食品工程原理 吸收与蒸馏（中国农业大学食品学院）

NA=kG(P-Pi)=kL(Ci-C)

P=PTy=101.3×0.03=3.04 kPa

-6

?3.13×10(3.04-Pi)

-4

=1.81×10(Ci-0.5) (a) 在界面处汽液相接触处于平衡状态，则 Ci=HPi=1.5Pi (b) (a),(b)联立,解得:

3

Pi=0.364 kPa, Ci=0.547 kmol/m。 7.3 吸收塔的计算

吸收过程既可采用板式塔又可采用填料塔,以下仅讨论低浓度连续逆流填料塔的计算。

低浓度是指进塔混合气体中溶质的摩尔浓度≤10%。 设计计算任务为：

①确定合适的吸收剂用量L(kmol纯溶剂/s)，或液气比L/V； ②计算塔高； ③计算塔径。

7.3.1 物料衡算与操作线方程

下列符号的意义:

V-通过吸收塔的载体流量,kmol/s； L-通过吸收塔的溶剂流量，kmol/s；

Y-汽相中溶质的摩尔比，kmol溶质／kmol载体)；

X -液相中溶质的摩尔比，kmol溶质／kmol溶剂。

在图所示的塔内任取m-n截面与塔底(图示的虚线范围)作溶质的物料衡算,得: LX+VY1=LX1+VY 或 Y?LVX?(Y1?LVX1)

上式称为吸收操作线方程式。为一直线方

程，其斜率为L/V，截距为(Y1-LX1/V) 。 对全塔作溶质的衡算,有: L(X1-X2)=V(Y1-Y2) 或 Y2?LVX2?(Y1?LVX1)

在X-Y坐标图上，操作线方程通过点A(X2,Y2)和点B(X1，Y1),线段AB称为操作线。操作线上任意一点代表塔内某一截面上汽、液组成的大小。

操作线(方程)的意义:表示塔的任意截面上汽液两相浓度之间的关系。

3.2 吸收剂的用量与最小液气比 溶质的回收率(吸收率)η：

被吸收的溶质量与进塔气体中的溶质量之

比，即： ??Y1?Y2Y1

当已知η时， Y2=Y1(1-η) 。

设计计算时，Y2(或η) 、X2、Y1已知，即A点已确定，X1的值由操作线的斜率决定。当操作线的上端点交到平衡线时(对正常的平衡线的情况)，线斜率(L/V)最小，称为最小液气比(L/V)min，此时的X1最大。

最小液气比由全塔物料衡算求得: Lmin(X1,max-X2)=V(Y1-Y2) ?

(LV)min?Y1?Y2X1,max?X2

若平衡关系满足亨利定律时:

(LV)min?Y1?Y2Y1/m?X2?(m?)X2?0