吸收塔的计算

吸收塔的计算
1. 全塔物料衡算操作线方程
1.全塔物料衡算
对逆流操作的填料吸收塔,作全塔溶质组分的物料衡算,可得:
吸收塔的分离效果,通常用溶质的回收率来衡量,回收率定义为:
吸收过程中,回收率恒低于100%。
一般情况下,进塔混合气的组成和流量是已知的,如果吸收剂的组成和流量已经确定,则VY1L X2皆为已知数,又根据吸收任务所规定的回收率,可得知气体出塔时应有的
浓度Y2,如此,通过全塔物料衡算便可求得塔底排除的吸收液的浓度X1,于是,在填料层底部和顶部两个端面上液气组成都为已知。
2 吸收操作线方程和操作线
在塔底或塔顶与踏中任意截面间列溶质的物料衡算,可整理得:
上两式是等效的,皆称为吸收塔操作线。该方程在X-Y图上为一直线,称为吸收塔操作线。操作线位置仅决定于塔顶、塔底两端的气、液相组成,该直线的斜率为液气比L/V。操作线上任何一点代表塔内任一截面上的气、液相组成已被确定。吸收过程操作线总是位于平衡曲线的上方,两线相距愈远,表示吸收推动力愈大,有利于吸收过程。
应注意,操作线是由物料衡算决定的,仅与VL及二相组成有关,而与塔型及压强、温度等无关。
对并流操作的填料吸收塔,或其它组合操作的吸收塔,读者应能依据上述原则作出它们的操作线。3-2.吸收剂最小用量和适宜用量 在极限情况下,操作线和平衡线相交(有特殊平衡线时为相
切),此点推动力为零,所需填料层为无限高,对应的吸收剂用量
即为最小用量。该操作线斜率为最小液气比(等)。因此最小吸,因此最小吸收剂用量可用下式求得:
若气液平衡关系服从亨利定律,则式中可由亨利定律算出,否则可由平衡曲线读出。
适宜的吸收剂用量应通过经济衡算确定,但一般在设计中可取经验值,即:
应注意,对填料塔选定吸收剂用量时,还应保证能充分润湿填料,一般喷淋密度不应低于5m3/(m2·h)。可见待设计确定塔径后,还应校验喷淋密度。
3. 塔径的计算
计算塔径的关键在于确定适宜的空塔气速,其选定方法见“塔设备”章。
喷淋吸收塔3-4 填料层高度的计算
(一)传质单元数法
根据吸收速率方程,推导出求算填料层高度的关系式,称为传质单元数和传质单元高度法。
1. 基本公式
Z=(传质单元数)(传质单元高度)
由于吸收速率方程形式多样,因此也可导出相应的求填料层高度的计算式,如:
式中 为气相总传质单元高度,m
    为气相总传质单元数;
    为液相总传质单元高度 m
    为液相总传质单元数;
    为气相传质单元数,m
    为气相传质单元数;
    为液相传质单元数,m
    为液相传质单元数;
   ——塔截面积,m2
――填料有效表面积,m2/m3

本文发布于:2024-09-22 14:40:40,感谢您对本站的认可!

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