2.设计计算的主要内容与步骤 (1) 吸收剂的选择及用量的计算； (2) 设备类型的选择；
(3) 塔径计算；
(4) 填料层高度或塔板数的计算； (5) 确定塔的高度； (6) 塔的流体力学计算及校核； (7) 塔的附件设计。
第四节 吸收（或解吸)塔的计算
3.校核计算的主要内容与步骤 (1) 吸收率的计算 (2) 吸收剂用量、组成及操作温度对吸收塔的影响
V, Yb
L, Xb
第四节 吸收（或解吸)塔的计算
3.操作线方程与操作线
在任一截面与 L( X X a )
Y L L X Ya X a V V
V, Ya
V, Y
L, X V, Yb
操作线方程
L, Xb
例题： 在20℃，1atm下，用清水分离氨-空气的混合气体，混 合气体中氨的分压为1330Pa，经吸收后氨的分压降为 7Pa， 混合气体的处理量为 1020kg/h ，操作条件下平衡关系为 Ye=0.755X 。若适宜的吸收剂用量为最小用量的 2 倍，求所 需吸收剂用量及离塔氨水的浓度。
V, ya 吸 收 塔 V, yb xb=? xa , L=?
V, Ya
V, Yb
L, Xb
第四节 吸收（或解吸)塔的计算
2.吸收率的定义：
混合气中溶质A被吸收的量占总量的百分率，称 为溶质的吸收率或回收率，以φ表示，即：
L, Xa
Yb Ya Ya A 1 Yb Yb
V, Ya
Ya Yb (1 A )
已知进料中A的组成为50%（mol%）,要 求气体吸收率为90%，则塔顶尾气中A的组成： A:9% B:7% C: 5% D:3%
由物平可知通过该微元层物质的传递量为：
V, Ya L, Xa
dG A VdY LdX
从物质传递过程角度分析，若 dh 微元段 内传质速率为 NA ，则通过该微元填料层的溶 质A的传递量为
Y X
dh
h
Y+dY X+dX
N AdA N Aadh
所以
L, Xb
dGA VdY LdX N A adh
Yb
C
Ya
o
A
Ye=f(X) X
Xa
Xb’
Xb
Xbe
若吸收剂用量，L/V 吸收剂出塔浓度Xb ，循环和再生费用；
若吸收剂用量 L/V 吸收剂出塔浓度Xb ，设备费用。
L Yb Ya Yb Ya 1.最小液气比(L/V)min Lmin V V min X be X a X be X a
4.计算依据
物系的物料衡算、相平衡关系和传质速率方程式
第四节 吸收（或解吸)塔的计算
二、物料衡算与吸收操作线方程
1.全塔物料衡算
全塔物料衡算目的：计算吸收剂出口浓度。 对稳定吸收过程，全塔物料衡算为：
L, Xa
VYb LX a VYa LX b
下标“a”代表填料层上顶截面； 进塔惰性气体流量V和组成Yb由吸收 下标“b”代表塔内填料层下底截面。 任务规定的，进塔吸收剂温度和组成 Xa V —— 惰性气体B的摩尔流率kmol/s； 一般由工艺条件确定，吸收剂用量由设 计者给出，出塔气体组成 Ya则由任务给 L —— 吸收剂S的摩尔流率 kmol/s； 定或由给定的吸收率求出，由上式可求 Y —— 溶质A在气相中的摩尔比浓度； 算出吸收剂出口浓度Xb。 X —— 溶质A在液相中的摩尔比浓度。
第四节 吸收（或解吸)塔的计算
一、 概述
二、 物料衡算和操作线方程
三、 吸收剂用量的决定和最小液气比
四、 低浓度气体吸收塔填料层高度的计算
五、 理论板数的计算
六、 解吸
第四节 吸收（或解吸)塔的计算
一、 概述 1.吸收塔的计算 设计型计算 吸收塔的计算 操作型（校核型）计算
第四节 吸收（或解吸)塔的计算
第四节 吸收（或解吸)塔的计算
L L Y X Ya X a V V
Y B Yb Y Ya Ye o Xa X Xb Xe X A P
第四节 吸收（或解吸)塔的计算
对并流操作的吸收塔，其操作线方程可取塔内填料层任一截面与 塔顶（浓端）作物料衡算得到。 并流操作线方程
第四节 吸收（或解吸)塔的计算
三、 吸收剂用量的确定
由全塔物料衡算式
Xb V Yb Ya X a L
可知吸收剂出塔浓度Xb与吸收剂用量L是相互制约的， 吸收剂用量 L 对出塔浓度 Xb 及吸收过程的影响可通过 Y-X 坐 标图分析 。
第四节 吸收（或解吸)塔的计算
Y
(L/V)‘ A (L/V) B (L/V)min
2. 吸收剂用量的确定 L↑,操作费用↑，L↑, 设备费用↓； 按总费用最低的原则来选取；
根据生产实践经验，一般取：
L L 1.1 ~ 2.0 V V min
兼顾填料润湿率。
L L 1.1 ~ 2.0 V V min
第四节 吸收（或解吸)塔的计算
第四节 吸收（或解吸)塔的计算
若相平衡线的形状不规则
Y Ye=f(X) (L/V)min
Yb
C
Ya
o
B
Xa
Xb,max Xbe
X
Yb Ya L V min X b ,max X a
Lmin
Yb Ya V X b ,max X a
第四节 吸收（或解吸)塔的计算
第四节 吸收（或解吸)塔的计算
四、低浓度气体吸收填料层高度的计算 1.填料层高度的计算式
V, Ya L, Xa
填料塔的不同截面，Y,X不同；
→传质推动力不同； →传质速率不同； 要确定整个填料塔的传质量，需 采用微积分方法。
V, Yb
L, Xb h
第四节 吸收（或解吸)塔的计算
任取填料层中高度为dh的微分段
L, Xa
L L Y X Ya X a V V
A P B
Y Ya Y
V, Ya
V, Y
L, X
Yb Ye
V, Yb
L, Xb
o
Xa
X
Xb
Xe
X
第四节 吸收（或解吸)塔的计算
4.吸收塔内流向的选择
逆流操作时，传质推动力变化较小； 并流操作时，传质推动力变化较大； 逆流操作的平均推动力大于并流； 工业吸收一般多采用逆流。