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高浓度气体吸收填料层高度的计算

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气体吸收练习题

气体吸收练习题

第七章1．已知101.3kPa，25℃时，100g水中溶有1g氨，其平衡分压为0.987kPa，在此浓度范围内气液平衡关系服从亨利定律。

试求：亨利系数E，以kPa表示；H以kPa.m3/kmol表示；以及相平衡常数m值。

2．在20℃时，氧溶解于水中的平衡关系为p e=4.06×106x。

式中p e为氧的平衡分压，kPa；x为氧在水中的摩尔分数。

试求：（1）与101.325kPa之大气充分接触的20℃水中最大溶氧浓度为多少？分别以摩尔分数和质量比表示。

（2）若将20℃的饱和含氧水加热至95℃，则最大溶氧浓度又为多少？分别以摩尔分数和质量比表示。

3．常压、30℃条件下，于填料塔中用清水逆流吸收空气-SO2混合气中的SO2。

已知入塔混合气中含SO2为5%（体积分数），出塔气中SO2为0.2%（体积分数）；出塔吸收液中每100g 含SO2为0.356g。

若操作条件下气液平衡关系为y e=47.87x，试求塔底和塔顶处的吸收推动力，分别以Δy、Δx、Δp、Δc表示。

4．在1.1768Mpa、20℃条件下，用清水于填料塔内逆流吸收H2-CO2混合气中的CO2。

已知入塔混合气中含CO2为30%（体积分数），假若出塔吸收液中CO2达到饱和，那么1kg水可吸收多少千克CO2。

假定此吸收和解吸的平衡关系服从亨利定律。

5．在0℃、101.3kPa下，Cl2在空气中进行稳态分子扩散。

若已知相距50mm两截面上Cl2的分压分别为26.66kPa和6.666kPa，试计算以下两种情况Cl2通过单位横截面积传递的摩尔流量。

（1）Cl2与空气作等分子反向扩散；（2）Cl2通过静止的空气作单向扩散。

6．在一直立的毛细玻璃管内装有乙醇，初始液面距管口10mm，如附图所示。

管内乙醇保持为293K（乙醇饱和蒸气压为1.9998kPa），大气压为101.3kPa。

当有一空气始终缓吹过管口时，经100h后，管内乙醇液面下降至距管口21.98mm处。

吸收公式、例题、概念题与思考题

吸收公式、例题、概念题与思考题

一、气体吸收过程的数学描述（一）摩尔比与摩尔分率的变换xx X X X x yy Y Y Y y -=+=-=+=1111 （二）气体溶解与亨利定律混合气体在吸收剂中的溶解度与吸收的温度、压力和混合气体的组成有关，对于难溶气体或低浓度气对于难溶气体或低浓度气体，各系数之间存在如下关系：（三）分子扩散的传质速率方程1. 等摩尔相互扩散 气相内 )(21A A G ABA p p RT D N -=δ 液相内 )(21A A LABA c c D N -=δ2. 一组分通过另一停滞组分的扩散 气相内 )/l n ()]/()ln[()()()(12121212B 21B B B B B A t A t A t A t m A A mtG AB A p p p p p p p p p p p p p p p p p RT D N -=-----=-=δ液相内 )/l n ()]/()ln[()()()(12121212B 21B B B B B A t A t A t A t m A A mtL AB A c c c c c C c C c C c C c c c c C D N -=-----=-=δ（四）定态下的对流传质速率方程气相内 )(i tG A p p p D N -'=（六）吸收塔的操作线方程全塔物料衡算 )()(2121X X L Y Y G -'=-' （G ’、L ’分别为惰性气体和吸收剂的摩尔流率，kmol/h ） 吸收率 121211)(Y YY G Y Y G -='-'=φ逆流吸收操作线 22)(Y X X G L Y +-''=并流吸收操作线 11)(Y X X G L Y +-''-=吸收操作的最小液气比 2*121m i n X X Y Y G L --=⎪⎭⎫⎝⎛'' 适宜的液气比 min)0.2~1.1(L L '=' （七）填料层高度计算的通用表达式⎰⎰⎰⎰--'-=--'-=--'-=--'-=**12121212))(1()1())(1()1())(1()1())(1()1(x x i xm y y i y m x x xm y y y m x x x a k dxx G H y y y a k dyy G H x x x a K dxx G H y y y a K dyy G H式中：y k '和xk '为等摩尔相互扩散（即漂流因数等于1）时的膜传质系数。

高浓度气体吸收填料层高度的计算

高浓度气体吸收填料层高度的计算
Y1
Ⅱ
Ⅰ
Y2 Y2＇ Ｘ2＇ Ｘ２ X1＇ Ｘ１
图9-21
降低X2对出塔气液组成的影响
降低吸收剂入塔温度 t2 改变了物系的平衡关系，气体溶解度增大，平衡线下移，传质 推动力也增大。当气、液进塔浓度 Y1、X2 以及液气比L/V不 变时，气体出塔浓度 Y2 降低，分离程度增加。
适当调节上述三个参数均可强化吸收传质过程，提高分离程度。 但实际生产过程的影响因素较多，对具体问题要作具体分析。 吸收剂再循环流程 设吸收剂再循环量与新鲜吸收 剂加入量 L 的比值为 β = L′ L ， 两股吸收剂混合后浓度为
等温吸收时 Z 的计算 图解积分求解步骤
Z =∫
y1 V (1 y )m dy V dY =∫ Y2 k ' a Y Y y 2 k a ( y yi )(1 y )2 Y i y Y1
（1）将 y1 至 y2 的区间分成 n 等份，得 n+1 个 y； （2）由操作线方程算出所取 y 对应的 x； （3）由 Vs=V/(1-y)和Ls=L/(1-x) 计算浓度为 y、x 截面的气液流率； （4）由传质系数关联式计算出 y、x 截面处对应的 kya， kxa； （5）由四式联立求解出气液界面浓度 yi、xi； x
等温吸收时 Z 的计算 因数群 Vs/(kya) 随 Vs 的变化小，因此沿塔高变化不大，可取塔顶和 塔底的平均值，从而可将其提出积分号外
y1 (1 y )m dy = H N V Z= s ∫ G G k y a y2 (1 y )( y yi )
NG =
∫
y1
y2
(1 y )m dy (1 y )( y yi )
等温吸收时 Z 的计算 高浓度吸收填料层高度 Z 的计算式要注意引入漂流因子的影响。

化工原理吸收塔的计算

化工原理吸收塔的计算
填料层高度＝传质单元高度×传质单元数
（1）传质单元数（以NOG为例）
•定义：N OG
N OG
Y1
dY Y Y
*
Y2
气相总传质单元数
气相组成变化 平均传质推动力

Y1
dY Y Y
*

Y1 Y2 (Y Y ) m
*
Y2
• 传质单元数的意义： 反映了取得一定吸收效果的难易程度。
第四节
吸收塔的计算
吸收塔的计算内容：
• 设计型：流向、流程、吸收剂用量、吸收剂
浓度、塔高、塔径。
• 操作型：核算、操作条件与吸收结果的关系。
• 计算依据：物料恒算、相平衡、吸收速率方程。
一、物料衡算与操作线方程
虚框范围内，对溶质作物料衡算：
LX GY2 LX 2 GY L G Y Y Y2 X X2 L G X (Y2 L G
* mG Y1 Y2 mG ln 1 * mG L Y2 Y2 L 1 L
S
mG L
—解吸因数（脱吸因数）
影响NOG的因素：
L、G、m、X2、Y1、Y2
(1) L、G、m
L , G , m m不变, L G 推动力Ym N OG m 平衡线斜率 远离操作线 推动力Ym N OG L mG N OG
当所要求的(Y1-Y2)为一定值时，平均吸收推动力(YY*)m越大，NOG就越小，所需的填料层高度就越小。
（2）传质单元高度
•定义： H OG
G K ya
气相总传质单元高度，m。
•传质单元高度的意义:
完成一个传质单元分离效果所需的填料层高度，

化工原理第7章气体吸收

化工原理第7章气体吸收

再看积分号内

y1
y2
dy ： 分子、分母具有相同的单位。 y ye
∴ 积分值为一个无因次量，把它认为相当于气相总传质
单元高度HOG的一个倍数，称它为 “气相总传质单元 数”
用“NOG”表示 即： NOG=

y1
y2
dy y ye
则，总传质总元高度H=单元高度×倍数（单元数）
H=HOGNOG
则
Kya dy dh y ye G
Kxa dx dh xe x L
稳定操作时：L、G、a、A为常数 稀溶液： K x 、K y
y1
也视为常数
∴可对上式进行在全塔范围内积分：
Kya H dy dh y2 y ye G 0 x1 Kxa H dx x2 xe x L 0 dh
取最小吸收剂用量Lmin的1.1～2倍。 L L 即 ≈（1.1～2）（ ）min G G 即 L =（1.1~2）Lmin
Lmin的求取： （1）平衡线如上图所示，则只要从T点连接y=y1 与平衡线的交点B*点即TB*，则TB*线所对应的斜率
L/G即为最小吸收剂用量下的斜率（ L ）min G y y 而( L )min= tgα= y1 y2 Lmin G 1 2 x1e x2 x1e x2 G
K x a ——液相总体积吸收系数，kmol/(m3.s)
二、传质单元高度与传质单元数
G y1 dy 分析式： Z K y a y2 y ye
其中：
G ∴ K ya
G K ya
单位为m，即高度的单位。
称为单元高度，全称“气相总传质单元
高度”。以“HOG”表示 G 即： HOG= K ya
吸收液（即出塔吸收液）中浓度加大（x1加大），则吸

第三章 吸收(填料塔高度的计算).

第三章 吸收(填料塔高度的计算).
VdY KY Y Y * adh LdX K X X * X adh
对上两式沿塔高积分得
h
Y1
Y2
V dY KY a Y Y *
h
X1
X2
L dX K X a X * X
在上述推导中，用相内传质速率方程替代总的传质速率方 程可得形式完全相同的填料层高度 Z 的计算式。 若采用 NA=KY(Y-Y*) 和 NA=kX(X* - X) 可得：
Y1
Y1
C
Y2
o
B
Y2
X1,max=X1* X o
B
X2
X2
X1,max X1* X
两线在 Y1 处相交时，X1,max=X1*； 两线在中间某个浓度处相切时， X1,max<X1* 。
Y1 Y2 Y1 Y2 L L V min 最小液气比的计算式： X 1,max X 2 V min X 1,max X 2
线上任一点的坐标(Y，X) 代表了塔内该截面上气、 液两相的组成。
Y
A Y1 P B X*-X Y- Y*
Y*=f(X)
Y
Y2 Y* o X2
X
X1 X*
X
操作线上任一点 P 与平衡线间的垂直距离 (Y-Y*) 为塔内该 截面上以气相为基准的吸收传质推动力；与平衡线的水平 距离 (X*-X) 为该截面上以液相为基准的吸收传质推动力。 两线间垂直距离（Y-Y*）或水平距离（X*-X）的变化显示了 吸收过程推动力沿塔高的变化规律。
V, Y2
L, X2
V, Y
VY LX1 VY1 LX
L L Y X Y1 X 1 V V 同理，若在任一截面与塔顶端面间作溶质A 的物料衡算，有 L L Y X Y2 X 2 V V

气体吸收的计算


令
H OG
V KY a
气相总传质 单元高度
NOG
Y1 dY Y2 Y Y *
气相总传 质单元数
Z HOG NOG
一、传质单元数法
令
H OL
L K X a
液相总传质 单元高度
NOL
X1 dX X2 X *X
液相总传 质单元数
Z HOLNOL
填料的有效比表面积 a 很难确定，通常将 KY a 及KX a 作为一体
或 1 X1 2 2 X 2
则
Ym
Y1
Y2 2
或
X m
X1
X 2 2
可用算术平均值 代替对数平均值
一、传质单元数法
(2)数值积分法
辛普森(Simpson)数值积分法
{ N OG
Yn f YdY
Y0
Y / 3
f Y0 f Yn
4 f Y1 f Y3 f Yn1
2 f Y2 f Y4 f Yn2 }
Y Yn Y0 n
f Y 1
Y Y *
适用条件 平衡关系为曲线
二、等板高度法
1.基本计算公式 等板高度法是依据理论级的概念来计算填料
层高度，故又称为理论级模型法。
设填料层由N级组成，在每一级上气液两相
密切接触，溶质组分由气相向液相转移。若离开 某一级时，气液两相的组成达到平衡，则称该级 为一个理论级。
HOG 一定
～ NOG
Z
～ 吸收分离的难度
NOG 是反映吸收分离难易程度的因数，NOG 越
大，吸收分离的难度越大。
一、传质单元数法
3.传质单元数的求法
(1)解析法
① 脱吸因数法
设平衡关系为

填料层高度=传质单元高度传质单元数


dY
Y1 Y2
y
y1=y-ye
dY Y1 Y2 d (Y ) Y1 Y2
yyy12ee
y=y-ye y2
Y1 Y1 Y1* , Y2 Y2 Y2* y2e x2 x x1
2019/10/27
Y1 Y2
NOG

Y1
Y2
Y
dY Y*

Y1
Y2
NOL

1 1 L
ln[(1 L ) Y1 Y2* A] mG Y1 Y1*
mG
2019/10/27
NOL S NOG
例题（1）
低浓度逆流吸收操作中，若其它入塔条件不变，仅增
加入塔气体浓度y1 ，则：出塔气体浓度y2将
出塔液体浓度x1将
。
例题（2）
低浓度逆流吸收操作，当气液进塔组成不变，而改变操

Y1 Y2 (Y Y *)m
1
(Y Y )m Y1 Y2
气体流经一段填料层前后的浓度变化恰等于此段填料层内
以气相浓度差表示的总推动力的的平均值时，那么，这段
填料层的高度就是一个气相总传质单元高度。
2019/10/27
吸收过程的传质阻力越大，填料层的有效比面积越小， 每个传质单元所相当的填料层高度越大。
2019/10/27
求每小时送入塔内的水量。
溶液浓度(gNH3/100gH2O) 2
分压Pa
1600
2.5 3 2000 2427
分析： 求水量
吸收剂用量L 已知L/Lmin 求Lmin
平衡常数
解：
1）平衡关系
Y*

y* 1 y*

1

化工原理课程设计之清水吸收填料吸收塔设计

目录一清水吸收填料塔的设计 (3)1概述 (3)2设计方案的确定 (3)2.1设备方案 (3)2.2 流程方案 (3)2.3 吸收剂的选择 (4)2.4填料的选择 (4)二工艺计算 (5)2．1平衡关系的确定 (5)2.2吸收剂用量与操作线的确定 (7)（1）吸收剂用量的确定 (7)（2）操作线方程的确定 (9)2.3物性参数 (9)2.4 塔径的计算 (12)2.5核算 (15)喷淋密度的核算 (15)2.7 填料层的高度 (16)2.7.1传质系数的计算 (17)2.7.2 填料层高度 (19)三结果评价 (19)学习心得 (22)参考文献 (23)前言根据混合气体中个组分在某溶液溶剂中的溶解度不同而将气体混合物分离的操作称为气体吸收，而吸收又是塔设备中的单元操作，属于气液传质过程。

化工生产中有些气体直接排出会造成大气的污染或者原料的浪费，为此出于对环境的保护和经济性两方面的考虑，在很多场合需要对混合气体的吸收处理。

本说明书介绍的是清水吸收混合气中氨的原理，操作过程。

主要介绍了填料塔的设计、填料层的高度。

填料塔是气液呈连续接触的气液传质设备，它的结构和安装比板式塔简单。

塔的底部都有支撑板用来支撑填料，并允许气液通过。

支撑板上的填料有整齐和乱堆两种方式。

填料层的上方有液体分布装置，从而使液体均匀喷洒于填料层上。

在塔的设计中，填料的选择至关重要，它关系到塔的高度，整个操作的费用的高低、经济效益等。

在一个吸收的单元操作中应该充分考虑填料、塔高等方面的选择与计算，这才能使塔的效率最高，收益最大。

关键词：吸收、塔、填料一、清水吸收填料吸收塔的设计拟定1．概述气体吸收是利用气体在液体中的溶解度差异来分离气态均相混合物的一种单元操作。

用于吸收的设备类型很多，如我们常见的填料塔、板式塔。

填料塔是气液成连续性接触的气液传质设备。

塔的底部有支撑板用来支撑填料，并允许气液通过。

支撑板上的填料有整砌和乱堆两种方式。

6气体吸收计算二

（三）填料层高度的计算1.基本计算公式填料塔是连续接触设备，气液两相的流率与浓度都是沿填料层高度连续地变化，每通过一个微分段即发生微分变化，因此对填料塔操作的分析，应从填料层的一个微分段着手。

参看图2-31。

从上向下计算，填料层高度改变dh，气体浓度改变dy，液体浓度改变dx。

设塔截面积为S，对于低浓度气体的吸收，通过任何截面的气体量VS与液体量LS都可视为不变，故在这个微分段里，单位时间内从气相传入液相的溶质量为VSdy，也等于LSdx。

设单位体积填料层所提供的有效气液接触面积为a，则微分段内的有效接触面积为aSdh，传质速率为N A，故单位时间从气相传入液相的溶质量为N A Sadh。

即：V S dy = N A S a dh (2-57) 式（2-57）中的传质速率N A可以用第二节所讲的吸收速率方程任何一个来表示，现选用N A=Ky(y-y*)，代入式（2-57），得：或dhyyaKVdy y)(*-=*-⋅=yydyaKVdhy式（2-59）中，V 为常数，对于稳定操作的吸收设备K y a 亦可视为常数，则对（2-59）式积分，即得出填料层高度：(2-60) 用同样的方法可以导出：(2-61) 上列各式中：h ——填料层高度，m ；V ——混合气体通过塔截面的流速，kmol/(m 2·s)；L ——溶液通过塔面的流速，kmol/(m 2·s)；a ——单位体积填料层所提供的传质面积，m 2/m 3；K y 、K x ——传质系数，kmol/(m 2·s)；x 、y ——摩尔分率。

由于操作中并非所有填料表面都被液体润湿，而润湿的表面上的液体若停滞不动也不能完全有效地参与传质过程，所以上列各式中的a 总是小于单位体积填料层的总表面积。

a 的大小不仅与填料的几何特性有关，而且与气液两相的物理性质、流动情况有关。

要直接测量出a 值非常困难，实验研究中大都是把它与传质系数一并测定的，两者的乘积称为体积传质系数。

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（1）当解吸不良使吸收剂入塔含量增高至0.04%时，溶质的回收率下 降至多少？塔内传质推动力有何变化？
（2）气体流率增加20%，而溶剂量以及气、液进口组成不变？溶质的 回收率有何变化？单位时间被吸收的溶质量增加多少？
（3）入塔气体溶质含量增高至2.5%时，为保证气体出塔组成不变， 吸收剂用量应增加为原用量的多少倍？
Y1 Y2 Y1
Y2 (1)Y1
说明：为求高度，必须先求HOG和NOG
（1）流向选择
HOG与设备形势和操作条件有关，NOG与平衡关系和进出口浓度有关， 要计算平均推动力，必须选定流向， 气液两相可逆流操作也可并流操作， 进出口浓度相同时，逆流推动力大于并流推动力，逆流优于并流，但逆 流操作气流阻碍液流流动，需要加大液体流量的吸收可以采用并流。
✓吸收塔的操作型计算
命题 计算目的：预测给定条件下的出口浓度X1、Y2 已知条件：V,L,Y1,X2,Z,平衡关系，传质单元高度或传质系数 计算方法：
Z V Y1 dY KY a Y2 Y Y
Y
L V
X
Y2
L V
X2
Y fe(X )
操作型计算是联立求解上述方程组，当上述方程组联解的结果变为下式
X1
X
b
图9-22 吸收剂再循环的操作
但对于有显著热效应的吸收过程，大量吸收剂再循环可减小吸 收剂在塔内的温升，因而平衡线可以下移，传质推动力增大， 有利于吸收。
➢ 吸收过程计算
✓ 设计型计算
命题
设计要求：计算完成指定分离任务所需的塔高
给定条件：气体流率
气体入塔浓度
平衡关系 分离要求
规定有害物质浓度Y2 规定产品回收率η
X1＇ Ｘ１
✓ 降低吸收剂入塔温度 t2
图9-21 降低X2对出塔气液组成的影响
改变了物系的平衡关系，气体溶解度增大，平衡线下移，传质
推动力也增大。当气、液进塔浓度 Y1、X2 以及液气比L/V不 变时，气体出塔浓度 Y2 降低，分离程度增加。
适当调节上述三个参数均可强化吸收传质过程，提高分离程度。 但实际生产过程的影响因素较多，对具体问题要作具体分析。
相浓度 y，从而确定出塔内两相的实际平衡关系。
若已知溶质在不同温度下 的溶解度曲线，可由每一 组 t，x 数据直接从图上读 出与之对应的 y 值，连接 交点所得的曲线称为绝热 吸收平衡线。
y0,V0
x0,t0,L0
1 2
yn-1,Vn-1 yn,Vn
n-1 n
xn-1,tn-1,Ln-1 xn,tn,Ln
传质系数沿塔高变化大，吸收过程为 A 组分通过停滞的 B 组分的扩散 过程，气相传质系数为
p Bm
pB pBi ln pB
P
1
y
1
1 y
y
i
P1
y
m
ln
p Bi
1 yi
k
' y
DP
RT
P pBm
ky
P pBm
ky
1
1 ym
高浓度气体吸收过程分析
低浓度吸收 P/pBm ≈1或 1/(1-y)m ≈1，所以 ky’≈ ky 。 高浓度吸收总体流动的影响不可忽略，传质系数与气相浓度 y 有关，
N
t4 t3 t2 t1
t0
yN,VN a
xN,tN,LN
x0 x1 x2 x3 x4 b
图9-19 绝热吸收平衡线的作法
➢吸收塔的调节与操作型计算
生产过程中的各种参数经常是波动的。 吸收塔在运行过程中可能变化的参数有：入塔气体的流量V和浓度Y1如 果不加调节，必将引起出塔气体浓度Y2的变化。调节的方法：在允许条 件下改变吸收剂流量L，从而改变传质推动力，使Y2稳定不变。 吸收塔和解吸塔为联合操作，改变吸收剂流量，必将改变解吸塔的操 作特性，使解吸塔的出口浓度和温度发生变化，反过来对吸收塔产生作 用。因此，必须进行综合分析。
同理可得： 被积函数为：
Z
V X1
dX
X2
k
' X
a
Xi
X
x1 L1 xm dx x2 kxaxi x1 x2
f x L
1 xm
kxa xi x1 x2
等温吸收时 Z 的计算
图解积分求解步骤
Z
V Y1 dY Y2 kY' a Y Yi
V y1 1 ym dy y2 kya y yi 1 y2
1
ym
1 2
1
y
1
yi
NG
y1 dy 1 ln 1 y2 y2 y yi 2 1 y1
第一项为低浓度气体吸收时的传质单元数，第二项则表示高浓度气体吸 收时漂流因子的影响。
非等温吸收时 Z 的计算
若忽略吸收塔内气液两相温度升高对传质系数的影响，非等温气体吸 收填料层高度的计算与等温过程相比，除必须考虑气液两相温度所引 起的相平衡关系变化这一因素外，其计算公式和计算方法与高浓度等 温吸收过程的计算完全相同。只要求得了非等温吸收的实际相平衡关 系，按上述填料层高度的计算公式与求解步骤，就可求得 Z 值。
若将吸收塔中液相组成 x 的变化范围分 成若干等分段，离开和进入该段的液相 温度分别为 tn 和 tn-1，则任意段 n 的热量 衡算式可近似写成
cmL tn tn1 xn xn1
tn
tn1
cm L
x
微分溶解热 φ/（kJ/kmol)
36 34 32 30 10 3 28 26 24 22 20 10 3 18
— 微分溶解热；
dLs — 吸收的溶质量引起的吸收液量增加。
Ls+dLs x+dx
t+dt
dLs 与 Ls 相比要小得多，故 dLsx、dLscmLt 与 LSdx、LscmLdt 相比
可忽略。于是上式可简化为
cmLdt dx
非等温吸收时 Z 的计算
微分溶解热 代表 1 kmol 溶质溶解于浓 度为 x 的大量溶液中时所产生的热量， 是一个与溶液浓度有关的量。
求得填料层高度 Z。
等温吸收时 Z 的计算
因数群 Vs/(kya) 随 Vs 的变化小，因此沿塔高变化不大，可取塔顶和 塔底的平均值，从而可将其提出积分号外
Z Vs
k ya
y1 y2
1
1 ym yy
yi
dy
H
G
NG
NG
y1 y2
1
1 y
y y
m
yi
dy
HG
Vs k y a
当气相浓度不是太高时，(1-y)m 可用算术平均值代替
高浓度气体吸收填料层高度的计算 高浓度气体吸收过程分析
高浓度吸收浓度变化大，溶质溶解量大，从塔底至塔顶气体流率变 化也大，这使得高浓度吸收过程有以下特点：
通常为非等温吸收，由于溶质A的溶解量大，产生的溶解热能使吸收剂 温度显著升高，相平衡关系也将沿塔高变化，温度升高，溶质的溶解度 下降，对吸收不利。
０
图9-20
Ｘ２
Ｘ１＇ Ｘ１
L 增大对出塔气液组成的影响 V
✓ 降低吸收剂入塔浓度X2
吸收剂入塔浓度由 X2 降至 X2’，在 Y1
和 L/V 不变的条件下，操作线向左平
Y1
移，传质推动力增大，吸收液出塔浓
ⅡⅠ
度将由 X1 降至 X1’，气体出塔浓度降
至 Y2’，吸收率增加。
Y2
Y2＇
Ｘ2＇ Ｘ２
（2）吸收剂浓度的选择
吸收剂浓度过低，加大溶剂再生的解析负荷量，吸收剂浓度过高，传质 推动力减小，使塔高增加，所以，X2的选择是一个经济优化的问题。
（3）吸收剂用量的选择
吸收塔操作存在一个最小液气比，实际操作液气比应大于最小液气比，注意： 最小液气比是针对规定的分离要求而言的，并不是说吸收它不能在最小液气比 以下操作，只不过在最小液气比以下操作不能达到规定的分离要求。实际液气 比的选择也是一个经济优化的问题。
✓ 吸收剂再循环流程
设吸收剂再循环量与新鲜吸收 剂加入量 L 的比值为 L L ， 两股吸收剂混合后浓度为
X
' 2
X1 X 2 1
若 增加，吸收剂入塔浓度增大， 传质推动力下降，塔的吸收能力要
下降。
X2＇ V,Y2
L,X2
L＇,X 1
冷
却
V,Y1
器
Y
Y1
ⅠⅡ
ⅠⅡ
Y2
L,X1 a
0 X2 X2＇
✓ 吸收剂用量 L增大
吸收剂用量 L增大，L/V 增大，操作线斜率
和推动力增大。当气、液入塔浓度 Y1 和 X2
Y1
不变时，出口气体 Y2 下降，吸收率增大。
操作线由Ⅰ线变为Ⅱ线，X1 下降。
L L V II V I
Ⅱ
Ⅰ
Y2
如果吸收剂用量增大使再生不良或冷却不够， Y2＇
吸收剂进塔浓度 X2 和温度 t2 都可能升高，这 两者都会造成传质推动力下降，抵销吸收剂 用量增大的作用。
溶质溶解时释放出的溶解热不仅使液体升温，也会使气体升温和部分 溶剂汽化，设备的散热也将耗去部分溶解热。同时进行的传热传质使 过程的热量衡算变得较为复杂。
简化假设： （1）由于气体的热容小，且溶剂的蒸汽压较低，汽化量不大，气体升 温和部分溶剂汽化耗用的溶解热可忽略不计。 （2）过程可视为绝热，溶解热将全部用于液体温度的升高。
等温吸收时 Z 的计算
高浓度吸收填料层高度 Z 的计算式要注意引入漂流因子的影响。
Y
Yi
y yi
1 y1
yi
kY'
k
' y
1
y1yiBiblioteka ky1 y1 yi 1 ym
dY
d