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1、第二章 吸收第1页,本讲稿共72页2.1 概述1 吸收:利用利用气体混合物气体混合物中各组分在液体溶剂中中各组分在液体溶剂中溶溶解度的差异解度的差异来分离气体混合物的来分离气体混合物的操作操作称为吸收。称为吸收。吸收过程:吸收过程:(1)溶质从气相主体传递到相界面;(2)在相界面上溶质溶解到液相表面;(3)溶质从相界面传递到液相主体。吸收过程吸收过程解吸过程解吸过程气相主体液相主体吸收及解析传质方向第2页,本讲稿共72页2 应用:应用:a)制取产品制取产品例如,用98%的硫酸吸收SO3气体制取98%硫酸,用水吸收氯化氢制取31%的工业盐酸,用氨水吸收CO2生产碳酸氢铵等。b)从气体中回收有用的
2、组分从气体中回收有用的组分例如,用硫酸从煤气中回收氨生成硫酸铵;用洗油从煤气中回收粗苯等。c)除去有害组分以净化气体除去有害组分以净化气体主要包括原料气净化和尾气、废气的净化以保护环境。例如用水或碱液脱除合成氨原料气中的二氧化碳,燃煤锅炉烟气、冶炼废气等脱SO2等。第3页,本讲稿共72页3吸收过程的分类吸收过程的分类(1)物理吸收物理吸收与化学吸收(依有无化学反应);(2)单组分吸收单组分吸收与多组分吸收(依吸收组分数);(3)等温吸收等温吸收与非等温吸收(依温度是否变化);(4)低浓度气体吸收低浓度气体吸收与高浓度气体吸收。第4页,本讲稿共72页4 吸收工艺流程吸收过程 吸收塔吸收工艺流程解
3、吸过程 解吸塔贫油吸收塔含苯煤气解吸塔过热蒸汽冷凝器粗苯水冷却器换热器补充新鲜洗油富油脱苯煤气采用吸收剂再生的连续吸收流程第5页,本讲稿共72页2.2 气体吸收的相平衡关系单组份的物理吸收平衡:F=C-+2=3-2+2=3。在温度、总压一定时,F=1,有:P溶质在气相中的分压平衡分压。平衡分压。c溶质在液相中的饱和浓度平衡溶解度。平衡溶解度。1气液相平衡气液相平衡液相液相气相气相a)溶解度:气液达到相平衡时,液相中的溶质浓度称为溶解度溶解度:气液达到相平衡时,液相中的溶质浓度称为溶解度。b)溶解平衡:溶解平衡:第6页,本讲稿共72页c)溶解度曲线溶解度曲线氨在水中的溶解度曲线注:分压对溶解度的
4、影响:pA增加,xA增加(T 一定);温度对溶解度的影响:T 增加,xA下降(pA一定);加压和降温有利吸收,升温和减压则有利脱吸。第7页,本讲稿共72页2亨利定律亨利定律亨利定律:用来表示当总压不高,在一定温度下,稀溶液上方的气体溶质平衡分压与该溶质在液相中的组成之间的关系。表示形式:(注意每一项的单位)E-亨利系数,亨利系数,E=f(T)TE气体不易溶解气体不易溶解 H-溶解度系数,溶解度系数,H=f(T)TH气体不易溶解气体不易溶解 m-相平衡常数相平衡常数 当溶液组成很低时,可简化为:第8页,本讲稿共72页E、H、m之间的关系之间的关系 对于稀溶液:对于稀溶液:第9页,本讲稿共72页E
5、、H、m之间的关系之间的关系第10页,本讲稿共72页2.3传质机理与吸收速率传质机理与吸收速率相界面相界面pGpici传质方向传质方向(1)吸收过程中的质量传递吸收过程中的质量传递质量传递质量传递:在具有浓度差的混合物中,一个或几个组分从一处 转移到另一处的过程。工程上,简称为传质过程。吸收过程:吸收过程:气相主体 相界面 液相主体 单向传质单向传质 界面溶解界面溶解单向传质单向传质(2)单相内的传质机理:)单相内的传质机理:a a)分子扩散分子扩散:分子随机热运动的宏观结果分子随机热运动的宏观结果。静止的流体和作层流流动的流体内部单独存在。b)涡流扩散:质点的湍动和旋涡的扰动引起涡流扩散:质
6、点的湍动和旋涡的扰动引起。湍流流动的流体内(分子扩散的影响可忽略)。第11页,本讲稿共72页1菲克定律菲克定律 扩散通量也可表示为浓度与扩散速度的乘积:扩散通量也可表示为浓度与扩散速度的乘积:相界面相界面pGpici传质方向传质方向第12页,本讲稿共72页 如图所设,当抽掉隔板后,气体A就会向右扩散,气体B就会向左扩散。由菲克定律,得分子扩散系数的特性设压力不太高,则在容器中的任何一点:同样由C=Constant,得在任何一点的任何方向上,有 所以 此结论也适用于液体。第13页,本讲稿共72页2流体中组分的速度流体中组分的速度a)组分的绝对速度组分的绝对速度ui i 组分通过空间某一静止平面的
7、速度。b)物系的平均速度物系的平均速度uu-混合体系的平均速度,m/s;c0-混合物的表观物质的量浓度,kmol/m3;N-单位面积上混合物系的摩尔流量,kmol/(m2s)。第14页,本讲稿共72页c)组分的扩散速度)组分的扩散速度uki扩散是由于自身的浓度差引起的质量传递。uki移动平面静止平面ui u组分运动速度分析第15页,本讲稿共72页通过空间某一静止平面的某组分的传质通量:通过空间某一静止平面的某组分的传质通量:3流体中组分的传质通量流体中组分的传质通量 传质通量:混合物系中某组分在单位时间内通过空间某一平面单位面积上的质量或物质的量。扩散通量:所以:所以:第16页,本讲稿共72页
8、又因为:所以:(N为流体整体的传质通量。)移动平面静止平面NiN(ci/c0)Ji组分传质通量分析表示总体流动造成的传质通量。第17页,本讲稿共72页4 气相中的稳态分子扩散(1)等分子反向扩散如图所设,且设如图实验装置中的两个容器为无限大,则抽掉隔板并经过一个不稳定扩散后,有:a)由于1、2截面上的两组份的分压不随时间而变,所以在联通管中的分子扩散是稳定的。b)由于联通管中任何一点C=常数,所以在联通管中任何一点的任何方向上有:即联通管中的分子扩散是等分子反向扩散。由于在联通管中除浓度差引起的分子扩散外,没有其他原因引起质量的传递,所以联通管中的传质速率就等于分子扩散通量,即第18页,本讲稿
9、共72页(2)单向扩散 A可溶于液相 B完全不溶于液相 液相不挥发气相主体液相主体相界面组分B在z轴方向上总的传质通量为:组分A在z轴方向上总的传质通量为:对于有总体流动的稳态分子扩散过程,两组分的分子扩散通量仍然是数值相等而方向相反。第19页,本讲稿共72页对于单向稳态分子扩散,由于 NB=0,所以 N=NA,第20页,本讲稿共72页令则有:对于气相物系:其中 和 称为漂流因数漂流因数漂流因数反映了总体流动对传质速率的影响,其值愈大总体流动作用越强。当A的组成很低时,则漂流因子趋向1,总体流动的影响消失。第21页,本讲稿共72页5 液相中的稳态分子扩散 由于对液体的分子运动规律远不及对气体研
10、究得充分,因此,只能仿效气相中的分子扩散速率方程写出液相中的相应方程:其中第22页,本讲稿共72页6 6 扩散系数扩散系数 物质传递性质的度量参数,表达组分扩散难易程度。物理意义:物理意义:单位浓度梯度下的扩散通量。影响因素:影响因素:系统的温度、压力和物系的组成。数据来源:数据来源:一般由实验确定、半经验公式计算。液体中的分子扩散系数(液体中的分子扩散系数(10-910-10m2/s)双组分气体混合物,组分的扩散系数:气体分子扩散系数气体分子扩散系数(10-510-4m2/s)小分子溶质在非电解质稀溶液中的扩散系数:第23页,本讲稿共72页 通常传质设备中的流体都是流动的,流动流体与相界面之
11、间的物质传递称为对流传质(如溶质由气相主体传到相界面及由相界面传到液相主体)。流体的流动加快了相内的物质传递。(1)气相层流流动 层流流动时溶质A组分在垂直于流动方向上的传质机理为分子扩散。(2)气相湍流流动 大多数传质设备中流体的流动都属于湍流。湍流主体中流体产生大量的漩涡,引起流体质点间的剧烈混合,促进了横向(传质方向)的物质传递,流体主体的浓度分布被均化。7 对流传质湍流扩散速率,既有分子扩散又有涡流扩散:De涡流扩散系数,不仅和物性有关,而且与流动状况有关。涡流扩散系数,不仅和物性有关,而且与流动状况有关。第24页,本讲稿共72页8 吸收过程的双膜模型 气液相间有稳定的相界面,相界面两
12、侧各有一停滞膜(虚拟膜或者有效膜),膜内的传质以分子扩散方式进行。传质阻力全部集中在虚拟膜内,膜外相主体中高度湍流 传质阻力为零,即无浓度梯度。相界面上气液处于平衡状态,无传质阻力存在。(1)模型假设:第25页,本讲稿共72页(2)传质速率方程对于气相对于液相kL:液膜吸收系数:液膜吸收系数kG:气膜吸收系数:气膜吸收系数令:令:分吸收速率方程第26页,本讲稿共72页(3)相界面浓度的确定第27页,本讲稿共72页9 总吸收速率方程亨亨利利定定律律气膜阻力液膜阻力气相总吸收速率方程气相总吸收系数第28页,本讲稿共72页-以以摩摩尔尔浓浓度度差差为为推推动动力的力的液相总吸收速率方程液相总吸收速率
13、方程-以以为为推推动动力力的的气相总吸收速率方程气相总吸收速率方程-以以为为推推动动力力的的液相总吸收速率方程液相总吸收速率方程第29页,本讲稿共72页10吸收过程传质阻力分析吸收过程传质阻力分析气相阻力控制过程气相阻力控制过程溶解度很大(易溶)称为气膜控制过程。此时:气膜控制,增加气相流率气膜控制,增加气相流率,k kG G 提高提高,加快吸收过程。加快吸收过程。增加液相流速,效果不明显。增加液相流速,效果不明显。第30页,本讲稿共72页液膜阻力控制过程液膜阻力控制过程 溶解度小(难溶)此时:称为液膜控制过程;说明说明:液膜控制,增加液相流率,液膜控制,增加液相流率,k kL L增加,加快传
14、质,有利吸收。增加,加快传质,有利吸收。双膜阻力联合控制双膜阻力联合控制两者阻力均不可忽略如,中等溶解度气体的吸收。第31页,本讲稿共72页 气膜控制过程 液膜控制过程第32页,本讲稿共72页吸收传质速率方程的几种形式吸收传质速率方程的几种形式相平衡方程 吸收传质速率方程 总传质系数 相内或同基准的传质系数换算 相际或不同基准传质系数换算 第33页,本讲稿共72页2.4 吸收塔的计算吸收塔计算包括设计型计算和操作型计算。设计型计算主要是通过物料衡算及操作线方程,确定吸收剂的用量和塔设备的主要尺寸(塔径和塔高)。操作型计算则要求算出给定的吸收塔的气液相出口浓度等参数。第34页,本讲稿共72页V,
15、Y1L,X1YXV,Y2L,X2mn 逆流吸收塔的物料衡算逆流吸收塔的物料衡算1 吸收塔的物料衡算吸收塔的物料衡算 第35页,本讲稿共72页 对对全全塔塔来来说说,气气体体混混合合物物经经过过吸吸收收塔塔后后,吸吸收收质质的的减减少少量量等等于于液相中吸收质的增加量,即:液相中吸收质的增加量,即:V(Y1-Y2)=L(X1-X2)Y2=Y1(1-A)式中:式中:V惰性气体的摩尔流量惰性气体的摩尔流量,Kmol/SL吸收剂摩尔流量吸收剂摩尔流量,Kmol/SY1、Y2分别为吸收塔的塔底和塔顶的液相比摩尔分率;分别为吸收塔的塔底和塔顶的液相比摩尔分率;X1、X2分别为吸收塔的塔底和塔顶的液相比摩尔
16、分率;分别为吸收塔的塔底和塔顶的液相比摩尔分率;A混合气体中溶质混合气体中溶质A被吸收的百分率,称为吸收率或回收率被吸收的百分率,称为吸收率或回收率第36页,本讲稿共72页 现现取取塔塔内内任任一一截截面面与与塔塔底底(图图中中的的虚虚线线范范围围)作作溶溶质质的的物物料衡算,料衡算,即:即:V(Y1-Y)=L(X1-X)式中:式中:Y、Y1分别为分别为m-n截面和塔底气相中溶质的比摩尔分率,截面和塔底气相中溶质的比摩尔分率,Kmol(溶质溶质)/Kmol(惰性气体惰性气体);X、X1分别为分别为m-n截面和塔底液相中溶质的比摩尔分率,截面和塔底液相中溶质的比摩尔分率,Kmol(溶质溶质)/K
17、mol(溶剂溶剂)。同理,可得同理,可得上两式称为吸收操作线方程式。第37页,本讲稿共72页0X2XX1Y1YY2TABY*=f(X)在任一截面上的气相浓度在任一截面上的气相浓度Y与液相浓度与液相浓度X之间成直线关系,直线的斜之间成直线关系,直线的斜率为率为L/V,过点,过点B(X1,Y1)和)和T(X2,Y2)两点。端点)两点。端点B代表塔底代表塔底端面,称为端面,称为“浓端浓端”,端点,端点T代表塔顶端面,称为代表塔顶端面,称为“稀端稀端”。第38页,本讲稿共72页 说明:说明:(1)在进行实际吸收操作时,在塔内任一截面上,溶质在气相中的实际在进行实际吸收操作时,在塔内任一截面上,溶质在气
18、相中的实际分压总高于与其接触的液相平衡分压,故吸收操作线总位于平衡线上方;分压总高于与其接触的液相平衡分压,故吸收操作线总位于平衡线上方;若在下方,则为脱吸。若在下方,则为脱吸。(2)吸收操作线方程是从溶质的物料平衡关系出发而推得的关系式,吸收操作线方程是从溶质的物料平衡关系出发而推得的关系式,它取决于气液两相和流量、,以吸收塔内某截面上的气液浓它取决于气液两相和流量、,以吸收塔内某截面上的气液浓度有关,而与相平衡关系、塔的类型、相际接触情况及操作条件度有关,而与相平衡关系、塔的类型、相际接触情况及操作条件无关。此式应用的唯一必要条件是稳定状态下连续逆流操作。无关。此式应用的唯一必要条件是稳定
19、状态下连续逆流操作。第39页,本讲稿共72页0X2X1Y1Y2TBY*=f(X)B操作线的斜率操作线的斜率L/V称为称为“液气比液气比”,是溶剂与惰性气体摩尔流量的比,是溶剂与惰性气体摩尔流量的比值。它反映单位气体处理量的溶剂耗用量大小。值。它反映单位气体处理量的溶剂耗用量大小。如左图所示,在如左图所示,在V、Y1、Y2及及X2已知的情况下,吸收操作线已知的情况下,吸收操作线的一个端点的一个端点T已固定,另一个已固定,另一个端点端点B则在则在Y=Y1上移动,点上移动,点B的的横坐标由操作线的斜率横坐标由操作线的斜率L/V决决定。定。2 2 吸收吸收剂的用量与最小液气比的用量与最小液气比第40页
20、,本讲稿共72页 当塔底流出的吸收液与刚进塔的混合气体呈平衡状态时,吸收的推动力为当塔底流出的吸收液与刚进塔的混合气体呈平衡状态时,吸收的推动力为零。此种状况下,吸收操作线的斜率称为零。此种状况下,吸收操作线的斜率称为最小液气比最小液气比,以,以(L/V)min。相应。相应的吸收剂用量为最小吸收剂用量,用的吸收剂用量为最小吸收剂用量,用Lmin表示。表示。增大吸收剂用量可以使吸收推动力增大,达到一定限度后,效增大吸收剂用量可以使吸收推动力增大,达到一定限度后,效果变得不明显,而溶剂的消耗、输送及回收等项操作费用急剧增加。果变得不明显,而溶剂的消耗、输送及回收等项操作费用急剧增加。吸收剂用量的选
21、择吸收剂用量的选择:应从设备费与操作费两方面综合考虑,选择适宜的:应从设备费与操作费两方面综合考虑,选择适宜的液气比,使两种费用之和最小。液气比,使两种费用之和最小。L/V=(1.11.2)(L/V)min或或L=(1.11.2)Lmin第41页,本讲稿共72页a)平衡线为凹形平衡线为凹形根据水平线根据水平线Y=Y1与与平衡线的交点平衡线的交点B的横坐标的横坐标Xe1求出。求出。0X2X1Y1Y2TBY*=f(X)B图解法求最小液气比图解法求最小液气比第42页,本讲稿共72页b)平衡线为凸形平衡线为凸形步骤:过点步骤:过点T作平衡线的切作平衡线的切线,找出水平线线,找出水平线Y=Y1与切与切线
22、的交点线的交点B,读出,读出B的横坐的横坐标标X1,再按下式计算。,再按下式计算。0X2X1Y1Y2TBY*=f(X)B第43页,本讲稿共72页 若气液浓度都很低,平衡关系符合亨利定律,可用若气液浓度都很低,平衡关系符合亨利定律,可用Y*=mX表示,表示,可直接用下式计算出最小液气比,即可直接用下式计算出最小液气比,即第44页,本讲稿共72页3吸收塔塔径的计算吸收塔塔径的计算 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。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圆整。式中Vs以塔底的气量为依据。第45页,本讲稿共72页4
23、吸收塔填料层高度的计算吸收塔填料层高度的计算(1)填料层高度计算式 为气相总体积传质系数气相总体积传质系数,单位为kmol/(m3s)。体积传质系数的物理意义为:在单位推动力下,单位时间,单位体积填料层内吸收的溶质量。(2)传质单元数与传质单元高度 称为气相总传质单元高度气相总传质单元高度,以HOG表示。称为气相总传质单元数气相总传质单元数,以 表示。填料层高度填料层高度 第46页,本讲稿共72页填料层高度计算式的推导 如图,取一微元填料层,其高度为dz,气液接触面积为dA,依据物料衡算,该微元段内气液之间吸收质的传递量dG为:经过该微元填料层内气相和液相吸收质的变化量分别为:第47页,本讲稿
24、共72页该微元填料层的气液接触面积:式中填料塔的横截面积,m2;a单位体积填料的有效气液接触面积。综合以上三式,得 a的数值很难直接测定,因此常将KY与a或KX与a的乘积视为一体一并测定,称为总体积吸收系数。第48页,本讲稿共72页Y=Y1时,Y1=Y1Y1*Y=Y2时,Y2=Y2Y2*故故YY一一Y Y直线的斜率为直线的斜率为 a)对数平均推动力法(平衡关系为直线)(3)传质单元数的计算传质单元数的计算第49页,本讲稿共72页b)脱吸因数法(平衡关系为直线)若平衡关系可表示为:由操作线方程:代入以上方程得:第50页,本讲稿共72页同理:S1时S=1时可见(教材p119图2-18)第51页,本
25、讲稿共72页【例题】用清水逆流吸收混合气体中的CO2,已知混合气体的流量为300标准m3/h,进塔气体中CO2含量为0.06(摩尔分数),操作液气比为最小液气比的1.6倍,传质单元高度为0.8m。操作条件下物系的平衡关系为Y*1200X。要求CO2吸收率为95,试求:(1)吸收液组成及吸收剂流量;(2)写出操作线方程;(3)填料层高度。解:(1)由已知可知惰性气体流量X2=0,最小液气比 第52页,本讲稿共72页 操作液气比 吸收剂流量 L 182412.5922963kmol/h(2)操作线方程操作线方程 整理得整理得 Y Y=1824=1824X X +3.26+3.261010-3-3第
26、53页,本讲稿共72页(3)脱吸因数 第54页,本讲稿共72页练习题【1】填料吸收塔某截面上的气液相组成为填料吸收塔某截面上的气液相组成为Y=0.05、X=0.01,气相和液相分体积传质系数分,气相和液相分体积传质系数分别为别为kYa=0.03kmol/(m3.s),kXa=0.02kmol/(m3.s),若相平衡关系为若相平衡关系为Y=4X,试求两相间传质总推动力、,试求两相间传质总推动力、总阻力、总传质系数、传质速率以及各相阻力的总阻力、总传质系数、传质速率以及各相阻力的分配。分配。第55页,本讲稿共72页【2】填料塔内用纯溶剂吸收气体混合物中的某溶质组分,进塔气体溶质浓度为0.01(摩尔
27、比,下同),混合气体的质量流量为1400 kg/h,平均摩尔质量为29 g/mol,操作液气比为1.5,在此操作条件下气液相平衡关系为Y*=1.5X,当两相逆流操作时,工艺要求气体吸收率为95%,现有一填料层高度为 7m、塔径为0.8m的填料塔,气相总体积吸收系数KYa为0.088 kmol/(m3s),求(1)操作液气比是最小液气比的多少倍?(2)出塔液体浓度?(3)该塔是否合用?第56页,本讲稿共72页第57页,本讲稿共72页第58页,本讲稿共72页【4】在一逆流操作的填料塔中,用循环溶剂吸收某混合气体中的溶质。气体入塔组成为0.02(摩尔比,下同),液气比为1.5,操作条件下气液平衡关系
28、为Y*=1.2X。若循环溶剂组成为0.001,则出塔气体组成为0.002。现因脱吸不良,循环溶剂组成变为0.0015。试求:(1)若仍维持原有的吸收率和吸收条件,所需填料层高度变为原来的多少倍?(2)若不增加填料层高度。可采取哪些措施?第59页,本讲稿共72页c)图解积分法或数值积分法(平衡关系为曲线时)当平衡线 为曲线时,令 则 数值积分法有矩形法、梯形法和抛物线法(辛普森法)。第60页,本讲稿共72页d)梯级图解法(平衡关系为直线或近似为直线)当平衡线为直线或弯曲程度不大时,可用梯级图解法求总传质单元数。步骤如下:(1)建立平面直角坐标系XOY。(2)画出平衡线OE和操作线TB。(3)将操
29、作线和平衡线之间垂直线中点联线NM。(4)从点T出发,作水平线交NM于点F,延长TF至点F,使FF=TF,过点F作垂直线交于TB于点A。再从点A类推作梯级,直至达到或超过点B。(5)每个梯级代表一个气相总传质单元。由 得 而 FA代表塔顶一段填料内气相浓度的变化(YA-YT)又 (弯曲程度不大),即HH*代表该段填料内气相总推动力的算术平均值(Y-Y*)m所以梯级TFA代表一个气相总传质单元。将操作线和平衡线之间的水平线中点联线,用类似的方法可以求出液相总传质单元数。第61页,本讲稿共72页d)梯级图解法(平衡关系为直线或近似为直线)第62页,本讲稿共72页(4)理论板层数的计算yxyn+1=
30、y1Oy1=y2yx0=x2xn=x1xx图解法求理论板层数a)图解法图解法b)解析法解析法填料塔:塔高=理论板层数等板高度板式塔:塔高=(理论板层数/全塔效率)等板高度塔高的计算方法:第63页,本讲稿共72页2.5 吸收系数传质(吸收)系数进行吸收塔设计型和操作型计算的基础。获取途径:第64页,本讲稿共72页(1)吸收系数的测定(a)总系数总系数由 得(b)膜(分)系数(以测膜(分)系数(以测 为例)为例)由 得 所以 先测 ,后求 ,再求第65页,本讲稿共72页(2)吸收系数的经验公式(a)用水吸收氨用水吸收氨式中 气膜体积分传质(吸收)系数,kmol/(m3hkPa);G 气相空塔质量速
31、度,kg/(m2h);W 液相空塔质量速度,kg/(m2h)。条件:12.5mm陶瓷环形填料。(b)常压下用水吸收二氧化碳常压下用水吸收二氧化碳式中 液膜体积分传质(吸收)系数,kmol/(m3hkmol/m3);U 喷淋密度,m3/(m2h)。条件 1032mm的陶瓷环;U=320 m3/(m2h);G=130580 kg/(m2h);T=2127C。第66页,本讲稿共72页(c)用水吸收二氧化硫用水吸收二氧化硫式中 为常数,见表2-6中(P133);条件:25mm的环形填料;G=3204150 kg/(m2h);W=440058500 kg/(m2h)。第67页,本讲稿共72页(3)吸收系
32、数的准数关联式一、传质过程中常用的几个准数1施伍德(施伍德(Sherwood)准数)准数,与努塞尔准数()相当。气相施伍德准数;()液相施伍德准数。()2施密特(施密特(Schmidt)准数)准数,与普朗特准数()相当,反应物性影响。反应物性影响。气相施密特准数;液相施密特准数;3雷诺准数,反应流动状况的影响。雷诺准数,反应流动状况的影响。气相雷诺准数;液相雷诺准数。()4.伽利略(伽利略(Gallilio)准数)准数,反应液体向下流动时重力与黏滞力的关系。反应液体向下流动时重力与黏滞力的关系。第68页,本讲稿共72页二、计算气膜吸收系数的准数关联式二、计算气膜吸收系数的准数关联式三、计算液膜
33、吸收系数的准数关联式三、计算液膜吸收系数的准数关联式 四、气相及液相传质单元高度的计算式四、气相及液相传质单元高度的计算式 气相分传质单元高度(见表2-7(P127))气相分传质单元高度(见表2-8(P128))第69页,本讲稿共72页2.6 脱吸及其它条件下的吸收目的:目的:得到较纯净的溶质,回收溶剂。脱吸(解吸)脱吸(解吸):使溶解了的溶质释放出来的操作;贫油吸收塔含苯煤气解吸塔过热蒸汽冷凝器粗苯水冷却器换热器补充新鲜洗油富油脱苯煤气采用吸收剂再生的连续吸收流程第70页,本讲稿共72页(1)气提(载气)脱吸法)气提(载气)脱吸法(a)气提载气气提载气实质:气体吸收的逆过程。惰性气体为载气;如空气、氮气、CO2;水蒸气作载气;吸收剂蒸汽作载气。说明:说明:操作线位于平衡线下方。(b)气提解吸过程的分析计算)气提解吸过程的分析计算原理与吸收相同,只是推动力变负号。传质单元高度计算与吸收过程相同;传质单元数的计算可以采用平均推动力法和吸收因数法。第71页,本讲稿共72页(2)减压脱吸)减压脱吸(3)加热脱吸)加热脱吸用于加压吸收,不需外加能量,考虑回收能量。适用于在较低温度下进行的吸收过程,一般采用水蒸气作为加热介质。(4)加热)加热-减压脱吸减压脱吸注:在工程上很少采用单一的脱吸方式,往往先升温在减压至常压,最后再采用气提法脱吸。第72页,本讲稿共72页
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