化工原理--夏清版配套课件(25-26学时)

1、1第2章 吸收2.3 传质机理与吸收速率2.4 吸收塔的计算2.5 吸收系数2.6 脱吸及其他条件下的吸收2.6.1 脱吸2一、解吸的原理与应用吸收解吸气相中的溶质向液相中溶解液相中的溶质向气相中释放低温、高压高温、低压溶剂昂贵；不易获得吸收溶质为目的产物传质方向操作条件应用场合3二、化工中常用的解吸方法解吸方法加入气提气，降低溶质的分压。吸收在加压下进行，通过减压进行解吸。对吸收液加热，通过升温进行解吸。加热减压联合进行，提高解吸程度。气提解吸减压解吸加热解吸加热减压联合解吸4脱碳系统吸收液的减压解吸工艺流程1吸收塔2闪蒸罐3溶剂泵4解吸塔2.2 MPa0.6 MPa0.1 MPa5脱碳系统

2、吸收液的减压气提解吸工艺流程1吸收塔 2闪蒸罐 3溶剂泵 4解吸塔 5气提解吸塔2.2 MPa0.6 MPa0.1 MPa6三、气提解吸的计算 从原理上，气提解吸与逆流吸收是相同的，只是在解吸中传质的方向与吸收相反，吸收过程的操作线在平衡线的上方，而解吸过程的操作线在平衡线的下方。因此，吸收过程的分析方法和计算方法均适用于解吸过程。7 吸收与解吸流程的比较贫液富液富液贫液载气原料气尾气富气吸收解吸8 吸收与解吸操作线的比较吸收解吸91.操作线方程气提解吸操作线方程可通过物料衡算获得11)(YXXVLY22)(YXXVLY或直线通过点操作线方程为直线直线的斜率L / V B (X1，Y1)T (

3、X2，Y2)三、气提解吸的计算气提解吸操作线方程102.最小气液比和载气流量的计算 在气提解吸的计算中，通常吸收液的量是已知的，而载气的用量需通过工艺计算来确定。在液量一定的情况下，确定载气的用量也即确定气液比 V / L 。 气液比V / L的确定方法是，先求出气提解吸过程的最小气液比（V / L）min，然后再根据工程经验，确定适宜（操作）气液比。 三、气提解吸的计算11 解吸塔的最小气液比1X1Y2YB2XVLTLVT2Y*2YmaxLVminmax1VLLV*T12最小气液比可用图解法求得 ：121*2maxXXYYVLLYmXXXV1212minmaxmin)/(1VLLV1212Y

4、mXXX最小气液比最小载气用量三、气提解吸的计算13 选择适宜的气液比需进行经济权衡，根据生产实践经验，取 min0 . 22 . 1LVLVmin0 . 22 . 1VV 或 适宜气液比适宜载气用量三、气提解吸的计算143.填料层高度的计算传质单元数法 OLOLZHN等板高度法TZNHETP 气提解吸塔填料层高度的计算方法与逆流吸收塔填料层高度的计算方法完全相同。三、气提解吸的计算15传质单元数计算*12OL*111ln11YYNAAAYY理论级数计算*21T*111ln1ln(1/)XXNAAAXX三、气提解吸的计算162.6.2 其他条件下的吸收(选读)第2章 吸收2.3 传质机理与吸收

5、速率2.4 吸收塔的计算2.5 吸收系数2.6 脱吸及其他条件下的吸收2.6.1 脱吸17练 习 题 目思考题作业题: 14、151.解吸有哪些方法?如何进行选择？2.气提解吸的计算与吸收的计算有何异同？18学 习 指 导本章重点掌握的内容气体在液体中的溶解度。 亨利定律。 吸收速率方程式：a)膜吸收速率方程式； c)总吸收速率方程式。 b)气膜控制与液膜控制；19低组成气体吸收的计算： a)物料衡算与操作线方程； c)填料层高度的计算。b)吸收剂用量的确定；吸收系数的准数关联式中常用的准数。解吸的原理与方法。学 习 指 导20 某化工厂现有一直径为 0.6m、填料层高度为6m的吸收塔，用纯溶

6、剂吸收某混合气体中的有害组分。现场测得的操作条件如下： V=500 m3/h Y1=0.02 Y2=0.004 X1=0.004已知操作条件下的气、液平衡关系为 Y = 1.5 X 。 现因环保要求的提高，要求出塔气体组成低于0.002（摩尔比），试采用几种不同的方案进行计算，并对不同的方案进行比较。课堂讨论：吸收综合练习题2102. 01Y004. 02Y02X02X002. 02Y1X1X方案 1 保持 L/V 不变，将原塔填料层加高 解: 02. 01Y原塔 改造后塔 课堂讨论：吸收综合练习题22原工况 OGYVHK a HOG不变LmVS S 不变OGOGZHN新工况 OGOGZHNO

7、GOGHH 课堂讨论：吸收综合练习题231OG21ln 11YNSSSY1OG21ln 11YNSSSY 1OG2OG12ln 1ln 1YSSNYZZNYSSY 纯溶剂吸收02X0*2Y课堂讨论：吸收综合练习题24509. 1375. 0004. 002. 0375. 01ln375. 0002. 002. 0375. 01lnZZ40004. 0004. 002. 02121XXYYVL375. 045 . 1LmVSm054. 96509. 1Z课堂讨论：吸收综合练习题25方案 2 保持 L/V 不变，串联相同直径的塔 B B A 02. 01Y004. 02Y02X02X002. 02

8、Y004. 01Y1X1X课堂讨论：吸收综合练习题26原工况 AOGOGZHN新工况 OGOGHH B0.388 62.328mZ m328. 86328. 2Z单塔增高较双塔串联总填料层高度大，为什么？课堂讨论：吸收综合练习题BOGOGZHNBA0.004ln1 0.3750.3750.0020.3880.02ln1 0.3750.3750.004ZZ27方案 3 保持 L/V 不变，换比表面积大的填料 原工况 新工况 OGOGHHOG10.02ln 1 0.3750.3753.0251 0.3750.002NOGOGOGOG3.0251.5132HNHN课堂讨论：吸收综合练习题OGOGZHNOGOGZHNOG10.02ln 1 0.3750.37521 0.3750.004N28