PDF《第六章 吸收》

09 .

0 1

09 .

0 1

1 ? ? ? ? y y Y =0.099kmol(二氧化硫)/kmol(惰性 气体) 根据回收率计算出塔气体浓度 Y2 回收率 % Y Y Y

90 1

2 1 ? ? ? ? 所以 Y2=Y1(1-η)=0.099(1-0.9) =0.0099kmol(二氧化硫)/kmol(惰 性气体) 惰性气体流量 V kmol(惰性气体)/h ? ?

85 .

37 09 .

0 1

20 273

273 4 .

22 1000 ? ? ? ? V =0.0105kmol(惰性气体)/s 从例 6-4 附图查得与 Y1 相平衡的液体组成 X1 *=0.0032kmol(SO2)/kmol(H2O) (1) X2=0.0003 时,吸收剂用量 L 根据式(6-44)可求得 min ? ? ? ? ? ? V L

7 .

30 0003 .

0 0032 .

0 0099 .

0 099 .

0 2 *

1 2

1 min ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? X X Y Y V L

91 .

39 7 .

30 3 .

1 3 .

1 min ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? V L V L kg/h

27155 18

91 .

39 85 .

37 3 .

1 min ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? V L V L 因为

2 1

2 1 X X Y Y V L ? ? ? 所以

0003 .

0 91 .

39 0099 .

0 099 .

0 /

2 2

1 1 ? ? ? ? ? ? X V L Y Y X =0.00253kmol(二氧化硫)/kmol(水) (2)X2=0,回收率η不变时 回收率不变,即出塔炉气中二氧化硫的组成 Y2 不变,仍为 Y2=0.0099kmol(二氧化硫)/kmol(惰性气体)

84 .

27 0032 .

0 0099 .

0 099 .

0 0 *

1 2

1 min ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? X Y Y V L 吸收剂用量 L kg/h

24630 18

84 .

27 85 .

37 3 .

1 3 .

1 min ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? V L V L 出塔溶液组成 X1

0 2 .

36 0099 .

0 099 .

0 /

2 2

1 1 ? ? ? ? ? ? X V L Y Y X =0.00246kmol(SO2)/kmol(H2O) 由(1)、( 2)计算结果可以看到,在维持相同回收率的情况下,吸收剂所含 溶质浓度降低,溶剂用量减少,出口溶液浓度降低.所以吸收剂再生时应尽可能 完善,但还应兼顾解吸过程的经济性. 【例6-5】 用SO2 含量为 0.4g/100gH2O 的水吸收混合气中的 SO2.进塔吸收剂 流量为 37800kgH2O/h,混合气流量为 100kmol/h,其中 SO2 的摩尔分率为 0.09, 要求 SO2 的吸收率为 85%. 在该吸收塔操作条件下 SO2-H2O 系统的平衡数据如 下: 求气相总传质单元数 NOG. 解:吸收剂进塔组成

3 2

10 13 .

1 18 /

100 64 /

4 .

0 ? ? ? ? X 吸收剂进塔流量 L≈37800/18=2100kmol/h 气相进塔组成

2 1

10 89 .

9 09 .

0 1

09 .

0 ? ? ? ? ? Y 气相出塔组成 Y2=9.89*10-2*(1-0.85)=1.48*10-2 进塔惰气流量 V=100*(1-0.09)=91 kmol/h 出塔液相组成 ? ?

2 2

1 1 X L Y Y V X ? ? ? = ? ?

3 3

2 10

77 .

4 10

13 .

1 2100

10 48 .

1 89 .

9 91 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 由X2 与X1 的数值得知,在此吸收过程所涉及的浓度范围内,平衡关系可用 后六组平衡数据回归而得的直线方程表达.回归方程为 Y*=17.80X-0.008 即m=17.80,b=-0.008 与此式相应的平衡线见本例附图中的直线 ef. 操作线斜率为

08 .

23 91

2100 ? ? V L 与此相应的操作线见附图中的直线 ab. 脱吸因数

77 .

0 08 .

23 80 .

17 ? ? ? L mV S 依式 6-61 计算 NOG: Y1 *=mX1+b=17.80*0.00477-0.008=0.0769 Y2 *=mX2+b=17.80*0.00113-0.008=0.0121 x 5.62*10-5 1.41*10-4 2.81*10-4 4.22*10-4 5.62*10-4 y* 3.31*10-4 7.89*10-4 2.11*10-3 3.81*10-3 5.57*10-3 x 8.43*10-

4 1.40*10-

3 1.96*10-

3 2.80*10-

3 4.20*10-

3 6.98*10-

3 y* 9.28*10-

3 1.71*10-

2 2.57*10-

2 3.88*10-

2 6.07*10-

2 1.06*10-

1 ΔY1=Y1-Y1 *=0.0989-0.0769=0.0220 ΔY2=Y2-Y2 *=0.0148-0.0121=0.0027

0092 .

0 0027 .

0 0220 .

0 ln

0027 .

0 0020 .

0 ? ? ? m Y ?

1 .

9 0092 .

0 0148 .

0 0989 .

0 2

1 ? ? ? ? ? m OG Y Y Y N ? 或依式 6-59 计算 NOG: ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? S Y Y Y Y S S NOG *