对数平均推动力法计算并流吸收塔的传质单元数.pdf

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1、化学工程师ChemicalEngineer2011年第7期文章编号：1002—1124(2011)07—0021—03继续教对数平均推动力法计算并流誊吸收塔的传质单元数张克铮(辽宁石油化工大学石油化工学院。辽宁抚顺113001)摘要：根据传质单元数的定义，对低浓度体系并流吸收塔传质单元数的对数平均推动力法计算公式进行了推导。并对公式的结构特点和使用窍门进行了分析。结果表明只要操作关系和相平衡关系都是线性的，不论是吸收还是解吸，并流操作传质单元数的对数平均推动力算法在结构上与逆流操作是一样的。该结构简单、易记，便于掌握。关键词：并流；吸收；推动力法；传质单元数

2、中图分类号：TQ051．5文献标识码：ALawoflogarithmicmeandrivingforcecalculatingthenumberoftransferunitindoubleabsorberZHANGKe-zheng(InstitutionofPetrochemicalTechnology，LiaoningShihuaUniversity，Fushun113001，China)Abstract：Thelawoflogarithmicmeandrivingforceformulaofdoubleabsorberransforunitnumberi

3、nlowconcentrationsystemwasdeducedaccordingtothedefinitionoftransferunitnumber．Thestructuralcharacteris—ticsandtheusingtricksoftheformulawasanalyzedinthiswork．Theresultshowsthestructureofthelogarithmicmeandrivingforceformulafordoublemasstransferunitoperationsisthesameascounter—curre

4、ntoperation．re—gardlesstheabsorptionanddesorption，aslongastheoperationofrelationsandequilibriumrelationsarelinear．Thestructureissimple，easytorememberandgrasp．Keywords：doubleflow；absorb；drivingforcemethod；transferunitnumber对于填料吸收塔，逆流推动力最大，但逆向流是线性关系时，则塔内任一处的气相总推动力△y动的气体会妨碍液体顺利下流，进而限制

5、了液、气与该处的气相组成y也一定呈线性关系，见图2。流率。对于化学吸收，当吸收速率取决于反应速率，Y2X2．而不是取决于传质推动力时，可采用并流；此外当相平衡常数极小时，逆流并无多大优点，也应考虑l，+dy采用并流。填料塔的传质单元数‰及NOL可用多Iy种方法求得。对于低浓度吸收体系，当相平衡关系在操作范围内可近似看成直线时，可用脱吸因数法或对数平均推动力法计算。一般教材只列出逆流操yll作条件下的计算公式。而并流操作条件下的传质单图1并流塔元数计算方法很少介绍】。下面根据传质单元数的Fig．1Doubleflowtower定义，推导并流操作下对数平均推动力

6、法计算传质y单元数N∞的公式，并对公式的特点进行分析。l，2y11公式的推导图1为并流吸收塔。当平衡关系和操作关系都02XlX0YlY收稿日期：2011-04—13作者简介：张克铮(1957一)，男，教授，硕士，研究生导师，辽宁石油化图2并流吸收Ay—Y关系工大学石油化工学院化学工程系主任。Fig．2The△Y—Yrelationshipofdoubleflowabsorption张克铮：对数平均推动力法计算并流吸收塔的传质单元数2011年第O7期操作的吸收、解吸，对数平均推动力法计算传质单于是有=元数的公式在结构是一样的，即：将此式代人NOG的定义并积分传

7、质单元数=蔫笔需翳鼙骛翥万』：这一结构的描述不仅简单、易记，便于掌握，而且可应用于多种情况。唯一需要注意是能够正确写：出各种情况下的推动力。其实这并不难，可利用—AY·YJ△y1△2-AY1⋯y坐标下的操作线和平衡线示意图很容易将推动力或写成=n筹写出。对于吸收，操作线在平衡的上方；对于解吸，操作线在平衡线的下方。而操作线与相平衡线的垂直距离和水平距离就是过程的气相总推动力和液=(1)相总推动力。注意这里的推动力要写成正值。下面以并流操作条件下的吸收过程为例进行说明。舯m首先，根据并流操作的特点在—l，坐标系中画出平衡线、操作线示意图，见图3。则塔顶和塔底的

8、气相、液相推动力可表示如下：△Y是塔顶与塔底两端吸收