浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 1/14
幻灯片 4目录
§ 8.4.5 高浓气体吸收时填料层高度计算
§ 8.4.6 解吸
§ 8.5 其它类型吸收
§ 8.6 吸收过程的传质系数浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 2/14
§ 8.4.5 高浓气体吸收时填料层高度计算特点,
(1)气相流率 G沿塔高有明显变化，至于液相流率，则仍可作为常数。操作线不为直线。
(2)气相传质系数在全塔范围内不再为一常数,至于液相传质系数，由于液相流率变化不显著，则仍可作为常数。
(3)热效应对相平衡关系的影响不可忽略。平衡线可能不为直线。
溶解热导致液相温度升高，相平衡常数增大，不利于吸收。
浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 3/14
aab
B
S
b YXXG
LY
全塔物料衡算：
填料层高度的一般计算式
底顶底顶 xxak
Lxd
yyak
GydH
ixiy
§ 8.4.5 高浓气体吸收时填料层高度计算浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 4/14
一．解吸方法,
1,减压解吸 - - -- -- 闪蒸
2,应用解吸剂进行解吸常用的解吸剂有惰性气体、水蒸气或贫气等
( 1 ) 气提
( 2 ) 汽提或提馏
------ 解吸剂用惰性气体或贫气
----- 解吸剂用水蒸汽
§ 8.4.6 解吸（脱吸）
G y
a
L x
a
G y L x
y
b
x
b
逆流解吸塔高浓端低浓端传质方向解吸剂
----吸收的逆操作浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 5/14
y
E
y
a
*
y
a
A
y
b
B
o x
b
x
a
x
§ 8.4.6 解吸（脱吸）
二,低浓气体解吸时特点：
全塔物料衡算,操作线方程,填料层高度计算式与吸收时的完全相同
ba
ba
yy
xx
L
G
m in
m in
)0.2~2.1( LGLG
最小 气液 比
Syy yySSN
aa
ab
OG 1ln1
1
OGOL SNN?
Axx xxAAN
bb
ba
OL 1ln1
1
aabb yxxGLy
aa yxxGLy
G y a L x a
G y L x
y b x b
逆流解吸塔高浓端低浓端传质方向解吸剂浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 6/14
解吸（脱吸）举例
y a x a x a? y a?
吸 解收 吸塔 塔
x b? y b?,G?
G,y b x b
例 4 吸收－解吸联合操作系统如图所示 。 两塔填料层高度均为 7m,G=1000kmol/h,L=150kmol/h,解吸气量
G?=300kmol/h,组 分浓 度为,yb=0.015,y?a=0.045,
y?b=0,xb=0.095（ 均为摩尔分率 ）,且知：吸收系统相平衡关系为 y = 0.15x,解吸系统相平衡关系为 y = 0.6x。
试求：
(1) 吸收塔气体出口浓度 ya,传质单元数 NOG；
(2) 解吸塔传质单元数 N?OG；
(3) 若解吸气体流量减少为
250kmol/h,则吸收塔气体出口浓度 ya又为多少？ （ 其余操作条件均不变,且气体流量变化时,解吸塔 H?OG基本不变 ）
浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 7/14
y
a
x
a
L =1 5 0 k m o l / h y
a
=0,0 4 5
x
a
7 m 7m
y =0,1 5 x y =0,6 x
x
b
y
b
=0
y
b
=0,0 1 5 x
b
=0,0 9 5
G?=3 0 0 k m o l / h
G =1 0 0 0 k m o l / h
吸收塔解吸塔解,(1) 求吸收塔气体出口浓度 ya,传质单元数 NOG
baba
baab
yy
G
G
yy
yyGyyG
0015.0
0045.0
1000
300015.0
解吸（脱吸）举例对 整个流程（包括两塔） 作物料衡算，可得：
Syy yySSN
aa
abOG 1ln1 1
浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 8/14
对吸收塔：
0 0 5.0
1 0 0 01 5 0
0 0 1 5.00 1 5.0
0 9 5.0
GL
yy
xx abba
1150 1 0 0 015.0 LmGS
解吸（脱吸）举例
1
aa
ab
OG mxy
mxyN
y
a
x
a
L =1 5 0 k m o l / h y
a
=0,0 4 5
x
a
7 m 7 m
y =0,1 5 x y =0,6 x
x
b
y
b
=0
y
b
=0,0 1 5 x
b
=0,0 9 5
G?=3 0 0 k m o l / h
G =1 0 0 0 k m o l / h
吸收塔解吸塔
Syy yySSN
aa
abOG 1ln1 118
10 0 5.015.00 0 1 5.0 0 0 5.015.00 1 5.0
浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 9/14
(2) 求解吸塔传质单元数 N?OG
2.1150 3006.0 L GmS
Sxmy
xmyS
SN aa
ab
OG 1ln1
1
93.6
2.10 9 5.06.00 4 5.0 0 9 5.06.002.11ln2.11 1
mN HH
OG
OG 01.193.6
7
解吸（脱吸）举例
y
a
x
a
L =1 5 0 k m o l / h y
a
=0,0 4 5
x
a
7 m 7m
y =0,1 5 x y =0,6 x
x
b
y
b
=0
y
b
=0,0 1 5 x
b
=0,0 9 5
G?=3 0 0 k m o l / h
G =1 0 0 0 k m o l / h
吸收塔解吸塔
(3) 若解吸气体流量减少为 250kmol/h,则吸收塔气体出口浓度 ya又为多少？（其余操作条件均不变，且气体流量变化时，
解吸塔 H?OG基本不变 ）
250kmol/h
浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 10/14
1150 2506.0 LGmS
93.6 OGN
16.0 6.0093.6
ba
b
xy
x即
ba xy 5 2 4.0
解之得,(1)
解吸（脱吸）举例解吸塔,因 H?OG不变，故 N?OG不变
1
ba
bb
mxy
mxy
Syy yySSN
aa
abOG 1ln1 1
y
a
x
a
L =1 5 0 k m o l / h y
a
=0,0 4 5
x
a
7 m 7m
y =0,1 5 x y =0,6 x
x
b
y
b
=0
y
b
=0,0 1 5 x
b
=0,0 9 5
G?=3 0 0 k m o l / h
G =1 0 0 0 k m o l / h
吸收塔解吸塔
250kmol/h
浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 11/14
吸收塔：
L,G不变，所以 HOG不变，
S=1不变,NOG也不变，
118
aa
ab
OG mxy
mxyN 1
15.0
15.0015.018?
aa
a
xy
x即解之得：
aa xy 7.20 1 5.019 (3)
再对解吸塔作物料衡算得：
aa
a
a
ba
ab
yx
y
x
GL
yy
xx
667.1
250150
0
(2)
解吸（脱吸）举例
y
a
x
a
L =1 5 0 k m o l / h y
a
=0,0 4 5
x
a
7 m 7m
y =0,1 5 x y =0,6 x
x
b
y
b
=0
y
b
=0,0 1 5 x
b
=0,0 9 5
G?=3 0 0 k m o l / h
G =1 0 0 0 k m o l / h
吸收塔解吸塔
250kmol/h
浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 12/14
再对全流程或吸收塔作物料衡算得：
baba yyGGyy
aa yy 25.0015.001 0 0 0250015.0
解得,0 0 2 5.0?
ay 05.0ay
(4)
解吸（脱吸）举例联立求解式（ 1）～（ 4）
ba xy 5 2 4.0
aab yxx 6 6 7.1
aa xy 7.20 1 5.019
aa yy 25.0015.0
y
a
x
a
L =1 5 0 k m o l / h y
a
=0,0 4 5
x
a
7 m 7m
y =0,1 5 x y =0,6 x
x
b
y
b
=0
y
b
=0,0 1 5 x
b
=0,0 9 5
G?=3 0 0 k m o l / h
G =1 0 0 0 k m o l / h
吸收塔解吸塔
250kmol/h
浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 13/14
一,多组分吸收二,化学吸收复杂之处：各组分的溶解平衡关系相互影响，而且，塔内气液两相流率不能看作一成不变，气体溶解热所引起的温度变化不能忽略。
y A
B
C
O x
三组分吸收中平衡线和操作线关键组分化学吸收有很高的选择性及较高的吸收速率
§ 8.5 其它类型吸收浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 14/14
三,非等温吸收热效应产生的原因：
溶解热、反应热、冷凝热等。
热效应对吸收过程的影响：
1,改变平衡线的位置
2,改变吸收速率温度升高，使 k G 下降,k L 增大，
§ 8.5 其它类型吸收
幻灯片 4目录
§ 8.4.5 高浓气体吸收时填料层高度计算
§ 8.4.6 解吸
§ 8.5 其它类型吸收
§ 8.6 吸收过程的传质系数浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 2/14
§ 8.4.5 高浓气体吸收时填料层高度计算特点,
(1)气相流率 G沿塔高有明显变化，至于液相流率，则仍可作为常数。操作线不为直线。
(2)气相传质系数在全塔范围内不再为一常数,至于液相传质系数，由于液相流率变化不显著，则仍可作为常数。
(3)热效应对相平衡关系的影响不可忽略。平衡线可能不为直线。
溶解热导致液相温度升高，相平衡常数增大，不利于吸收。
浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 3/14
aab
B
S
b YXXG
LY
全塔物料衡算：
填料层高度的一般计算式
底顶底顶 xxak
Lxd
yyak
GydH
ixiy
§ 8.4.5 高浓气体吸收时填料层高度计算浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 4/14
一．解吸方法,
1,减压解吸 - - -- -- 闪蒸
2,应用解吸剂进行解吸常用的解吸剂有惰性气体、水蒸气或贫气等
( 1 ) 气提
( 2 ) 汽提或提馏
------ 解吸剂用惰性气体或贫气
----- 解吸剂用水蒸汽
§ 8.4.6 解吸（脱吸）
G y
a
L x
a
G y L x
y
b
x
b
逆流解吸塔高浓端低浓端传质方向解吸剂
----吸收的逆操作浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 5/14
y
E
y
a
*
y
a
A
y
b
B
o x
b
x
a
x
§ 8.4.6 解吸（脱吸）
二,低浓气体解吸时特点：
全塔物料衡算,操作线方程,填料层高度计算式与吸收时的完全相同
ba
ba
yy
xx
L
G
m in
m in
)0.2~2.1( LGLG
最小 气液 比
Syy yySSN
aa
ab
OG 1ln1
1
OGOL SNN?
Axx xxAAN
bb
ba
OL 1ln1
1
aabb yxxGLy
aa yxxGLy
G y a L x a
G y L x
y b x b
逆流解吸塔高浓端低浓端传质方向解吸剂浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 6/14
解吸（脱吸）举例
y a x a x a? y a?
吸 解收 吸塔 塔
x b? y b?,G?
G,y b x b
例 4 吸收－解吸联合操作系统如图所示 。 两塔填料层高度均为 7m,G=1000kmol/h,L=150kmol/h,解吸气量
G?=300kmol/h,组 分浓 度为,yb=0.015,y?a=0.045,
y?b=0,xb=0.095（ 均为摩尔分率 ）,且知：吸收系统相平衡关系为 y = 0.15x,解吸系统相平衡关系为 y = 0.6x。
试求：
(1) 吸收塔气体出口浓度 ya,传质单元数 NOG；
(2) 解吸塔传质单元数 N?OG；
(3) 若解吸气体流量减少为
250kmol/h,则吸收塔气体出口浓度 ya又为多少？ （ 其余操作条件均不变,且气体流量变化时,解吸塔 H?OG基本不变 ）
浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 7/14
y
a
x
a
L =1 5 0 k m o l / h y
a
=0,0 4 5
x
a
7 m 7m
y =0,1 5 x y =0,6 x
x
b
y
b
=0
y
b
=0,0 1 5 x
b
=0,0 9 5
G?=3 0 0 k m o l / h
G =1 0 0 0 k m o l / h
吸收塔解吸塔解,(1) 求吸收塔气体出口浓度 ya,传质单元数 NOG
baba
baab
yy
G
G
yy
yyGyyG
0015.0
0045.0
1000
300015.0
解吸（脱吸）举例对 整个流程（包括两塔） 作物料衡算，可得：
Syy yySSN
aa
abOG 1ln1 1
浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 8/14
对吸收塔：
0 0 5.0
1 0 0 01 5 0
0 0 1 5.00 1 5.0
0 9 5.0
GL
yy
xx abba
1150 1 0 0 015.0 LmGS
解吸（脱吸）举例
1
aa
ab
OG mxy
mxyN
y
a
x
a
L =1 5 0 k m o l / h y
a
=0,0 4 5
x
a
7 m 7 m
y =0,1 5 x y =0,6 x
x
b
y
b
=0
y
b
=0,0 1 5 x
b
=0,0 9 5
G?=3 0 0 k m o l / h
G =1 0 0 0 k m o l / h
吸收塔解吸塔
Syy yySSN
aa
abOG 1ln1 118
10 0 5.015.00 0 1 5.0 0 0 5.015.00 1 5.0
浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 9/14
(2) 求解吸塔传质单元数 N?OG
2.1150 3006.0 L GmS
Sxmy
xmyS
SN aa
ab
OG 1ln1
1
93.6
2.10 9 5.06.00 4 5.0 0 9 5.06.002.11ln2.11 1
mN HH
OG
OG 01.193.6
7
解吸（脱吸）举例
y
a
x
a
L =1 5 0 k m o l / h y
a
=0,0 4 5
x
a
7 m 7m
y =0,1 5 x y =0,6 x
x
b
y
b
=0
y
b
=0,0 1 5 x
b
=0,0 9 5
G?=3 0 0 k m o l / h
G =1 0 0 0 k m o l / h
吸收塔解吸塔
(3) 若解吸气体流量减少为 250kmol/h,则吸收塔气体出口浓度 ya又为多少？（其余操作条件均不变，且气体流量变化时，
解吸塔 H?OG基本不变 ）
250kmol/h
浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 10/14
1150 2506.0 LGmS
93.6 OGN
16.0 6.0093.6
ba
b
xy
x即
ba xy 5 2 4.0
解之得,(1)
解吸（脱吸）举例解吸塔,因 H?OG不变，故 N?OG不变
1
ba
bb
mxy
mxy
Syy yySSN
aa
abOG 1ln1 1
y
a
x
a
L =1 5 0 k m o l / h y
a
=0,0 4 5
x
a
7 m 7m
y =0,1 5 x y =0,6 x
x
b
y
b
=0
y
b
=0,0 1 5 x
b
=0,0 9 5
G?=3 0 0 k m o l / h
G =1 0 0 0 k m o l / h
吸收塔解吸塔
250kmol/h
浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 11/14
吸收塔：
L,G不变，所以 HOG不变，
S=1不变,NOG也不变，
118
aa
ab
OG mxy
mxyN 1
15.0
15.0015.018?
aa
a
xy
x即解之得：
aa xy 7.20 1 5.019 (3)
再对解吸塔作物料衡算得：
aa
a
a
ba
ab
yx
y
x
GL
yy
xx
667.1
250150
0
(2)
解吸（脱吸）举例
y
a
x
a
L =1 5 0 k m o l / h y
a
=0,0 4 5
x
a
7 m 7m
y =0,1 5 x y =0,6 x
x
b
y
b
=0
y
b
=0,0 1 5 x
b
=0,0 9 5
G?=3 0 0 k m o l / h
G =1 0 0 0 k m o l / h
吸收塔解吸塔
250kmol/h
浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 12/14
再对全流程或吸收塔作物料衡算得：
baba yyGGyy
aa yy 25.0015.001 0 0 0250015.0
解得,0 0 2 5.0?
ay 05.0ay
(4)
解吸（脱吸）举例联立求解式（ 1）～（ 4）
ba xy 5 2 4.0
aab yxx 6 6 7.1
aa xy 7.20 1 5.019
aa yy 25.0015.0
y
a
x
a
L =1 5 0 k m o l / h y
a
=0,0 4 5
x
a
7 m 7m
y =0,1 5 x y =0,6 x
x
b
y
b
=0
y
b
=0,0 1 5 x
b
=0,0 9 5
G?=3 0 0 k m o l / h
G =1 0 0 0 k m o l / h
吸收塔解吸塔
250kmol/h
浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 13/14
一,多组分吸收二,化学吸收复杂之处：各组分的溶解平衡关系相互影响，而且，塔内气液两相流率不能看作一成不变，气体溶解热所引起的温度变化不能忽略。
y A
B
C
O x
三组分吸收中平衡线和操作线关键组分化学吸收有很高的选择性及较高的吸收速率
§ 8.5 其它类型吸收浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 14/14
三,非等温吸收热效应产生的原因：
溶解热、反应热、冷凝热等。
热效应对吸收过程的影响：
1,改变平衡线的位置
2,改变吸收速率温度升高，使 k G 下降,k L 增大，
§ 8.5 其它类型吸收
