化工原理(2024秋)

东北大学 张廷安

目录

  • 1 绪论
    • 1.1 绪论
    • 1.2 化工原理课程概述
    • 1.3 化工原理处理问题的方法
  • 2 第一章 流体流动
    • 2.1 流体流动
    • 2.2 概述
    • 2.3 流体静止的基本方程
    • 2.4 流体流动的基本方程
    • 2.5 流体流动现象
    • 2.6 管内流动的阻力损失
    • 2.7 管路计算
    • 2.8 流量测量
  • 3 第二章 流体输送机械
    • 3.1 流体输送机械
    • 3.2 概述
    • 3.3 液体输送机械(上)
    • 3.4 液体输送机械(中)
    • 3.5 液体输送机械(下)
    • 3.6 气体输送和压缩设备
    • 3.7 其他类型泵
  • 4 第三章 机械分离与固体流态化
    • 4.1 机械分离与固体流态化
    • 4.2 概述及筛分
    • 4.3 沉降分离
    • 4.4 过滤
    • 4.5 固体流态化
  • 5 第四章 搅拌
    • 5.1 搅拌
    • 5.2 概述
    • 5.3 搅拌设备
    • 5.4 搅拌功率
    • 5.5 搅拌装置的放大
    • 5.6 搅拌应用实例
  • 6 第五章 传热学
    • 6.1 传热学
    • 6.2 概述
    • 6.3 热传导
    • 6.4 两流体间的热量传递
    • 6.5 给热系数
    • 6.6 辐射传热
    • 6.7 传热设备
    • 6.8 填料床的传热分析
  • 7 第六章 蒸发
    • 7.1 概述
    • 7.2 单效蒸发
    • 7.3 多效蒸发
    • 7.4 蒸发
  • 8 第九章 吸收
    • 8.1 概述
    • 8.2 气液相平衡关系
    • 8.3 单相传质
    • 8.4 相际对流传质及总传质速率方程
    • 8.5 吸收塔的计算
    • 8.6 传质的理论
    • 8.7 吸收
吸收塔的计算
  • 1 内容
  • 2 练习
  • 3 测验
  • 4 案例



 

 

 

物料衡算和操作线方程

1)物料衡算

定态逆流吸收塔的气液流率和组成如图所示,塔底排出液中溶质的浓度可表示为:

   2)吸收操作线方程与操作线

    逆流吸收操作线方程:

吸收剂用量与最小液气比

    1)最小液气比:最小液气比是针对一定的分离任务、操作条件和吸收物系,当塔内某截面吸收推动力为零时,达到分离程度所需塔高为无穷大时的液气比,以表示。

2)吸收剂用量的确定:

考虑吸收剂用量对设备费和操作费两方面的综合影响。应选择适宜的液气比,使设备费和操作费之和最小。根据生产实践经验,通常吸收剂用量为最小用量的1.12.0倍,即

吸收塔填料层高度的计算

填料层高度的计算通常采用传质单元数法,它又称传质速率模型法,该法依据传质速率、物料衡算和相平衡关系来计算填料层高度。

1)塔高计算基本关系式(低浓度定态吸收填料层高度计算基本公式。

2)传质单元数与传质单元高度

气相总传质单元高度定义:

气相总传质单元数定义

填料层高度计算通式:

传质单元数意义:计算式中的分子为气相或液相组成变化,即分离效果(分离要求);分母为吸收过程的推动力。

传质单元的意义:的段填料为一个传质单元。

3)传质单元数的计算:对数平均推动力法、吸收因数法、图解积分法

9.5.5吸收塔塔径的计算

吸收塔塔径的计算可以仿照圆形管路直径的计算公式:

解吸

解吸过程:工业生产中,常将离开吸收塔的吸收液送到解吸塔中,使吸收液中的溶质浓度由X1降至X2,这种从吸收液中分离出被吸收溶质的操作,称为解吸过程。

吸收解吸联合流程:解吸后的液体再送到吸收塔循环使用,在解吸过程中得到较纯的溶质,真正实现了原混合气各组分的吸收分离。故吸收解吸流程才是一个完整的气体分离过程。

解吸方法:气提解吸、减压解吸、加热解吸