化工原理第八章吸收0910学时

8.1吸收过程概述

8.2吸收过程的相平衡关系

8.3吸收过程的速率关系8.4低组成气体吸收的计算

8.4.1物料衡算与操作线方程第八章气体吸收一、全塔物料衡算

在工业中，吸收操作多采用塔式设备，既可采用气液两相在塔内逐级接触的板式塔，也可采用气液两相在塔内连续接触的填料塔。工业中以采用填料塔为主，故本节对于吸收过程计算的讨论结合填料塔进行。Y1Y2X2X1X1X2Y2’Y1’

(1)混合气中溶质A的组成Y1和处理气中惰性组分流量V[kmol/h

]；

(2)吸收剂种类，操作的T、P——平衡关系；

(3)吸收剂中溶质A的组成X2；

(4)分离要求，或A。吸收塔设计计算的已知条件一般如下：一、全塔物料衡算设计计算的任务：在选定吸收剂后进行吸收塔的计算:⑴确定合适的吸收剂用量L；或液气比L/V。⑵计算塔径D

；⑶计算填料塔有效填料层高度或板式塔的板数。一、全塔物料衡算逆流吸收塔的物料衡算原料气：A＋B吸收剂：S尾气：B(含微量A)溶液：S+AV(kmolB/s)Y1(kmolA/kmolB)L(kmolS/s)X2(kmolA/kmolS)L(kmolS/s)X1(kmolA/kmolS)mnYXV(kmolB/s)Y2(kmolA/kmolB)填料塔在吸收塔的两端面间，对溶质A作物料衡算溶质A的回收率气体出塔时的组成Y2

一、全塔物料衡算二、操作线方程与操作线

吸收塔内任一横截面上，气液组成Y与X之间的关系称为操作关系，描述该关系的方程即为操作线方程。

在

m-n

截面与塔底端面之间对组分

A

进行衡算，可得逆流吸收塔操作线方程

同理，在

m-n

截面与塔顶端面之间作组分

A

的衡算，得操作线方程为直线斜率B(X1，Y1)T(X2，Y2)二、操作线方程与操作线

逆流吸收塔操作线方程过点塔底塔顶

逆流吸收塔中的操作线Y*=f(X)操作线推动力斜率（液气比）8.4低组成气体吸收的计算

8.4.1物料衡算与操作线方程第八章气体吸收8.4.2吸收剂用量的确定一、最小液气比

在吸收塔的计算中，通常气体处理量是已知的，而吸收剂的用量需通过工艺计算来确定。在气量一定的情况下，确定吸收剂的用量也即确定液气比。

液气比的确定方法是，先求出吸收过程的最小液气比，然后再根据工程经验，确定适宜（操作）液气比。吸收塔的最小液气比Y*=f(X）最小液气比可用图解法求得

：一、最小液气比最小液气比最小溶剂用量纯溶剂吸收

吸收塔的最小液气比（非正常曲线）Y*=mX二、适宜的液气比～～操作费用～设备费用填料层高度～根据生产实践经验，取推动力适宜液气比适宜溶剂用量处理量

一定动力消耗

例题洗油吸收芳烃。t=27℃，P=106.7kPa,焦炉气流量G=850m3/h,其中芳烃y1=0.02(摩尔%,下同),回收率A≥95%。吸收剂含芳烃x2=0.005若取溶剂用量为理论最小用量的1.5倍。求：⑴吸收剂用量L'(含A)kmol/h;⑵吸收液组成X1。操作条件下，气液平衡关系：解：⑴将题中各量的单位取一致①惰性气体流量V：其中有y1=0.02摩尔分率的芳烃，惰性气体量

V=V'(1-y1)=36.372(1-0.02)=35.64kmol(B)/h设焦炉气为理想气体②各组成的摩尔分率→摩尔比(2)求吸收剂量L’：切线求斜率：由洗油量：⑶吸收液浓度X1：由全塔A

组分物料衡算求出：8.4低组成气体吸收的计算

8.4.1物料衡算与操作线方程第八章气体吸收8.4.2吸收剂用量的确定8.4.3塔径的计算塔径的计算

工业上的吸收塔通常为圆柱形，故吸收塔的直径可根据圆形管道内的流量公式计算：注意计算塔径时，一般应以塔底的气量为依据。

计算塔径的关键在于确定适宜的空塔气速u。

吸收塔直径计算式计算塔径时，采用操作状态下的数据。