化工原理下 第10章 吸收2—总传质速率方程.pdf

1 y y db a y OG y y N y y b y a y y 第十章 气体吸收第十章 气体吸收 第一节概述 第二节吸收过程的相平衡关系 第一节概述 第二节吸收过程的相平衡关系 第三节吸收过程的机理及传质速率第三节吸收过程的机理及传质速率 一 吸收过程的机理一 吸收过程的机理 第三节 吸收过程的机理及传质速率第三节 吸收过程的机理及传质速率 一 吸收过程的机理一 吸收过程的机理 524 吸收过程包括三个步骤 溶质由气相主体传递到两相界面 即气相内的物质 传递 溶质在相界面上的溶解 由气相转入液相 即界面 上发生的溶解过程 溶质自界面被传递至液相主体 即液相内的物质传 递 吸收过程包括三个步骤 溶质由气相主体传递到两相界面 即气相内的物质 传递 溶质在相界面上的溶解 由气相转入液相 即界面 上发生的溶解过程 溶质自界面被传递至液相主体 即液相内的物质传 递 第三节 吸收过程的机理及传质速率第三节 吸收过程的机理及传质速率 一 吸收过程的机理一 吸收过程的机理 524 双膜理论 Whiteman 1923年 双膜理论 Whiteman 1923年 基本设想 当气液两相相互接触时 在气液两相间存在着稳定的相界面 界面两侧各有一个很薄的停滞膜 溶质A经过两膜层的传质方 式为分子扩散 在气液相界面处 气液两相处于平衡状态 在两个停滞膜以外的气液两相主体中 由于流体的强烈湍动 各处浓度均匀一致 基本设想 当气液两相相互接触时 在气液两相间存在着稳定的相界面 界面两侧各有一个很薄的停滞膜 溶质A经过两膜层的传质方 式为分子扩散 在气液相界面处 气液两相处于平衡状态 在两个停滞膜以外的气液两相主体中 由于流体的强烈湍动 各处浓度均匀一致 第十章 气体吸收第十章 气体吸收 第一节概述 第二节吸收过程的相平衡关系 第三节吸收过程的机理及传质速率 第一节概述 第二节吸收过程的相平衡关系 第三节吸收过程的机理及传质速率 一 吸收过程的机理一 吸收过程的机理 二 传质速率方程二 传质速率方程 1 气膜吸收速率方程式1 气膜吸收速率方程式 需知界面组成需知界面组成 AGGi Nkpp AyGi Nkyy yG kp k 第三节 吸收过程的机理及传质速率第三节 吸收过程的机理及传质速率 二 传质速率方程二 传质速率方程 525 2 液膜吸收速率方程式2 液膜吸收速率方程式 第三节 吸收过程的机理及传质速率第三节 吸收过程的机理及传质速率 二 传质速率方程二 传质速率方程 525 需知界面组成需知界面组成 ALiL Nkcc AxiL Nkxx xML kck 3 界面浓度3 界面浓度 第三节 吸收过程的机理及传质速率第三节 吸收过程的机理及传质速率 二 传质速率方程二 传质速率方程 526 GGiLiL k ppk cc G p L c GiL LiG ppk cck p c i p i c 斜率斜率 L G k k ix iy yyk xxk 第三节 吸收过程的机理及传质速率第三节 吸收过程的机理及传质速率 二 传质速率方程二 传质速率方程 527 4 总吸收速率方程式4 总吸收速率方程式 AGGe NKpp G p L c 111 GGL KkHk i p 易溶组分 易溶组分 H很大 很大 e p i c GG Kk GeGi pppp 气膜控制 水吸收氨 气膜控制 水吸收氨 HCl 易溶组分平衡 线斜率较小 p c 第三节 吸收过程的机理及传质速率第三节 吸收过程的机理及传质速率 二 传质速率方程二 传质速率方程 527 4 总吸收速率方程式4 总吸收速率方程式 ALeL NK cc G p L c 11 LGL H Kkk i p 难溶组分 难溶组分 H很小 很小 e p i c LL Kk eLiL cccc 液膜控制 水吸收氧 二氧化碳 液膜控制 水吸收氧 二氧化碳 难溶组分平衡 线斜率较大 e c p c 传质速率方程式汇总表传质速率方程式汇总表 529 分传质速率总传质速率传质阻力分传质速率总传质速率传质阻力 AGGi yi Yi Nkpp kyy k YY AGG Y e ye e N Kyy K Kp Y p Y ALiL xi Xi Nk cc k xx kXX ALe X L xe e N K xx K K c X c X 1 1 1 1 1 GGL yyx m K kk k K k H 1 1 1 1 1 LG xyx L Kmk H Kkk k yG xML kp k kck GL xy KH K Km K yG xML Kp K KcK 第十章 气体吸收第十章 气体吸收 第一节 概述 第二节 吸收过程的相平衡关系 第三节 吸收过程的机理及传质速率 第一节 概述 第二节 吸收过程的相平衡关系 第三节 吸收过程的机理及传质速率 第四节 吸收 解吸 塔的计算第四节 吸收 解吸 塔的计算 一 全塔物料衡算一 全塔物料衡算 第四节 吸收 解吸 塔的计算第四节 吸收 解吸 塔的计算 一 全塔物料衡算一 全塔物料衡算 531 b V bb L x aa L x a V 假设 惰性气体B不溶解 溶剂S不挥发 假设 惰性气体B不溶解 溶剂S不挥发 constV constL 1 1 aabb VVyVy bbaaaabb VyLxVyLx 1 1 aabb LLxLx baba V YYL XX a y b y 低浓端 高浓端 baba V yyL xx 低浓度吸收低浓度吸收 定义 定义 被吸收的溶质量 溶质的回收 吸收 率 气体进塔所含的溶质量 1 baa A bb V YYY V YY 即 即 1 a A b y y 低浓度吸收低浓度吸收 当吸收任务规定了当吸收任务规定了V yb ya jA xa后 给定后 给定L xb 可用 全塔物料衡算式求得 可用 全塔物料衡算式求得xb L 第四节 吸收 解吸 塔的计算第四节 吸收 解吸 塔的计算 一 全塔物料衡算一 全塔物料衡算 532 第十章 气体吸收第十章 气体吸收 第一节 概述 第二节 吸收过程的相平衡关系 第三节 吸收过程的机理及传质速率 第四节 吸收 解吸 塔的计算 第一节 概述 第二节 吸收过程的相平衡关系 第三节 吸收过程的机理及传质速率 第四节 吸收 解吸 塔的计算 一 全塔物料衡算一 全塔物料衡算 二 操作线方程二 操作线方程 aa LL YXYX VV V b L X a L X V a Y b Y V Y L X bb LL YXYX VV 等价 逆流 等价 逆流吸收塔 操作线方程 吸收塔 操作线方程 第四节 吸收 解吸 塔的计算第四节 吸收 解吸 塔的计算 二 操作线方程二 操作线方程 532 aa LL yxyx VV bb LL yxyx VV b X a X a Y b Y YX 吸收操作线在 平衡线上方 a X b XX a Y b Y Y 解吸操作线在 平衡线下方 第四节 吸收 解吸 塔的计算第四节 吸收 解吸 塔的计算 二 操作线方程二 操作线方程 532 X Y 第十章 气体吸收第十章 气体吸收 第一节 概述 第二节 吸收过程的相平衡关系 第三节 吸收过程的机理及传质速率 第四节 吸收 解吸 塔的计算 第一节 概述 第二节 吸收过程的相平衡关系 第三节 吸收过程的机理及传质速率 第四节 吸收 解吸 塔的计算 一 全塔物料衡算 二 操作线方程 一 全塔物料衡算 二 操作线方程 三 吸收剂用量的确定三 吸收剂用量的确定 最小液气比下操作线 a X b X a Y b Y be X min ba bea YYL VXX min 1 22 0 LL VV min ba bea yyL Vxx 第四节 吸收 解吸 塔的计算第四节 吸收 解吸 塔的计算 三 吸收剂用量的确定三 吸收剂用量的确定 533 低浓度吸收 低浓度吸收 X Y 最小液气比下操作线 a X b X a Y b Y be X min ba ba YYL VXX b X 第四节 吸收 解吸 塔的计算第四节 吸收 解吸 塔的计算 三 吸收剂用量的确定三 吸收剂用量的确定 533 X Y 第三节 吸收过程的机理及