清华大学化工原理第二章吸收ABS3.ppt

第三节吸收过程设计计算 例题用板式塔实现如下分离任务已知 惰性气流量为V kmol h 溶质初始含量摩尔比Y1 0 1 溶剂流量为L kmol h 新鲜溶剂中溶质含量摩尔比X2 0 纯溶剂 操作温度和压力下的平衡关系为Y 0 5X 假定V L要求 尾气中溶质A含量Y2 0 01 试求 1 溶剂出口浓度X1 2 理论板数 求解过程 1 1 总物料衡算V Y1 Y2 L X1 X2 X1 0 09 2 操作线V Y Y2 L X X2 或者为Y X 0 01 板式吸收塔 V Y1 B A V Y2 B A L X2 S L X1 S A Y X 求解过程 2 逐板计算法求理论板数平衡线XI Y2 0 5 0 02操作线YII XI 0 01 0 03平衡线XII YII 0 5 0 06操作线YIII XII 0 01 0 07平衡线XIII YIII 0 5 0 14操作线Y1 XIII 0 01 0 15用三块板足够 还多了 如何办 减少L 或使Y2更低 X2 Y2 XI XII XIII YII YIII Y1 I II III X Y 平衡线Y 0 5X 操作线Y X 0 01 图解法 塔顶 塔底 00 020 060 090 14 0 01 0 03 0 07 0 10 1 2 3 1微分过程的实现 任何地方都有传质发生传质发生在填料表面假定已知两相之间的传质系数 KY N KYA Y Y 已知V Y1 Y2 X2 以及平衡关系 V Y1 B A V Y2 B A L X2 S L X1 S A A X Y 平衡线 操作线 Y Y Y 2设计内容 传质过程的计算液体用量的计算填料高度的计算 3设计方法 3 1溶剂用量由总物料衡算可得 V Y2 L X2 S L X1 V Y1 Y X L 1 1 2 Lmin X Y X2 Y2 Y1 X1X1 随着L用量的减少斜率 L V 平衡线 操作线 3 2填料高度的计算 V Y2L X2 V Y1L X1 Y X dH H a 有效比表面积 塔的横截面积 3 3传质单元数和传质单元高度 V Y2L X2 V Y1L X1 Y X dH H KYa 气相总体积传质系数 3 3传质单元数和传质单元高度的分析 HOG 为什么称单元高度 NOG 1时的填料高度HOG f 流动状态 设备型式 处理量 NOG 组成变化 平均推动力NOG f 分离要求 平衡关系 流量比 3 4NOG的计算方法 解析法图解法和数值解近似法 解析法1 适用条件 平衡线为直线又名 对数平均推动力法 解析法2 适用条件 平衡线为过原点直线Y mX又名 解吸因子法WHYSUCHANAME 图解法与数值法 YY1YY2 X2XX1X 1 Y Y Y2Y1Y 近似法 Baker法 积分中值定理若分子等于分母 则这一段填料刚好相当于一个传质单元数 平衡线 操作线 中点线 T F HH F AA AF 2HF HH 梯形近似 AF TT AA 2 算数平均近似等于中值平均 Y Y Y m X Y TT HFH AF A 小结 任何地方都有传质发生传质发生在填料表面假定已知两相之间的传质系数 KY N KYA Y Y 已知V Y1 Y2 X2 以及平衡关系 V Y1 B A V Y2 L X2 S L X1 S A A N KYA Y Y N KGA p p N KyA y y N KXA X X N KLA c c N KxA x x 总传质系数的几种表示方法 小结 传质过程的计算液体用量的计算填料高度的计算 X Y X2 Y2 Y1 X1X1 平衡线 操作线 小结 最小溶剂用量的求法