L
K XS
HOL
X1 dX
X2 Xe X
NOL
Z HOL NOL
HOL：液相传质单元高度；NOL：液相传质单元数
填料层高度＝传质单元高度×传质单元数
6
(1) 气相总传质单元数
NOG
Y1 dY Y2 Y Ye
Y-Ye 推动力 ，NOG 分离难， Z
NOG反映了吸收的难易程度。 当气相被吸收后的浓度变化=该填料层的平均 推动力，即为一个传质单元。
15
解吸
一、概述 1、作用: 1) 吸收剂的再生，以便循环使用;
2) 用于分离混合气体。
2、解吸常用的方法： 压力低，温度高，有利于脱吸 • 加热溶液，增大溶液中溶质的平衡分压； • 用水蒸汽，降低气相中溶质的分压； • 通惰性气体，降低操作压力。
16
强化吸收过程的途径
从G=NA·S=KYY·S可以看出,影响吸收的主要因素:
(3) 对于相平衡关系不同的体系，
则（L/v)min的确定方法也不相同
，如图(b)所示。由其切点E确定
L V min
2
3. 操作液气比及溶剂用量的确定
❖ L/V , 操作线远离平衡线，△Y ，Z 设备费 出塔液相浓度X1 ， 吸收剂循环使用，液体处理量 增大，操作费
❖L/V与设备费和操作费有关 ❖最小液气比是操作的一种极限状态，实际操作液气 比一定大于该值，取最小液气比（L/V)min的 （1.1～2.0）倍
NOG
S难>S中>S易
13
同理，液相总传质单元数：
A L 吸收因数 mV
当A
1时，NOL
1 1- A
ln
1
A Y1 Y2e
Y1 Y1e
A
当A＝1时，NOL
X1 X 2
Y2 m
X2
NOL f A,
Y1 Y2
mX 2 mX1
14
平衡线方程为曲线 （3）图解积分法 （4）梯级图解法
Z V,Y+dY L, X+dX
-VdY= KY(Y-Ye) (α SdZ) LdX= KX(Xe-X) (α SdZ)
V,Y1
L,X1
4
1. 填料层高度计算基本方程
Z V Y1 dY
KYS Y2 Y Ye
Z L X1 dX
K XS X2 X e X
Z－填料层高度 α-单位体积填料层所提供的有效传质面积
Y1 Y2 Y2 Y
9
NOG
Y1 Y2
Y1 Y2
Y1 Y2
Ym
ln Y1
Y2
Y1
ln
Y2 Y1
＝Ym为
对
数
平
均
推
动
力
Y2
将Ye mX LX1 - X 2 V Y1 Y2 代入
则
：N
＝
OG
1
1－ mV
ln Y1 Y2
L
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对液相总推动力表示的NOL可得类似的形式：
X1 X1e X1 X2 X2e X2
＝f 填料尺寸、形状、填充方式、流体物性、流动情况
t 每m3填料层填料的表面积
Kyα－总体积传质系数－kmol/m3.s 实验测定
物理意义：推动力＝1时，单位时间单位体积填料
内吸收的溶质量
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2.传质单元高度与传质单元数
V
KYS
HOG
Y1 dY
Y2 Y Ye
NOG
Z HOG NOG
HOG：气相传质单元高度；NOG：气相传质单元数
KY、吸收推动力Y和相接触面积S。
一、提高吸收总系数KY(或KG)或KX(或KL) 吸收过程的主要阻力集中在滞流膜上。要提高吸收 总系数,必须设法降低气膜和液膜的厚度。通过加 大流体的流动速度,增加流体的湍动程度,则可减小 滞流膜层的厚度。
2－3－2 吸收剂用量的确定
1、最小液气比和最小溶剂用量 液气比（L/V)是吸收设计中的重要参数 随操作线斜率，即（L/V)减小，操作线向平衡线靠近，传质推动
力减小，完成相同分离要求所需Z或NT板数增大，即 塔增高。
当（L/V)减小至操作线
Y1
与平衡线相交时如图所示。
相交处传质推动力为零，
所需 Z＝无穷高，
S,
Y1 Y2
mX 2 mX 2
Y1 mX 2
（2）Y2 mX 2
反映溶质吸收率的高低－相对吸收率
吸收率
Y1 Y2 Y1
, Y2
,
Y1 mX 2 Y2 mX 2
, NOG
, Z
（3）
S
mV L
平衡线的斜率 操作线的斜率
－吸收过程推动力的大小
Y1 mX 2 一定， S , Y2 mX 2
❖ 操作时法
（1）平均推动力法：平衡关系为直线
d Y Y1 Y2
dY
Y1 Y2
Y1 Y1 Ye1 Y2 Y2 Ye 2
d
dY
Y
Y1
Y1
Y2
Y2
NOG
Y1 dY Y2 Y Ye
Y1 dY
Y2 Y
Y1 Y2 Y1 d Y
1 23
此时相应的液气比为
（L/V)min。
Y2
L V min
1
对于相平衡关系不同的体系，则（L/V)min的确定方法 也不相同，在塔底气液达到平衡状态，X1=X1max=X1e
L
Y1 Y2
V min
X1e X 2
X1e的求法： （1）由相平衡方程求得：
如X1e＝Y1/m (2) 由图解法求得：
NOL
X1 dX X1 X 2
X2 Xe X
X m
X m
X1 X2 ln X1
X 2
在计算中，关键是确定塔两端推动力的大小 ΔY1，ΔY2或ΔX1,ΔX2
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(2) 解吸因数法
当平衡关系符合亨利定律Ye=mX时，可采用 解吸 因数法计算传质单元数
NOG
Y1 dY
Y2 Y
Y1 dY Y2 Y m X
依物料衡算
X
X2
V L
Y
Y2
令 mV ＝S，S称为解吸因数 L
NOG
Y1
dY
Y2 1 SY SY2 mX 2
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当S 1时，NOG
1 1－S
ln
1
S
Y1 Y2
Y2e Y2e
S
当S＝1时，NOG
Y1 Y2 Y2 mX 2
Y1 Y2 Y1 mX1
（1）
NOG
f
mV L
NOG=f(吸收剂，操作条件，平衡关系)
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（2）气相总传质单元高度
V
HOG KYS
V－气体处理量 KYa－反映传质阻力，填料的性质，填料的润湿情况
❖ HOG＝f(流动条件、填料特性、汽液特性）实验测 定
❖ 传质单元高度相当于完成一个传质单元分离任务 所需要的填料层高度
❖ 传质单元高度的大小反映填料性能的好坏。
3
2.3.3 填料层高度的计算
对传质微元进行物料衡算。
气液两相经 dZ 的吸收传质量
V,Y2
L,X2
dGA=-VdY=LdX (kmol/s)
在微元内的吸收速率 单位(kmol/s.m2)
NA=KY(Y-Ye)= KX(Xe-X) dGA=NAdA=NA(αSdZ)
V,Y L,X dZ
dA-微元填料层内的传质面积 a=填料有效表面积/填料层的体积