§7-8吸收塔的物料衡算与操作线方程.ppt

欢迎各位莅临指导,阜宁县职教中心 李成胜,2006年5月26日,78吸收塔的物料衡算与操作线方程,第三节 吸收塔计算,学习目标,1、知识目标 了解物料衡算方程式各字母的含义； 了解物料衡算方程式假定要求； 熟悉吸收率的概念、计算式； 理解物料衡算方程式与操作线方程。 2、能力目标 掌握物料衡算方程式与操作线方程,解决简单的工程计算 能够简单说出操作线与相平衡线之间距离在吸收工业上的含义。 3、情感目标 培养学生专注的学习态度，激发学生对化工学习的兴趣； 引导学生理论联系实际，树立工程观念。,学习重点 物料衡算方程式各字母的含义， 掌握物料衡算方程式及操作线方程。 学习难点 物料衡算方程及操作线方程的联系 与区别，及它们的相关方程。 学习手段 多媒体 学习方式 小组讨论问答法： 全班分为六组，每组六人，提出问题让每组讨论，并推荐发言人回答对应的问题，发言人不会的或回答不完整的可由本组或它组成员代为回答或补充回答。,一、复习提问：,1、精馏塔的物料衡算及其推导； 2、恒摩尔流假定的内容是什么； 3、操作线和相平衡线的距离在精馏工业上的含义。,FDW,FxFDxDWxW,恒摩尔溢流,恒摩尔气化,L1L2常数,L1L2常数,V1V2常数,V1V2常数,表明推动力的大小,一、物料衡算 请大家看书并讨论回答以下问题,从图中你看到了哪几个字母符号，并说出它们的意义 ？ 从精馏塔的物料衡算的推导过程中你能得到吸收塔的物料衡算式吗？并说明推导（注：从衡算范围角度思考） 你得出这个物料衡算方程时，有没有作出一些假定条件，并说明之 书中此段内容中还提到什么知识点。,从图中你看到了哪几个字母符号，并说出它们的意义 ？,V： L： Y1、Y2： X1、X2：,Kmol/s;,Kmol/s;,单位时间内通过吸收塔的惰性气体量，,单位时间内通过吸收塔的吸收剂量，,分别为进塔及出塔气体中吸收质 的比摩尔分率,分别为出塔及进塔液体中吸收质 的比摩尔分率,从精馏塔的物料衡算的推导过程中你能得到吸收塔的物料衡算式吗？并说明推导（注：从衡算范围角度思考）,这是从全塔物料衡算范围来推导的，,VY1LX2VY2LX1,V（Y1Y2）L（X1X2）,依据吸收质进塔的 量等于出塔的量：,你得出这个物料衡算方程时，有没有作出一些假定条件，并说明之,在吸收过程中，V和L的量没有变化; 在气相中从塔底到塔顶吸收质的浓度是逐渐减小的； 而液相中从塔顶到塔底吸收质的浓度是逐渐增大的。,书中此段内容中还提到什么知识点。,吸收率,还有其它形式：Y2Y1（1） Y1Y2Y1,它是指气相中吸收质的质量与气相中原有的吸收质质量之比。,（二）吸收塔的操作线方程与操作线： 请大家看书并讨论回答以下问题,操作线方程推导的依据是什么，如何得到操作线方程，并推导；（注：从衡算范围角度思考） 操作线方程是否为直线？依据是什么？斜率是什么？ 操作线方程与物料衡算方程的联系与区别？ 画出操作线，并指出A端气液相的浓度最_，故称A端为_，正好是指塔底；B端的气液相浓度最_，故称B端为_端，正好是指塔_。而AB线上任一点C实质代表_. 此操作线为何在平衡线的上方，而不在平衡线的下方，或与平衡线相交？ 操作线和平衡线之间的距离在吸收工业上代表什么含义。,操作线方程推导的依据是物料衡算，应该注意是以塔内任一截面或与塔顶或与塔底作物料衡算得之。若与塔底作物料衡算：,操作线方程推导的依据是什么，如何得到操作线方程，并推导；（注：从衡算范围角度思考）,操作线是否为直线？依据是什么？斜率是什么？,由前面的假定要求知：式中Y1、X1、L/V都是定值，且Y1在5%10%之间的低浓度吸收，所以此方程式为直线方程，且斜率为L/V。,操作线方程与物料衡算方程的联系与区别,操作线方程其实质就是物料衡算方程，不过是以塔内任一截面或与塔顶或与塔底作物料衡算，故含有变量X、Y，而前面所述物料衡算方程是针对全塔而言。,画出操作线,并指出A端气液相的浓度最_，故称A端为_，正好是指塔_；B端的气液相浓度最_，故称B端为_，正好是指塔_。而AB线上任一点C实质代表_。,X1,X,X2,0,A,B,C,Y2,Y,Y1,大,浓端,底,小,稀端,顶,塔的任一截面,此操作线为何在平衡线的上方，而不在平衡线的下方，或与平衡线相交？,在进行吸收操作时，塔内任一横截面上，吸收质在气相中的分压p总是要高于与其接触的液相平衡分压p的，所以吸收操作线的位置总是位于平衡线的上方。反之，如果操作线是位于平衡线下方，则应进行吸脱吸过程。 另由画图知：Y1Y1*，Y2Y2*，YY*。验证了吸收速率方程 NAKY（YY*）。,Y*,Y1*,Y2*,操作线和平衡线之间的距离在吸收工业上代表什么含义。,距离的大小代表了吸收推动力的大小，距离越大，推动力越大。,例题讲解,用油吸收混合气体中的苯，已知苯的摩尔分率是0.04，出塔时苯的摩尔分率为0.008，平衡关系为Y*0.12X，混合气体流量为1200kmol/h，溶液出塔时浓度摩尔分率为0.006，求吸收率及吸收剂用量。,分析：,y1,Y1,V混,V惰,x1,X1,X2,已知：,V（Y1Y2）L（X1X2）,X20,V惰V混（1y1）1200（10.04） 1152kmol/h,课堂小结,本节课我们主要学了 物料衡算V(Y1Y2)=L(X1X2)； 吸收率 ，及相关的其它表达式Y2Y1（1），Y1Y2Y1； 操作线方程 操作线与相平衡线的位置关系； 以及运用方程进行简单的计算。,课堂作业,1、Y为吸收质在气相主体中的浓度，Y*为吸收质在气相主体中与液相主体浓度成平衡的气相浓度，则当（ ）时发生吸收过程。 （99一9） A、YY B、YY C、YY D、YY 2、在一定温度下，吸收过程若能进行,则气相中溶质的分压p与液相中的溶质组成平衡的分压p关系为（ ） （03一一6） A、pp B、pp C、pp D、无法判断 3、在吸收操作中，吸收塔某一截面总推动力（以气相浓度差表示）为（ ） （05一一20） A、YY B、YY C、YYi D、YiY,A,C,A,4、吸收塔的操作线是直线，主要基于如下原因（ ） A、物理吸收 B、化学吸收 C、高浓度物理吸收 D、低浓度物理吸收 5、以（YY）表示总推动力的吸收速率方程式为：； 以（XX）表示总推动力的吸收速率方程式为：。 （02二一13） 6、在yx图中，如果吸收操作线在平衡线下方，则表明该传质过程是过程。 （05三39）,脱吸,D,NAKY（YY*）,NAKX（ X* X ）,课后作业,1、写出吸收塔物料衡算方程的表达式，并说明式中各项的物理意义。 2、简述吸收操作线方程的推导、物理意义、及图示方法。 3、何谓吸收率？其表达式是什么？ 4、若气体混合物中溶液的组成Y10.02，平衡关系为Y2.0X，液气比为0.8，纯吸收剂吸收，则吸收的最大吸收率为（ ） A、100% B、80% C、60% D、40% 5、某逆流吸收塔，用纯溶剂吸收混合气中易溶组分，设备高为无穷大，入塔Y10.08，平衡关系Y*2X，试问： 若液气比（