化工原理（第五版）5-4吸收塔計(jì)算

15.4.1物料衡算與操作線方程

一、全塔物料衡算條件：定態(tài)逆流，假設(shè)S不揮發(fā)，B不溶解全塔范圍內(nèi)，對A作物料衡算：G,Y2G,Y1L,X2L,X1——A被吸收的百分率，稱為回收率或吸收率5.4吸收塔的計(jì)算2二、操作線方程式及操作線（1）逆流吸收G,Y2G,Y1L,X2L,X1G,YL,XGY+LX2=GY2+LXY2=Y1（1－）——操作線方程式3同理：逆流吸收操作線具有如下特點(diǎn)：XY1Y2X1X2ABY43）操作線僅與液氣比、濃端及稀端組成有關(guān)；與系統(tǒng)的平衡關(guān)系、填料及操作條件無關(guān)。2）操作線通過：塔頂（稀端）A（X2，Y2）；塔底（濃端）B（X1，Y1）。1）定態(tài)，L、G、Y1、Y2、X2恒定；操作線在X～Y坐標(biāo)上為一直線，斜率為L/G；

L/G為吸收操作的液氣比。55）平衡線與操作線共同決定吸收推動(dòng)力操作線離平衡線愈遠(yuǎn)吸收的推動(dòng)力愈大4）吸收操作線在平衡線的上方解吸操作線在平衡線下方ABK.YXX*Y*水平線：X=X*-X垂直線：Y=Y-Y*65.4.2.吸收劑用量的確定在G,Y1,Y2,X2一定

LX1B2點(diǎn)Lmin,X1maxB1Y1Y2ABOEX2X1X1*B27一、最小液氣比（1）平衡曲線一般情況（直線、凹線）

對一定的分離任務(wù)，操作條件和物系一定，塔內(nèi)某截面吸收推動(dòng)力為零，達(dá)到指定分離程度所需塔高無窮大時(shí)的液氣比。

計(jì)算

定義與Y1達(dá)平衡的液相組成8（2）平衡曲線為凸形曲線情況9二、操作液氣比總費(fèi)用最小105.4.3填料層高度的計(jì)算一、基本計(jì)算式氣相傳入液相的A=氣相所失A=液相所得AZYY+dYXX+dXdZY2X2X1Y1從微元塔段dZ分析a：單位體積填料層所提供的有效傳質(zhì)面積，m2/m3

11以氣相為例：12填料層高度氣相總傳質(zhì)單元數(shù)（無因次）氣相總傳質(zhì)單元高度，m13Z計(jì)算通式：Z=傳質(zhì)單元高度×傳質(zhì)單元數(shù)141）傳質(zhì)單元數(shù)定義氣相總傳質(zhì)單元數(shù)（2）傳質(zhì)單元數(shù)與傳質(zhì)單元高度

以為例15NOG的大小反映了取得一定分離效果的難易程度。

氣體流經(jīng)一段填料，溶質(zhì)組成變化等于該段填料平均傳質(zhì)推動(dòng)力（Y－Y*）m

時(shí)，該段填料為一個(gè)傳質(zhì)單元。

高,

(Y1-Y2)NOG，吸收困難

一定,(Y-Y*)，推動(dòng)力NOG，吸收困難162）傳質(zhì)單元高度

定義：氣相總傳質(zhì)單元高度，m

意義：完成一個(gè)傳質(zhì)單元分離效果所需的填料層高度；

影響因素：物性、操作條件、填料性能、流動(dòng)狀況HOG的大小反映了吸收設(shè)備效能的高低。17HOG變化范圍：0.1～1.0m

體積總傳質(zhì)系數(shù)與傳質(zhì)單元高度的關(guān)系氣膜控制18同理：比較上式：

各種傳質(zhì)單元高度之間的關(guān)系19（3）傳質(zhì)單元數(shù)的計(jì)算1）對數(shù)平均推動(dòng)力法相平衡線為直線操作線為直線底：Y1=Y1-Y1*頂：Y2=Y2-Y2*中：Y=Y-Y*Y1Y2Y1Y2Y20Y~Y呈直線代入21同理：對數(shù)平均濃度差22

平衡線與操作線平行時(shí)注意：平衡線為直線，逆或并流皆可當(dāng)、時(shí)232）吸收因數(shù)法平衡關(guān)系服從亨利定律

逆流為例：注意：L/G=m時(shí)，不能用此式；此時(shí)采用平均推動(dòng)力法。24L/mG255.4.4吸收塔的操作計(jì)算

核算

Z一定時(shí)，操作條件與吸收效果間的分析和計(jì)算（１）定性分析步驟：

1）根據(jù)條件定HOG、mG/L2）用Z=HOGNOG

，確定NOG的變化

3）用吸收因數(shù)法確定Y2的變化

4）由全塔物料衡算分析X1變化

（2）定量計(jì)算26解吸過程：A從吸收液中分離出的操作目的：獲得所需較純的溶質(zhì)5.4.5解吸塔的計(jì)算吸收的逆過程溶劑再生循環(huán)使用27（1）氣提解吸：（2）減壓解吸：（3）加熱解吸：解吸方法：或解吸能耗大，整個(gè)吸收分離的能耗主要在解吸28物料衡算與操作線方程全塔：操作線：L—吸收劑流量，kmol/sG—載氣流量，kmol/s

G(

Y1

－Y2)=L(

X1

－X2)G,Y1G,Y2L,X1L,X2YX29解吸操作線在相平衡線下方塔頂A—高濃，塔底B—低濃入塔X1、Y2、L一定，由工藝定X2Y*=f(X)B（底）