L xb?
1 y-y*
ya A O
0 ya yb y
x
当 xa 变大时，原、新状况下操作线
传质单元数
《化工原理》电子教案/第九章
操作型定性分析举例
【解】 (1)吸收剂入塔浓度变大
快速分析 作图+排除法 吸收因数法
吸收因数法：
由题意可知：
y a?
xa
mG S 不变 L
NOG
H OG
G 不变 K ya
【解】 (2)当吸收剂用量变小时 吸收因数法：
y a? L xa
快速分析 作图+排除法 吸收因数法
S增大
由题意可知： Kya变小或不变
H OG
G 变大或不变 K ya
G yb
NOG
L xb?
NOG＝h0/HOG变小或不变
S
mG 变大 L
ya （yb-mxa）/（ya-mxa）
y b mx a 变小 由右图可知， y a mx a
NOG＝h0/HOG不变 由右图可知，
G yb
L xb?
y b mx a 不变 y a mx a
又xa变大，故ya变大
（yb-mxa）/（ya-mxa）
《化工原理》电子教案/第九章
操作型定性分析举例
【解】 (1)吸收剂入塔浓度变大
快速分析 作图+排除法 吸收因数法
y a?
至于xb： 仍需用排除法判定（略）。
b 焦炉气
采用清水
根据平衡关系
xa 0
y 1.2 x
知相平衡常数
m 1.2
y ya y ya 0.013 0.00013 L b 1.188 b 0.013 0 G min x b x a y b x a 1.2 m
L 1.5 1.188 1.782 G
H 溶解度系数，T ，H E 亨利系数，T ，E m 相平衡常数，T ，m ；P ，m
思考：H越大，表明越易溶还是越难溶？ 思考：E越大，表明越易溶还是越难溶？
H越大，表明在相同的pA 下cA*越大 故越易溶。 E越大，越难溶； m越大，越难溶；
《化工原理》电子教案/第九章
操作型定性分析举例
【解】 (2)当吸收剂用量变小时 至于xb： 仍需用排除法判定 a．假设xb不变
快速分析 作图+排除法 吸收因数法
y yb 原
B E
作图知， NOG
，NOL
L 变小， H OL
h0 H OL N OL
b．假设xb变小
L Lm （0<m<1） K xa
H H OG N OG H OL N OL
N OG
yb ya 1 ln1 S S 1 S ya ya
H OG
G K ya
N OL SN OG
一、选择题
1. 吸收过程所发生的是被吸收组分的 a 。
a. 单向扩散 b. 等分子反向扩散 c. 主体流动 d. 分子扩散
填料层高度的计算
塔截面积
5000 273 30 v s 3600 273 1.402m 2 A u 1.1
混合气流密度
5000 3600 G 0.044kmol/m2 s 22.4 1.402
H OG
G 0.044 0.72m K y a 0.0611
H H OG N OG 0.72 10.727 7.725m
《化工原理》电子教案/第九章
传质单元数
操作型定性分析举例
【解】 (1)吸收剂入塔浓度变大 作图+排除法 关于xb：与ya的分析类似 假设xb不变、变小，作图可知 NOG将变小，故h0将变小，与h0 一 定相矛盾，因此， xb
快速分析 作图+排除法 吸收因数法
y a? xa
y yb 原
B
G yb
E
y yb 原
B E
ya O
A x
《化工原理》电子教案/第九章
操作型定性分析举例
（1）气体入塔浓度yb变小
快速分析 作图+排除法 吸收因数法
快速分析法：
yb，ya必。
yb，将导致入塔溶质量减少，且传质推动力变小， 因而传质量变小，故xb。
吸收因数法：
Kya 不变， H OG
G 不变。 K ya
操作型定性分析举例
【解】 (2)当吸收剂用量变小时 快速分析法： 吸收剂用量变小时，不利于吸收，因此，ya变大。
快速分析 作图+排除法 吸收因数法
y a?
L xa
至于xb的变化，可以这样理解：L，将导致全塔液相 浓度变大，故xb。
G yb
《化工原理》电子教案/第九章
L xb?
操作型定性分析举例
第九章 小结
• • • • • 一．概念 吸收推动力（总的、气相侧、液相侧） 吸收阻力（气相侧、液相侧、总的） 影响吸收阻力的因素 传质单元、传质单元高度、传质单元数、 影响HTU的因素 • 回收率
c Hp A A • 二．相平衡关系 • 亨利定律的三种形式 p A Ex A y A mxA
m
y 0.2178 1210 4 x 1.8 10
常压
E mP
H
P 1atm
E 1210atm
3 E M 水 E 18 1210 21.78 atm m Kmol c 水 1000
2. 采用图示常压逆流吸收塔，用清水吸收焦炉气中的 ， 3 标 NH 3 焦炉气的处理量为 5000 m h，焦炉气中含 NH 3 的浓度 为10 g m 3 标 ，要求 NH 3 的吸收率不低于99%，水的用量 为最小水量的1.5倍，炉气入塔温度为30℃，空塔气速 为 1.1 m s，操作条件下的平衡关系可表示为 y 1.2x ，气相 总体积吸收系数 0.0611 kmol m2 s 为 ，试求传质单元数和填 料层高度。
ya
G yb L xb?
A x
O
h0
当 xa 变大时，原、新状况下操作线
G 不变。 K ya
与h0不变相矛盾，故假设不成立。
1 y-y*
影响因素：流动状况、物系、 填料特性和操作条件 b．假设ya变小
《化工原理》电子教案/第九章
0 ya yb y
传质单元数
操作型定性分析举例
y a? xa
【解】 (1)吸收剂入塔浓度变大 作图+排除法
yb ya L G min x b x a
填料层高度计算式： h0 H OG N OG H OL N OL
H OG G K ya
N OG yb ya y m
N OL SN OG
yb ya 1 N OG ln1 S S 1 S ya ya mG S L
xa
S增 大
NOG
G yb
L xb?
（yb-mxa）/（ya-mxa）
《化工原理》电子教案/第九章
操作型定性分析举例
快速分析 作图+排除法 吸收因数法
建议：上述三种方法中，首先推荐使用“快速分析法”；如果此法不行， 建议使用“吸收因数法”；如果还不行，再使用“作图＋排除法”。
《化工原理》电子教案/第九章
• 5. 如一个低浓气体的吸收塔的气相总传质 单元数NOG=1，这意味着此塔的气相进出口 浓度差将等于 平均气相总推动力 。
• 6. 吸收操作中温度不变，压力增大，可使 相平衡常数 减小 ，传质推动力 增大 。
三、计算题
1、实验测得常压20℃时, 与含乙炔气体百分比为21.78% 的乙炔、空气混合气呈平衡的乙炔水溶液中，乙炔的重量 百分比浓度为0.026%，试求：该温度下乙炔在水中的溶 解度常数、亨利系数及相平衡常数。
思考：m越大，表明越易溶还是越难溶？
三．吸收塔计算（低浓时） 全塔物料衡算式：y b
L xb xa ya G L y x xa ya 操作线方程： G
L L (1.2 ~ 2.0) G G min yb ya ya 1 yb yb
N OG
h0 不变 H OG
L/G 不变
查图可知：
yb ya
m不变
不变
S不变
ya y
a
2. 气相总传质系数与传质分系数之间的关系可表示为 a
。
a．
1 1 1 K G Hk L k G
b.
1 H 1 K G k L kG
c.
1 1 H K G k L kG
3. 易溶气体吸收的过程速率控制步骤应是 c
a. 界面溶解 b. 液膜中溶质的扩散
。
c. 气膜中溶质的扩散
4. 吸收过程的推动力为 a.浓度差 b.温度差
d
。 d.实际浓度与平衡浓度差
c.压力差
二、填空题
• 1. 气体的扩散系数随温度的升高而 增大 ，随压力 的升高而 下降 。 • 2. 若某气体在水中的亨利系数E很大，说明该气 体为 难 溶气体。 • 3. 由于吸收过程气相中的溶质分压总是 大于液相 中溶质的平衡分压，所以吸收操作线总是在平衡 线的 上方 。 • 4. 吸收塔设计中，增加吸收剂的用量，操作线的 斜率 变大 ，吸收过程推动力(y-ye) 变大 。
四．解吸塔计算（低浓时）
全塔物料衡算式： y b
L xb xa ya G
操作线方程：
y
L x xa ya G
G G (1.2 ~ 2.0) L L min
填料层高度计算式：