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PrinciplesofChemicalEngineering化工原理1第5章气体吸收2

对于低浓度气体（通常y1<10%），计算吸收问题可采用如下简化而不致引起显著误差：

（1）因被吸收的溶质量很少，流经全塔的气、液相流量可视为常数。

（2）因吸收量少，由溶解热引起的液体温度升高不明显，可认为是等温吸收。

（3）因气液两相在塔内流量几乎不变，全塔流动状态相同，分传质系数kx，ky在全塔可视为常数。

5.7.1填料层高度的计算1、低浓度气体吸收的物料衡算

因此，对于低浓度气体吸收，可近似用混合气体与液体流量，代替惰性气体流量和吸收剂流量；以摩尔分数y、x，代替摩尔比Y、X。

则全塔物料衡算方程近似为：

操作线方程近似为：

最小液气比近似为：34

如图，对微元填料层进行溶质的物料衡算，则所以设微元填料层内的气液接触面积为dA，则式中a为单位体积填料的气液接触面积，m2/m3；

为塔的横截面积，m2。

2、填料层高度的计算式5传质速率NA：溶质A的摩尔传质速率，kmol/m2s。这就是稳态吸收塔填料层高度的计算公式。积分整理可得6令——气相总传质单元高度，m；

——液相总传质单元高度，m；

——气相总传质单元数；

——液相总传质单元数。3.传质单元高度和传质单元数7则即同理可得

填料层高度＝传质单元高度×传质单元数8即——气相分传质单元高度，m；

——液相分传质单元高度，m；

——气相分传质单元数

——液相分传质单元数9其中10当NOG=1时，根据积分有当气体流经一段填料层前后的浓度变化恰等于此段填料层内的气相平均传质推动力，那么，这段填料层的高度就是一个气相总传质单元高度。

因此，传质单元高度即一个传质单元的高度，而传质单元数即传质单元的数目。NOG和HOG的物理意义111、与物质的相平衡及进出口的浓度条件有关；2、与设备的型式和气液处理量等无关；3、它反映了吸收分离的难易程度的，NOG越大，吸收分离的难度越大；4、

NOG太大说明吸收剂性能太差，或表明分离要求过高。传质单元数的影响因素越小越好。思考：对设计型问题，NOG越大越好，还是越小越好？思考：如何使NOG变小？可以将传质推动力（y-y*）变大，或将分离要求（y1-y2）降低。12传质单元高度的影响因素气相总传质单元高度HOG与气相总压力的关系：液相总传质单元高度HOL与溶液总浓度的关系：填料的有效比表面积a

很难确定，通常将Kya

及Kxa

作为一体kmol/(m3·s)；

Kxa——

液相总体积吸收系数，Kya——

气相总体积吸收系数，kmol/(m3·s)。

13思考：影响传质单元高度HTU的因素？流动状况、物

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