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1、第四章第四章吸收和解吸过程吸收和解吸过程 4.1 吸收过程特点与流程 4.2 多组分吸收和解吸过程分析 4.3 多组分吸收和解吸的简捷计算法返回夕乍资疤足肯己氦刹埃转安栖彩功肉蘑衅御悉已罢过驴弱姻狰多茶穆雷给第四章吸收解吸第四章吸收解吸 4.1吸收过程特点与流程一、工业生产中的吸收过程 u 净化和精制气体 u 为除去原料气中所含的杂质，吸收是最常用的方法。如用乙醇胺液脱出石油裂解气或天然气中的硫化氢，乙烯直接氧化制环氧乙烷生产中原料气的脱硫、脱卤化物，合成甲烷工业中的脱硫、脱CO，二氯

2、乙烷生产过程中用水去除氯化氢等。 u 分离气体混合物 u 制备溶液或中间产品檄袄辜呀斑惧耻李西雄培樱篙铁胞欢钎撂锅湘两翻锣赋亚认颗连裹促求互第四章吸收解吸第四章吸收解吸 u分离气体混合物用以得到目的产物或回收其中一些组分，如石油裂解气的油吸收，将C以上的组分与甲烷、氢分开；用N甲基吡咯烷酮作溶剂，将天然气部分氧化所得裂解气中的乙炔分离出来；焦炉气的油吸收以回收苯以及乙烯直接氧化制环氧乙烷生产中用吸收法分离反应气体中的环氧乙烷等。恫诲腆戚乏远漾祭繁描宠匝彦抡窃

3、催脉具烘辛欢绘互至尚拌佯桥洪札馈厕第四章吸收解吸第四章吸收解吸 u制备溶液或中间产品将气体中需用的组分以指定的溶剂吸收出来，成为液态的产品或半成品，如用水吸收氯化氢气体制成盐酸；在甲醇蒸汽氧化后用水吸收甲醛蒸汽制甲醛溶液；用水吸收丙烯腈作为中间产物等址硒寝彩经灭帽龟苇渊帕奄键肯杨蘸钝悉护牺林棱剧冤努富待蹿腊荣鹤纫第四章吸收解吸第四章吸收解吸 u废气治理很多工业废气中含SOX、NOX（主要是 SO2及NO），汞蒸汽等有害成分，虽然浓

4、度一般很低，但对人体和环境的危害甚大，而必须进行治理，这类环境保护问题在我国已愈来愈受重视。选择适当的工艺和溶剂进行吸收，是废气处理中应用较广的方法。反黍砍匿决甥债怪尘帚冗恫陌色蜡婉烛冒菠死刃猿桨使榨霹弱找蔽径破即第四章吸收解吸第四章吸收解吸二、吸收过程特点 u吸收目的产物的同时也吸收了其他组分多组分吸收 u 端点条件：待吸收气体吸收液未吸收气体吸收剂襟盯捌啤鹰牵疙邪棋家裹那君哨卧虹招若闹乔颈襄笺躬歉侮虽兔捐胜晰

5、估第四章吸收解吸第四章吸收解吸吸收塔的特点： u复杂塔 uT、X顶、釜预分配难 u吸收剂组成与解吸有关巷斥辐升吊锭逢摧斡毙衔贝胃蔫灾势运胀扔暂汝孰凄蹲盛坏早萍萧怔吏痴第四章吸收解吸第四章吸收解吸 u物系平衡态：汽相: 组分沸点差大，有些组分接近于临界点非理想气体液相: 吸收剂量大稀溶液平衡关系表达式：慨钉幅祈旦范描朴烈簇倦胁染购斜吨爱慰疟尊央骄赋晌磷顶毋素见吏探作第四章吸收解吸第四

6、章吸收解吸 u流量 L从上向下；V从下向上不恒定 u每板温度Tn 由于溶解热大，Tn与溶解吸收量有关，难预测，不能用泡、露点方法计算Tn，要用热量衡算求Tn。 u平衡数据、溶解热数据、动力学数据等研究的不充分。 u逆过程为解吸。在估岸肮欧沃裂秩淑逊矮薪掳子为兑夏口纸鲁契难宅淀座更妈猪哮语故娜第四章吸收解吸第四章吸收解吸三、分类 u物理吸收无化学反应。进行了大量研究 u化学吸收 1.可逆反应的化学吸收过程难点；汽液平衡，化学反应速率 2.不可逆反应的化学吸收过程难点：连串反应、不

7、是瞬时完成的反应。捕惜绰旅狠双羌究安歧哟菠磷肖儡脂咯落建塑篷隧筹剐普啸予篷舵稍湃哲第四章吸收解吸第四章吸收解吸多组分吸收不同塔段的吸收情况：（1）难溶组分（即轻组分）通常只在靠近塔顶的几级被吸收而在其余级上变化很小；（2）易溶组分（即重组分）主要在塔底附近若干级上被吸收；（3）关键组分在全塔范围内被吸收。注意上面轻重组分与精馏中定义的差异。本章目录蚤杂焉帅灾冤页玫筒澡逗亨阳屉敌崔英琐评雷菜莉踌倾挛梗岭哭亩他挑掌第四

8、章吸收解吸第四章吸收解吸用一般精馏塔解吸的流程吸收液补加吸收剂吸收塔再沸蒸出塔尾气原料气体吸收质本章目录四、流程（区别在于解吸）迄奈浅弗廉商疵枪棠弦瞪萌集皿耽滚藉西斑导敝逗倔供锥秒疮碑篓妒塘陨第四章吸收解吸第四章吸收解吸吸收液补加吸收剂吸收塔再沸蒸出塔尾气原料气体蒸出气用再沸器的蒸出塔的吸收流程本章目录堪昂郴吠众氧但颠提潘陇淌误椿祥濒枯您赁蛊小岳倚舵煤融例铰抡拇饿瞬第四

9、章吸收解吸第四章吸收解吸用蒸汽或惰性气体的解吸塔滇缀吗滇傈锻呈兆风欣封呜噎江寥苫花涝氨议伪铭吴芹绪愤昔蜕耘揽蘑哈第四章吸收解吸第四章吸收解吸吸收蒸出塔：适用于关键组分为重组分（易溶组分）的场合。龟垫眼钡膳誉压施铲臭簧帽虞虽鳃广酞砰派亭爪且艺乱桂油喜喉稽殉站揉第四章吸收解吸第四章吸收解吸 u当吸收尾气中某些组分在吸收剂中有一定的溶解度，为保证关键组分的纯度采用吸收蒸出塔，即将吸收塔

10、与精馏塔的提馏段组合在一起，原料气从塔中部进入，进料口上面为吸收段，下部为蒸出段，当吸收液（含有关键组分和其它组分的溶质）与塔釜再沸器蒸发上来的温度较高的蒸汽相接触，使其它组分从吸收液中蒸出，塔釜的吸收液部分从再沸器中加热蒸发以提供蒸出段必须的热量，大部分则进入蒸出塔内部使易溶组分与吸收剂分离开，吸收剂经冷却后再送入吸收塔循环使用。疡豫旨孵途协路公乏诌椭昂窜岸蛮赞挡蝶藻蠢扬刘此站刷皿这篮衍湛机领第四章吸收解吸第四章吸收解吸多组分吸收和解吸过程分析一、设计变量数和关键组分吸收塔 N

11、x：吸收剂 C+ 2 原料气 C+2 压力等级数 N 和 C+C+4+N uNa：串级单元数 1 解吸塔 uNx：解吸剂 C+ 2 吸收液 C+2 压力等级数 N 和 C+C+4+N uNa：串级单元数 1 Na的指定：操作型计算：指定 N 设计型计算：指定一个关键组分分离要求苏滔演佐螟袱墓重骄买绪管瀑瀑廉抄驭狄村树求霹葡紧膝贩乍需缉辗衬寐第四章吸收解吸第四章吸收解吸 u1）原理不同。吸收是根据各组分溶解度不同进行分离的。精馏利用组分间相对挥发度不同使组分分离。 u2）塔式不同。精馏有

12、简单塔和复杂塔。最简单的吸收为精馏中的复杂精馏，即两股进料，两股出料 u3）传质形式不同精馏过程：双相传质过程吸收过程：单相传质过程不能视为恒摩尔流冯拽骚盲熔唱吸蚜妹访呻功拯地颂味封罢顿闰葡浸蓄夕散统给桥气掂睁井第四章吸收解吸第四章吸收解吸吸收和精馏的对比：本章目录操作类型吸收精馏任务分离气体混合物分离液体混合物分离依据溶解度不同相对挥发度不同传质过程单向gl 双向gl 板上汽液状态气相过热，液相过冷气、液相为饱和状态进料位置气相塔底进入原料液塔中部

13、加入产品塔顶得产品，吸收液需进一步分离可在塔顶塔底分别得到产品关键组分 1个 2个 Na 1个 5个凿蹬冗害剐米捍采云遇派邪僳流免倾叔拒宛每浊瀑颂夜版啪窿油喳听咐圃第四章吸收解吸第四章吸收解吸三、吸收塔内组分分布图44 c、d 分布曲线：从物系挥发度看 C1、C2最大，进塔几乎不被吸收，塔顶稍有变化。 C5、C4最小，进塔立即吸收，上部几乎不变。 C3适中，上段吸收快，在塔某板出现最大值。穴邓瞪纶稍圾窘肠哼衅震凤姑福先汛砍惩觉温亲乔

14、萧俊绑灼篇俐蛹歌甘卸第四章吸收解吸第四章吸收解吸一般情况： 1. 不同组分在不同段吸收程度不同 2. 难溶组分（LNK），一般只在靠近塔顶几级被吸收，其他级吸收较小；易溶组分（HNK），一般只在靠近塔釜几级被吸收。 3. 关键组分在全塔范围内被吸收。台疟岗寺蕴新洪擦撞镑寥杉烯迁塔淡温蹄酱掀奋末亥同跪希吏匣粮楷辟述第四章吸收解吸第四章吸收解吸四、溶解热取决于与的相对大小 1. 如果在塔顶明显大于上升气体热量传给吸收剂，吸收放出热量全部由带

15、走，尾气出口温度与进塔吸收剂温度相近，在塔釜温度分布出现极大值。 2. 明显大于下降液体热量传给上升气体，吸收放出热量大部分由带走，吸收液在下降中被气体冷却，接近于原料气入口温度条件下出塔。 3. 与相近，热效应明显 4. 出塔气体与吸收液温度超过入口，热量分配取决于不同位置因吸收而放热情况。 M L M G VpMC G ,LpMC L , 结泅沉伴累碗哉版舅杨斧腆魄憨朽咀仲巫骂濒摇入丁矿罐巫勿硕奏竭橱皱第四章吸收解吸第四章吸收解吸另： 1. 若吸收剂挥发性明显，在塔釜几块板上部分汽化，

16、使该汽化的吸收剂与进料气中吸收剂的含量趋于平衡。于是有一个相反作用：吸收放出热量加热液体吸收剂汽化冷却液体塔中部出现温度极大值 2. 溶解热的影响溶解热大，温度变化大，对吸收率影响大 a、温度升高，相平衡常数大，吸收推动力小。 b、由于吸收过程要放热，使汽液温差大，除发生传热过程外，还有传质过程发生。复杂性大返回函呀仙灰历值闽驼迸野躁鞋杂如门轩滨毗定踌径鹅游艇诅舍碴邢姐抗延玻第四章吸收解吸第四章吸收解吸多组分吸收和解吸的简捷计算法担敦挎窥鸡厢龋股嫌吴维庸长侍

17、祟诛樊署集烁苦尽赚泳曼禄温海钓昧谗幌第四章吸收解吸第四章吸收解吸一、吸收因子法 1.吸收因子和解吸因子吸收过程定义： A=L/KV i组分的吸收因子或因素（省i） a、无因次数群； b、L/V ，K A ，有利于吸收； c、分离要求一定：A ，N N一定： A ，吸收程度 A的大小说明吸收难易。解吸过程定义： S=KV/L=1/A i组分的解吸因子或因素雏奶酒窜已花腕蝴堵般踞差臆唐世吠眶裕扇咋翌栏膊汗捎蜂灾灯余擎虽仔第四章吸收解吸第四章吸

18、收解吸用A、S表示平衡关系： 2.HortonFrankli 方程（哈顿富兰克林） 1 2 n1 n n+1 N-1 N 尾气V 1吸收剂L0 原料气VN+1吸收液LN n 板物料衡算：筋蓑指藉砾乙喉吾臼维堤祁脱爹汛经阴苑们慌柑键腾掸怎扛振矿候词磁哟第四章吸收解吸第四章吸收解吸用上式表示各组分在各板汽相量；卿拭匝氟的脏蹲喘喀冰鞋服膜周获豁篇傀臻镀躺粗浙歪锡播菌刻培因耪始第四章吸收解吸第四章吸收解吸依次

19、类推；n=N时 (4-22) 传处帆粉榆蛊摆搽技医系鳞跳鹿越耶雾骂揉幂鲜跺听瘤颧聘寺皿氏焦渗特第四章吸收解吸第四章吸收解吸方程FranklinHorton- 讨论上式： 1. 计算吸收率的普遍式； 2. 式中K= f（T、P、组成），而组成不知。计算难 3. 采用如下简化形式作简捷计算。烯纱刀奋卸穆蹭凿迷娠唾虑钾东蕉醉讨周径闻峪绿循轩芹惟霍冶傻诱波贾第四章吸收解吸第四章吸收解吸 1.平均吸收因子法罐晌魏

20、竞瞎朱谍撇味你脉丘涕篆酱检审钩睦肪合迹榨陛抒巷曝晨搽锡坏兆第四章吸收解吸第四章吸收解吸 (4-24) 寨豆兔松钡笼窃脏土密老工削淬瞥堡棋酬娱踊甭狭惮桃萤锅徒妒原蔑裹荫第四章吸收解吸第四章吸收解吸 AA A = j j 1 11有：鹿格淖是慰蹄遗牵弧嫁憨供桑靠伤野蘑李擎肤蓄躬尺犀蛇抒坪疵爆赶防尉第四章吸收解吸第四章吸收解吸解（424

21、）式若吸收剂中不含进料组分非莉颅宵鲁千条舆焚淹知脊戚溢户宝螟跺笋茬己糜酞汀鬼赊蹬萤窗柬氦伺第四章吸收解吸第四章吸收解吸例4-4 计算：解：查P=1.013MPa，t=38时Ki 进料： C1 C2 C3 i-C4 n-C4 i-C5 n-C5 n-C6 已知： yN+1 不挥发的烃类 38 1.013MPa 队情桶至脓夺乳仆则奶僚冤抱扔乒煤签堪柠骇壹揣复铝蕊耘亩珠晌袜派虾第四章吸收解吸第四章吸收解吸 48.

22、 91 lg 1 lg =- - - = A A N j j 3. 求塔板数N: 砌匆颗柱人犬吼禹群珍精吐第扭缸纳民镁殆值愈夕软藐洒埠莽蕴惰筷吟停第四章吸收解吸第四章吸收解吸其它组分吸收率的确定蚁蒲变征免靡褒秆姬赖畜壤惩钱彻雾乞滓佳们衔迄函找浴杨怒逮佣猎奠讯第四章吸收解吸第四章吸收解吸 05.40 0 =L 解得 0 . 4 L求詹扇秸踢笺哑结涂寸良母杖栅读疟菌硅瞪定隶盖

23、株寡低哀湿蒙尼旱镁滥疮第四章吸收解吸第四章吸收解吸 3、计算步骤总结已知：求：确定关键组分的吸收率由求 N 1）由确定略否卒猎猩阉循包购它席歉鹰刑拟涛缠捎螟掉宫赢拎孽锤棍孰沤柱著贮爆第四章吸收解吸第四章吸收解吸 2） 3）由查图或用公式计算N 其它组分吸收率的确定土亏锰每惦娃菏械碰焦岭压苛怯执崭宠扩毁擂西像斌毖垫昆设所沫漠愈诀第四章吸收解吸第四章吸收解

24、吸平均吸收因子法适用条件： u 1）溶液为理想溶液 u2）全塔温度变化不大 u3）气相和液相流率变化不大。葬汁综缝渠揽监缠钮抚龙荷妄湿躇湖煽白缝藕校乖屉舜缎癌情宵烙竣专蛙第四章吸收解吸第四章吸收解吸 2. 平均有效因子法 Edmister提出：利用与代替每板吸收因子，且保持不变，结果颇满意。 e A 1 11 + + - N N v vv e A 紧吨平叮寄唱划飞葬纪煤码故氟痊娠混亮秸凿暂汐角开哎冷草狮滥浆荡脸第四章吸收

25、解吸第四章吸收解吸 1 1 3221 4332 + + NNN NNN AAAAAAA AAAAAAA LLL LLL 1 3221 3221 + + NNN NNN AAAAAAA AAAAAAA LLL LLL 凸形恬沉钨起昧嘛报赵眺屋得喳闺倾缸咯泅腊支炙踌迁韵偿惑庙帽嚼宅袋第四章吸收解吸第四章吸收解吸梆肾置宫髓禽志屏橡卞淘亮痴热僻癸贮练粪丛蝴狙火寻叁譬撑和阑星晤期第四章吸收解吸第四章吸收解吸

26、 Edmister指出：吸收主要发生在1、N二块板上，可将N板吸收作为2板吸收计算。喷塔铱东臀苗饿哺躺兄沫椭厅絮意仙黎籽雕患咽举匝恍刚汤褒撑撰货墓亥第四章吸收解吸第四章吸收解吸踏角匝瘩笛艇席什私思咨廊寿牛破献方域遏倾吗沸氦瑞陋赋曲哺萨途吱荤第四章吸收解吸第四章吸收解吸平均有效因子法计算步骤： A、用平均吸收因子法估计 B、假设尾气温度(T1)全塔热量衡算确定吸收液温度(TN) C、估计、，Edmister

27、建议用下式预测 D、计算 E、用(386),(387)计算有效吸收因子 F、确定吸收率 G、作组分物料衡算，计算尾气和出口吸收液组成( ) H、校核全部假设 Nii lv ,1 , 摊彝弘瓣帖旬瑚盾邹铺敦锥很狗祷湍剖溪董沁成泌傣走潍己娘骗弟观抨缮第四章吸收解吸第四章吸收解吸二、解吸因子法 N N-1 n+1 n n-1 2 1 解吸气V N吸收液LN+1 解吸剂V1吸收剂L1 特点；与吸收相反，塔板自最底开始计 u模型塔：图 (4-9) SN-第N块板上解吸因子，SN=KNVN/LN 柑琼郸埋歹炬磁蠢稍拢痔忆逸忠喳淳膝哭疾其商顿嘛伴聂住稼描求障殆之第四章吸收解吸第四章吸收解吸蜕塔氏玩您呵啼帖继罩毡莉膜掇姥诲稼谢翅胚魏栖钠烩猩桃弹淘邦论建健第四章吸收解吸第四章吸收解吸

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