废气吸收塔填料计算方法

2011年04月02日 11:51:11人气：9980来源：广州市绿烨环保设备有限公司

对于低浓度的气体混合物和低浓度的液体而言，例如吸收法净化污染气体，由于组分在气相和液相中的浓度都比较低，则其气相中的分压p可假定与摩尔分子比y成正比；其在液相中的浓度C亦可假定与x成正比，即Y=y=P/p；X=x。在此情况下，可以认为塔内的气体流率为常数（即混合气体的流量与惰性气体的流量是相等的），这样就使填料层高度的计算大为简化。

填料塔是逆流连续式的吸收设备，气、液两相的流率与浓度都沿填料层高度连续变化，因此可以从填料层的一个微分段来分析。

如下图所示，从上而下计算。当填料高度变化dh时，气体的浓度由Y→Y+dY，同时液体浓度由X→X+dX。设塔的内截面为S，低浓度气体的吸收，可假定通过塔的任何截面的气体量G·S不变，故在此微分段，单位时间从气相传入液相的溶质的量为G·S·dY，或为L·S·dX。假设单位体积填料层所提供的有效气液接触面积为a，则微分段内总的有效接触面积为：a·S·dh。

当传质速率为N_A时，则单位时间从气相传入液相的溶质量为N_A·S·a·dh，而N_A=KY（Y-Y_e），则

G·S·dY=N_A·S·a·dh=K_Y（Y-Y_e）·S·a·dh

式中G为常数。假设K_Y和a亦为常数，则分别列出变数后，再从塔顶到塔底积分，可得填料层高的计算式如下：

值得注意的是，在实际操作中并非全部填料表面都被液体润湿，而在已润湿表面上有液体停滞时，也不能*有效地参与传质过程，所以a值总是要小于干填料面积，而且a的大小不仅与填料的几何特性有关，而且与气液两相的流速及物理特性有关，因此在实验中直接测出a值是困难的。为此在实验中常常把a值和传质系数K_Y结合成一个系数加以测定，反应出的是塔的单位填充体积传质情况，于是把两者的乘积K_Y·a称之为体积传质系数（单位：kmol/m³·h），在上式积分时，假定体积传质系数为常数，不随塔高变化。

上式表明：填料层高度h是G/（K_Y·a）和

两个量的乘积，其中G/（K_Y·a）的单位与高度相同，称为气相总传质单元高度，而

一个无因次的数，称为总传质单元数。令G/（K_Y·a）=H_OG；

=N_OG。

则 h=H_OG·N_OG

气相总传质单元高度和总传质系数KY是相的。

因为 1/K_Y=1/k_Y+m/k_x

则有 G/（K_Y·a）=G/（k_Y·a）+G·m/（k_x·a）

由上式可见：总传质单元高度与相应的体积传质系数的倒数成正比，后者相当于传质阻力，对于一定物质的吸收，若气、液流动情况相同时，传质单元高度取决于填料的性能，填料的性能好，则每个传质单元的高度就小。同样，当填料的类型和规格相同时，总传质单元高度就取决于气、液流动情况。例如K_Y·a大体上与G^0.8成正比，显然G/（K_Y·a）就与G^0.8成正比。所以从整个吸收塔来看，即使G变化很大，K_Y·a变化也很大时，对传质单元高度的影响是很小的，即填料一定时，其变化范围不大。常用填料的H_OG值大都在0.5~1.5m之间。

关于总传质单元数H_OG的物理意义可作如下分析，以气相总传质单元数

为例，积分符号中的分子dY为气相浓度变化值，分母Y-Y_e为吸收推动力，故

使取决于吸收过程中浓度变化与推动力大小的一个数值，表示要达到一定吸收效果的难以程度。若吸收分离所要求的浓度变化愈大，平均推动力愈小，则气相总传质单元数就愈大，表示达到所要求的吸收效果较难。反之，则表示容易达到所要求的吸收效果。

令L/（K_X·a）=H_OL，称为液相总传质单元高度

，称为液相总传质单元数

则 h=H_OL·N_OL

关键词：吸收塔

上一篇：数显气浴恒温振荡器在使用的时候应该注意什么

下一篇：酸雾净化塔的工作原理

全年征稿/资讯合作 联系邮箱：hbzhan@vip.qq.com

版权与免责声明: 1、凡本网注明"来源：环保在线"的所有作品，版权均属于环保在线，转载请必须注明环保在线，https://www.hbzhan.com。违反者本网将追究相关法律责任。; 2、企业发布的公司新闻、技术文章、资料下载等内容，如涉及侵权、违规遭投诉的，一律由发布企业自行承担责任，本网有权删除内容并追溯责任。; 3、本网转载并注明自其它来源的作品，目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性，不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时，必须保留本网注明的作品来源，并自负版权等法律责任。; 4、如涉及作品内容、版权等问题，请在作品发表之日起一周内与本网联系，否则视为放弃相关权利。

广州市绿烨环保设备有限公司作者

进入展台在线留言

企业直播推荐更多>>

轻松表计20年匠心钻研智能计量表具！

产品推荐更多>>