化工原理下册天津大学柴诚敬13－14学时.ppt

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1、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8.4.4吸收塔有效高度的计算一、传质单元数法二、等板高度法(3)解析法(克列姆塞尔法)依次使用操作线方程和平衡方程，经推导可得平衡关系操作关系二、等板高度法克列姆塞尔方程溶质的吸收率溶质的最大吸收率溶质的相对吸收率代入整理得二、等板高度法克列姆塞尔方程克列姆塞尔算图进一步整理得整理可得或二、等板高度法克列姆塞尔方程NT～关系曲线图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第八章

2、气体吸收8.5吸收系数吸收系数是吸收过程计算的关键。吸收系数不仅与物性、设备类型、填料形状和规格等有关，而且还与塔内流体流动状况、操作条件密切相关。吸收系数的获取途径实验测定经验公式计算准数关联式计算获取吸收系数途径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8.5.1吸收系数的测定第八章气体吸收8.5吸收系数一、实验装置与流程实验测定是获得吸收系数的根本途径。实验测定一般在已知内径和填料层高度的中间实验设备上或生产装置上进行，用实际操作的物系，选定一定的操作条件进行实验。水吸收氨过程吸收系数的

3、测定实验流程二、测定方法测定数据：计算进塔气体组成Y1操作温度t操作压力P出塔气体组成Y2出塔液体组成X1空气流量水流量氨气流量总体积吸收系数KYa计算公式：三、吸收系数的计算8.5.1吸收系数的测定第八章气体吸收8.5吸收系数8.5.2吸收系数的经验公式(选读)8.5.3吸收系数的准数关联式一、准数关联式中常用的准数1.施伍德(Sherwood)数气相施伍德数液相施伍德数施伍德数为量纲为一的吸收系数特征尺寸2.施密特(Schmidt)数气相施密特数液相施密特数施密特数反映物性对吸收过程的影响一、准数关联式中常用的准数3.雷诺(Reynolds

4、)数气相雷诺数液相雷诺数一、准数关联式中常用的准数填料层当量直径一、准数关联式中常用的准数填料层空隙率填料比表面积填料塔中气相雷诺数一、准数关联式中常用的准数空塔气速实际气速G气相空塔质量速度，kg/(m2·s)填料塔中液相雷诺数一、准数关联式中常用的准数W液相空塔质量速度，kg/(m2·s)雷诺数反映流动状况对吸收过程的影响4.伽利略(Gallilio)数伽利略数伽利略数反映重力对吸收过程的影响一、准数关联式中常用的准数重力加速度液相在填料塔内靠重力下流，故与重力场有关。5.彼克列(Peclet)数气相彼克列数彼克列数反映混合特性对吸收过

5、程的影响液相彼克列数一、准数关联式中常用的准数填料塔内存在气、液两相的返混。传质效率降低气膜吸收系数的准数关联式液膜吸收系数的准数关联式吸收系数的准数关联式公式(选读)二、吸收系数的准数关联式第八章气体吸收8.5吸收系数8.6其他吸收与解吸8.6.1其他吸收过程(选读)8.6.2解吸(脱吸)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、低压应用场合溶剂昂贵；不易获得吸收溶质为目的产物传质方向操作条件二、化工中常用的解吸方法解吸方法加热解吸加入气提气，降低溶质的分压。吸收在加压下进行，通过减压进行解吸

6、。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－减压联合解吸√√√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2.2MPa0.6MPa0.1MPa脱碳系统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2.2MPa0.6MPa0.1MPa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

7、吸过程。气提解吸过程示意图1.操作线方程气提解吸操作线方程可通过物料衡算获得三、气提解吸的计算气提解吸操作线方程或直线通过点操作线方程为直线直线的斜率B(X1，Y1)T(X2，Y2)三、气提解吸的计算塔底塔顶吸收与解吸操作线的比较吸收解吸练习题目思考题作业题:10、11、121.吸收系数的经验公式与准数关联式有何不同？2.吸收系数的准数关联式中常用哪些准数，它们分别反映了哪方面的影响？3.解吸有哪些方法，如何进行选择？