化工原理吸收知识点

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1、1.吸收过程(相际传质)的双膜模型①模型要点小结2.相际传质速率方程3.相界面浓度的确定与相际传质速率分析①相界面浓度的确定②相际传质速率分析●气相阻力控制----易溶气体●液膜阻力控制----难溶气体●双膜阻力联合控制,两者均不可忽略4.低浓度气体吸收①物料衡算溶质吸收率(或回收率):操作线方程:②最小液气比和最小溶剂用量最小溶剂用量:一般取:饱和度的概念:吸收液饱和度=(x1/xe1)×100%③操作液气比及溶剂用量7.4.2填料层高度的计算(1)基本关系式●过程的操作线方程●传质速率方程●相平衡方程对dh微元段作溶质A衡算:dh微元段的传质速率方程:物料衡算式与传质速率式联立得:填料

2、层高度:同样可以推得以液相传质速率方程表示的计算式:同理,可得:(2)传质单元数与传质单元高度令称为气相总传质单元数,为一无因次量。(以y-ye为推动力)令称为气相总传质单元高度,单位m,所以类似地:由可近似取于是有:令——吸收因子传质单元:通过一定高度填料层的传质,使一相组成的变化恰好等于其中的平均推动力,这样一段填料层的传质称为一个传质单元。①传质单元数(以NOG为例):可见,传质单元数决定于分离前后气、液相组成和相平衡关系,其大小表示了分离任务的难易。②传质单元高度(以HOG为例)完成一个传质单元分离任务所需的填料层高度。▲影响传质单元高度的因素:填料性能,流动情况▲其值大小反映了填

3、料层传质动力学性能的优劣。▲数值变化范围小,一般在0.2–1.5m范围内。▲传质单元高度数值由实验测定或用Kya计算得出。(3)传质单元数的计算积分计算①平衡线为直线时对数平均推动力法吸收因子法计算方法●对数平均推动力法:总推动力示意图若平衡线为直线,则△y与y成线性变化,故有:△y1△y2y1y2令—对数平均推动力则同理:●吸收因子法:若平衡关系为直线时,依物料衡算:代入以上方程并整理得:同理:式中A≠1时A=1时由上两式可得:可见◆A一定时↑NOG↑◆一定,即吸收要求一定则A↑NOG↓◆关于吸收因子A的讨论①传质过程参数②A值对塔内推动力的影响示意图要使φ↑,则塔顶平衡,A>1.0,一

4、般A=1.4要使x1↑,则塔底平衡,A<1.0,③适宜的A值,应优化而定(2)平衡关系为曲线规律时∵m≠constKya≠const∴应采用图解法若m变化不大,Kya变化不超过10%,则可近似认为Kya=常数(取一平均值)此时,h的计算又归结到NOG的计算图解或数值积分法:图解积分近似梯级图解法:梯级图解两点假定:△每一小段平衡线视为直线代替△ym△每一区段内,用填料层高度简化计算:★气膜阻力控制过程∵Kya≈kya★液膜阻力控制过程∵Kxa≈kxa★两相阻力联合控制过程m≠const,宜采用:h=HG·NG或h=HL·NL(3)理论级当量高度(HETP)法计算填料层高度理论板当量高度(H

5、th):完成一个理论板的分离任务所需的填料层高度。①图解法图解示意图②解析法若平衡关系符合亨利定律,则有:总填料层高度h=NT×Hth由关联图可见:A,y2→N或A,N→y23.实际塔板数或填料层高度计算总板效率ET集中反映传质动力学因素,工业吸收塔ET的范围约为10-50%。总板效率关联图实际塔板数作业:P21210、11、13

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