环境工程原理第五章3.ppt

第四节第四节 吸收塔的计算吸收塔的计算填料塔填料塔板式塔（板式塔（P305）L；X2G；Y1一、气液相平衡一、气液相平衡 亨利定律：亨利定律：E亨利常数H溶解度系数m相平衡常数气相液相两相间两相间浓度低时：浓度低时：二、传质速率方程二、传质速率方程传质总阻力与双膜传质阻力的关系：第四节第四节 吸收塔的计算吸收塔的计算填料塔填料塔操作模式：含单一吸收质的混合气体与吸收液之两相连续地接触式逆流操作惰气流量G、吸收剂流量L为定值，选用含摩尔比的公式较简单计算内容：吸收剂用量（物料衡算）吸收剂用量（物料衡算）填料层高度塔径（第五节讨论）所用相关知识：气液平衡 m 相平衡常数传质速率方程操作线方程操作线方程一、一、物料衡算与操作线方程物料衡算与操作线方程（552）OO面对塔顶（稀端）的物料衡算：G,Y1L,X1混合气吸收液尾气吸收剂G,Y2L,X2G：惰气流量kmol/sL：吸收剂流量kmol/sOL,XOG,Y（551）L/G 称为液气比线性化操作线方程操作线方程：操作关系：操作关系：塔内任一截面上气相组成Y与液相组成X之间的关系。逆流吸收操作线方程：逆流吸收操作线方程：（552）称为逆流吸收操作线方程式。图516逆流吸收操作线（1）当稳态连续吸收时，若L、G一定，Y1、X2恒定，则该吸收操作线在XY直角坐标图上为一直线，通过塔顶A（X2，Y2）及塔底B（X1，Y1），其斜率为L/G，称为吸收操作的液气比液气比。（2）吸收操作线仅与液气比、塔底及塔顶溶质组成有关，与系统的平衡关系、塔型及操作条件T、p无关。（3）因吸收操作时，Y Y*或X*X，故吸收操作线在平衡线的上方，操作线离平衡线愈远，吸收的推动力愈大；解吸操作时，YY*或X*2.0。A点以下，u小，气液流动几乎与气速无关。Pu1.82.0，且基本与干填料平行。2、载液区 u，液体在塔内积累而发生液泛，此时的气速称泛点泛点气速气速。P u 斜率急剧增加,使填料塔不能正常操作。3、液泛区液泛、淹塔L增大(二二)泛点气速的确定（参见泛点气速的确定（参见P248图529）应用应用：求泛点气速根据允许压降值计算空塔气速或根据空塔气速计算压降。常压塔：P=150500Pa/m填料；1550mmH2O/m填料真空塔：P 80Pa/m填料8mmH2O/m填料 此图显示出压降与泛点、填料因子、液汽比等参数的关系。三、三、塔径的计算塔径的计算吸收塔塔径的计算可以仿照圆形管路直径的计算公式式中D吸收塔的塔径，m；VS混合气体通过塔的实际流量，m3/s；u空塔气速，m/s。一般取泛点气速的50%80%。（570）注意注意：（1）在吸收过程中溶质不断进入液相，故实际混合气量因溶质的吸收沿塔高变化，混合气在进塔时气量最大，混合气在离塔时气量最小。计算时气量通常取全塔中气量最大值，即以进塔气量为设计塔径的依据。（2）计算塔径关键是确定适宜的空塔气速，通常先确定液泛气速液泛气速，然后考虑一个小于1的安全系数，计算出空塔气速。液泛气速的大小由吸收塔内气液比、气液两相物性及填料特性等方面决定。（3）按式（594）计算出的塔径，还应根据国家压力容器公称直径的标准进行调整。249页，例513作业：254页，520题（1）（2）不做谢 谢