡塔或泡罩塔：液相保持為連續(xù)相，氣相分鼓泡塔或泡罩塔：液相保持為連續(xù)相，氣相分離為小氣泡通過(guò)液層離為小氣泡通過(guò)液層降膜吸收降膜吸收v降膜式吸收器，使氣、液兩相均連續(xù)，用于吸降膜式吸收器，使氣、液兩相均連續(xù)，用于吸收熱效應(yīng)大的情況收熱效應(yīng)大的情況 3.5多多組組分分吸吸收收和和解解吸吸過(guò)過(guò)程程分分析析3.5.2 多組分吸收和解吸過(guò)程v一、流程v第一類：?jiǎn)我晃账 多塔吸收流程v第二類：吸收和解吸的集成v二、過(guò)程分析1、吸收劑的選擇2、吸收過(guò)程參數(shù)分析壓力、溫度、液氣比、塔板數(shù)3、吸收過(guò)程的熱效應(yīng)v處理熱效應(yīng)的方式：v1、2、3、v熱效應(yīng)若比較大，采取的

7、措施：v1、2、3、3.5.2 多組分吸收和解吸過(guò)程簡(jiǎn)捷計(jì)算多組分吸收和解吸過(guò)程簡(jiǎn)捷計(jì)算一、一、吸收因子吸收因子i組分的吸收因子組分的吸收因子 iiVKLA 吸收因子因吸收因子因組分而異組分而異 A值的大小可以說(shuō)明在某一具體的吸收值的大小可以說(shuō)明在某一具體的吸收塔中過(guò)程進(jìn)行的塔中過(guò)程進(jìn)行的難易難易程度程度 吸收因子與吸收因子與操作條件操作條件有關(guān)有關(guān) iiAKTiiAKp解吸過(guò)程解吸過(guò)程 LKVAS14.3多多組組分分吸吸收收和和解解吸吸過(guò)過(guò)程程簡(jiǎn)簡(jiǎn)捷捷計(jì)計(jì)算算二、二、吸收因子法的基本方程吸收因子法的基本方程Basic equations of absorption factor method

8、 1、相平衡關(guān)系方程、相平衡關(guān)系方程 nininixKy,或或 nnnxKynnnnnLlKVvnnnnnnnvAvKVLlAvl 同理：同理： lSv4.3多多組組分分吸吸收收和和解解吸吸過(guò)過(guò)程程簡(jiǎn)簡(jiǎn)捷捷計(jì)計(jì)算算2、物料平衡方程物料平衡方程 對(duì)對(duì)i組分作全塔物料平衡：組分作全塔物料平衡： NNNNxLyVxLyV110011NNlvlv101NNNAvvlv101NNNAvlvv1014.3多多組組分分吸吸收收和和解解吸吸過(guò)過(guò)程程簡(jiǎn)簡(jiǎn)捷捷計(jì)計(jì)算算2 2、物料平衡方程、物料平衡方程對(duì)對(duì)n級(jí)級(jí)i組分作物料衡算：組分作物料衡算： 11nnnnlvlv111nnnnnnvAvvAv1111nnnnn

9、AvAvv11110210021AlvAvAvvn4.3多多組組分分吸吸收收和和解解吸吸過(guò)過(guò)程程簡(jiǎn)簡(jiǎn)捷捷計(jì)計(jì)算算2、物料平衡方程物料平衡方程111221021321132AAlvAvAvAvvn1) 1(22101312AAAlAvAv11) 1(13322101312432243AAAAlAvAAvAvAvvn1) 1(33232102142213AAAAAAlAAvAAAv4.3多多組組分分吸吸收收和和解解吸吸過(guò)過(guò)程程簡(jiǎn)簡(jiǎn)捷捷計(jì)計(jì)算算2、物料平衡方程物料平衡方程N(yùn)n 1) 1(2101211112121NNNNNNNNNAAAAAlAAAvAAAAAAvNNNAvlvv1011112132

10、102121111NNNNNNNNNNNNNNNAAAAAAAAAAvlAAAAAAAAAAvvv吸收因子法的基本方程，稱為哈頓吸收因子法的基本方程，稱為哈頓富蘭格林方程富蘭格林方程 4.3多多組組分分吸吸收收和和解解吸吸過(guò)過(guò)程程簡(jiǎn)簡(jiǎn)捷捷計(jì)計(jì)算算三、平均吸收因子法三、平均吸收因子法（KremserBrown 克雷姆塞爾克雷姆塞爾布朗）布朗） Average absorption factor method 1、基本思想、基本思想 假設(shè)各級(jí)的吸收因子相同假設(shè)各級(jí)的吸收因子相同 用于貧氣吸收用于貧氣吸收 （恒摩爾流，（恒摩爾流， 恒溫恒溫操作）操作）2、吸收因子方程、吸收因子方程111110111

11、11AAAAAAAvlAAAAAAvvvNNNNNNNNNNN4.3多多組組分分吸吸收收和和解解吸吸過(guò)過(guò)程程簡(jiǎn)簡(jiǎn)捷捷計(jì)計(jì)算算2、吸收因子方程、吸收因子方程由等比數(shù)列前由等比數(shù)列前n項(xiàng)和的公式項(xiàng)和的公式 10102000nnnqaaqaqaqaa。通項(xiàng)：，qqaSnn110AAAAAvlAAAAvvvNNNNNNN11111111111110111114.3多多組組分分吸吸收收和和解解吸吸過(guò)過(guò)程程簡(jiǎn)簡(jiǎn)捷捷計(jì)計(jì)算算2、吸收因子方程吸收因子方程11111011NNNNNAAAAvlAAA111110NNNAAAAvl111NNvvv1110111NNNNiAAAvvvv4.3多多組組分分吸吸收收和和

12、解解吸吸過(guò)過(guò)程程簡(jiǎn)簡(jiǎn)捷捷計(jì)計(jì)算算2 2、吸收因子方程、吸收因子方程討論：討論：iii相對(duì)吸收量的量組分最大可能被吸收掉組分被吸收掉的量方程的左端當(dāng)吸收劑本身不揮發(fā)，且不含溶質(zhì)時(shí)，則當(dāng)吸收劑本身不揮發(fā)，且不含溶質(zhì)時(shí)，則 00l00v即即 iNNivvv1114.3多多組組分分吸吸收收和和解解吸吸過(guò)過(guò)程程簡(jiǎn)簡(jiǎn)捷捷計(jì)計(jì)算算2、吸收因子方程吸收因子方程根據(jù)克雷姆塞爾方程，可知根據(jù)克雷姆塞爾方程，可知 NAfi,1lg1lgAAN對(duì)解吸塔對(duì)解吸塔 01101111CSSSllllNNNN4.3多多組組分分吸吸收收和和解解吸吸過(guò)過(guò)程程簡(jiǎn)簡(jiǎn)捷捷計(jì)計(jì)算算（5）吸收因子圖）吸收因子圖圖圖3-624.3多多組組分

13、分吸吸收收和和解解吸吸過(guò)過(guò)程程簡(jiǎn)簡(jiǎn)捷捷計(jì)計(jì)算算2、計(jì)算步驟計(jì)算步驟 已知：已知： 求：求： NiNixLLyVN,01 ,1,確定關(guān)鍵組分的吸收率確定關(guān)鍵組分的吸收率 由由 關(guān)關(guān)求求 N1）由）由 關(guān)確定確定 minVLN關(guān)關(guān)關(guān)KVLA1minmin關(guān)關(guān)KVLmin關(guān),011xTpyVNN4.3多多組組分分吸吸收收和和解解吸吸過(guò)過(guò)程程簡(jiǎn)簡(jiǎn)捷捷計(jì)計(jì)算算2、計(jì)算步驟、計(jì)算步驟 2） min)22 . 1 (VLVL關(guān)關(guān)VKLA3）由）由 關(guān)關(guān)，A查圖或用公式計(jì)算查圖或用公式計(jì)算N 1lg1lgAAN其它組分吸收率的確定其它組分吸收率的確定iiiVKLKKAA關(guān)關(guān)111NiiNiiAAA4.3多多組組分分吸吸收收和和解解吸吸過(guò)過(guò)程程簡(jiǎn)簡(jiǎn)捷捷計(jì)計(jì)算算2、計(jì)算步驟計(jì)算步驟 求尾氣的組成及量求尾氣的組成及量 當(dāng)當(dāng) 0,0il時(shí)，時(shí)， 1,1 ,1,NiiNiiivv