1、河北化工医药职业技术学院教案第 页四、填料层高度的计算1. 填料层高度计算的基本公式(m)SVZV填料层体积 m3; s塔截面积 m2 24DS又:设 A填料塔所提供的传质面积(气液接触面积)单位体积填料提供的气液有效接触面积为/m 3,则: aSAVZZaS2.平均推动力法计算填料层高度 Z均气 YKNA均液 XKNA又: LVG)()(2121 ZaSYAYK)()(均气 2121其中: 均气 DaVZ214)(21lnY均塔底气相吸收总推动力;*11Y塔顶气相吸收总推动力;22当 时,/2121Y均同理: ZaSXLAXLK)()(均液 211河北化工医药职业技术学院教案第 页其中:均液
2、 XDaKLZ214)(21lnX均塔底液相吸收总推动力;*11X塔顶液相吸收总推动力;22当 时,/2121X均气相体积吸收总系数;kmol/(m 3·s)aK气液相体积吸收总系数;kmol/(m 3·s),液其值可由经验公式或试验测定。【例题 8-5】 【例题 8-6】课堂练习:习题 8-14、习题 8-153.传质单元数法求 Z由填料层高度计算式 均气 YDaKV214)(均液 XDaKLZ214)(令: 气相传质单元数平 均 推 动 力组 成 变 化均气 YH21液相传质单元数平 均 推 动 力组 成 变 化均液 X21传质单元数反映吸收过程的难度,任务所要求的气体
3、浓度变化越大,过程的平均推动力越小,则意味着过程难度越大,此时所需的传质单元数越大。传质单元数的意义:反映了取得一定吸收效果的难易程度。 令: (m) 气相传质单元高度aSKVN气气 河北化工医药职业技术学院教案第 页(m) 液相传质单元高度aSKLN液液 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。反映了吸收设备效能的高低 液液气气传 质 单 元 高 度传 质 单 元 数 HNZ气相总体积传质系数,kmolA/(m 3·s)液相总体积传质系数,kmolA/(m 3·s)体积传质系数的物理意义:在单位推动力下,单位时间,单位体积填料层内吸收的溶质 Kmol
4、 数。 练习题:1、某生产车间使用一填料塔,用清水逆流吸收混合气中有害组分 A,已知操作条件下,气相总传质单元高度为 1.5m,进料混合气组成为 0.04(组分的Amol 分率,下同) ,出塔尾气组成为 0.0053,出塔水溶液浓度为 0.0128,操作条件下的平衡关系为 Y=2.5X(X、Y 均为摩尔比) ,试求:1) L/V 为 (L/V)min 的多少倍?2)所需填料层高度。3)若气液流量和初始组成均不变,要求最终的尾气排放浓度降至 0.0033,求此时所需填料层高度为若干米? 2、在常压填料吸收塔中,压清水吸收废气中的氨气。废气流量为 2500 m3/h(标准状态) ,废气中氨的浓度为 15 g/m3,要求回收率不低于 98 %。若吸收剂用量为3.6 m3/h ,操作条件下的平衡关系为 Y=1.2X,气体总传质单元高度为 0.7m。求塔顶、塔底及全塔的吸收推动力(气相) 。小结:填料层高度的计算aK气 液