效率減少消耗,降低生產(chǎn)成本

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1、5.4吸收塔的計(jì)算5.4.1吸收塔的物料衡算和操作線方程A全塔物料衡算計(jì)算吸收劑用量，填料塔高度定常的連續(xù)吸收操作，吸收劑和惰性組分的量均無改變采用比摩爾分率表示氣液相濃度要求：在保證完成工藝任務(wù)的同時(shí)，提高逆流操作的吸收塔，以單位時(shí)間為衡算基準(zhǔn)效率減少消耗，降低生產(chǎn)成本下標(biāo)1：塔底下標(biāo)2：塔頂工業(yè)處理的多為低濃度氣體吸收流入系統(tǒng)時(shí)A組流出系統(tǒng)時(shí)A組＝系統(tǒng)內(nèi)A組分－熱效應(yīng)小，可認(rèn)為等溫，不必?zé)崃亢馑惴值哪柫髀史值哪柫髀世鄯e速率流過全塔的氣，液量變化不大→氣液流動(dòng)狀態(tài)變q=q（Y?Y）=q(X?X)n,An,BA,1A,2n

2、,CA,1A,2化不大→全塔范圍內(nèi)kG,kL為常數(shù)，平衡線斜率→qY+qX?(qY+qX)=0變化不大→全塔范圍內(nèi)KG，KL為常數(shù)n,BA1n,CA,2n,BA2n,CA,1q,Yq,Xn,BA2n,CA2q—單位時(shí)間內(nèi)氣體流過全塔被溶劑吸收的溶質(zhì)量mol/sn,A?由全塔物料衡算，可計(jì)算全塔吸收操作的傳質(zhì)速率22’qn,B—單位時(shí)間內(nèi)通過吸收塔的惰性氣體量mol/sqn,A,(單位時(shí)間內(nèi)吸收質(zhì)A由氣相向液相轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量，mol/s)及吸收劑的耗用量qn,C，或尾氣濃度YA,2或出塔液體組成XA,1。Y一般地，進(jìn)塔混合氣體的

3、量，AMNqX=n,B(Y?Y)+X組成YA,1及出塔混合氣體組成A,1qA,1A,2A,2n,CXAYA,2已知，由工藝條件規(guī)定，Y?Y?B操作線方程或溶質(zhì)吸收率η=A,1A,2YA,1?在逆流操作的吸收塔內(nèi)，取塔內(nèi)任一截面M-N至塔頂作11’已知。物料衡算，或由M-N至塔底作物料衡算。qXqn,B，YA1n,C，A,1?吸收操作線表示了塔內(nèi)任一截面上氣相組成與液相組成的關(guān)系。說明：(1)操作線上的兩個(gè)端點(diǎn)之一的B點(diǎn)代表塔底氣液組成，濃端qY+qX=qY+qXn,BAn,CA,2n,BA2n,CAqq另一端點(diǎn)A代表塔頂氣液組

4、成，稀端n,Cn,C?Y=X+(Y?X)AAA,2A,2qqn,Bn,Bqn,BYA,1+qn,CXA=qn,BYA+qn,CXA,1(2)操作線上任意一點(diǎn)，qq或?Y=n,CX+(Y?n,CX)代表吸收塔內(nèi)與之相對應(yīng)的AAA,1A,1qn,Bqn,B某一截面上的氣液兩相的組成。兩式等價(jià)M(X,Y)操作點(diǎn)AA特征：qn,B，qn,C，YA1,YA2,XA1,XA2均為定值，∴操作線為直線，斜率qnc/qnB為塔內(nèi)液氣比（單位氣體處理量所用吸收劑的量），且操作線過點(diǎn)B(XA1,YA1)和點(diǎn)A(XA2,YA2)1(3)傳質(zhì)推動(dòng)力△

5、Y=YA-YA*△X=X*-X(4)吸收操作線方程是根據(jù)物料衡算得出的，只與氣，液兩AA相的流量和組成有關(guān)，與系統(tǒng)的平衡關(guān)系，操作溫度，壓操作線與平衡線相距越遠(yuǎn)，YA強(qiáng)及填料的結(jié)構(gòu)等因素?zé)o關(guān)。表明操作線偏離平衡線程度YBA2△X越大，傳質(zhì)推動(dòng)力越大A(5)吸收操作時(shí)，填料層內(nèi)任一截面上溶質(zhì)在氣相中的分壓YM總是高于與其接觸的液相平衡分壓，A△YY*=f(X)∴吸收操作線總是位于平衡線的上方，解吸操作線必然位于AAAA平衡線的下方。XXXAA1XA2A5.4.2吸收劑用量的確定吸收操作中，氣體處理量qn,B，氣體進(jìn)出塔組成YA1

6、，YA2和吸收劑進(jìn)塔組成XA2一般都由生產(chǎn)任務(wù)和工藝要求確定?！嗖僮骶€的一個(gè)端點(diǎn)A已確定，另一端點(diǎn)B的位置隨操作線斜率qn,C/qn,B而變化最小液氣比的確定qn,CYA1?YA2()=min*qX?Xn,BA1A2*氣體量qn,B一定時(shí)，qn,C減少→操作線斜率↓，推動(dòng)力YA-若YA=mXAY*↓→操作線向平衡線靠近，→塔底吸收液組成AXA1↑則(qn,C)=YA1?YA2minYqA1*n,B?X當(dāng)吸收劑用量減少到操作線與平衡線相交時(shí)，XA1=XA1，A2m塔底出塔液體組成與氣體進(jìn)塔組成相平衡，推動(dòng)力△YA=Y-Y*=0?

7、若操作線與平衡線相切，切點(diǎn)處推動(dòng)力為0AA?qn,C↑,塔高↓出塔液體濃度最大，出塔尾氣中溶質(zhì)A濃度降至YA2所需填?qn,C↓,塔高↑料塔高度為無窮大，此時(shí)液氣比為最小液氣比q?應(yīng)使設(shè)備費(fèi)和操作費(fèi)之和最小，實(shí)際液氣比一般取最小液(n,C)qmin氣比的1.1~2.0倍即qnCqn,Cn,B=1.1~2.0()minqqnBn,B2YqXqA,2n,BA,2n,c5.4.3吸收塔塔徑的計(jì)算5.4.4吸收塔填料層高度計(jì)算4qV由物料衡算式和吸收速率方程D=Tπu式聯(lián)立求解得到對連續(xù)操作的填dHu空塔氣速，qV進(jìn)塔混合氣體體積流量

8、m3/S料吸收塔，氣，液兩相中溶質(zhì)組成沿填料層高度連續(xù)變化，各截求出塔徑后，還應(yīng)按壓力容器公稱直徑標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行圓整面上傳質(zhì)推動(dòng)力均不相同，塔內(nèi)各截面上吸收速率也各不相同∴須進(jìn)行微元分析，再進(jìn)行積YqA,1n,B分XqA,2n,cqn,BdYAdH=*KYaSYA?YA?在填料塔內(nèi)