清华大学：《化工原理》课程PPT教学课件（下）第二章 吸收 ABSORPTION（2.6）高浓度吸收

第六节高浓度吸收 多高算高? 目的:巩固前面所学的知识

第六节 高浓度吸收 多高算高? 目的: 巩固前面所学的知识

1高浓度吸收过程的复杂性 (热力学方面) 溶解热—温度 变化 平衡推动力 关系

1 高浓度吸收过程的复杂性 (热力学方面) 溶解热 温度 变化 平衡 关系 推动力

kc与D之间的关系 整理xDpP-PA ZGRT p-pA 漂移 PAL 因子 AB(PA-Pui) RT Bm Pap 阻力 (D,流动 未知=k(PA-P 推动力

kG与D之间的关系 整理, ( ) ( ) ln G A A i A A i B m A A i G A B A A i G A B A k p p r p p p p p p z RT D p p p p z RT D p N = − − = = − − − = 漂移 因子 阻力 (D,流动) zG未知 推动力 zG pA pAi

1高浓度吸收过程的复杂性 (动力学方面) 传质系数 不是常数 T不_D等物性参气液流量 各处浓度 均匀数非常数要发生变化变化显著

1 高浓度吸收过程的复杂性 (动力学方面) 传质系数 不是常数 T不 均匀 D等物性参 数非常数 气液流量 要发生变化 各处浓度 变化显著

2例子 如何求解高浓度等温吸收问题 已知 原始气体流量ⅴ(总,其中含溶质A的组 成y1 ·溶剂总流量为L,其中含溶质A的组成为 吸收要求:y2 rTz 传质系数k2a和k’a k p 平衡关系 RTzG PI Bm (1-y)

2 例子: 如何求解高浓度等温吸收问题 已知 • 原始气体流量V’(总), 其中含溶质A的组 成 y1 • 溶剂总流量为L’, 其中含溶质A的组成为 x2 • 吸收要求: y2 • 传质系数kx ’a和ky ’a • 平衡关系 m y G Bm y G y y k p p RTz Dp k RTz Dp k (1 ) 1 ' ' − = = =

欲求:解填料层高度 操作线 y L x y2 1-x1 平衡线 =f(x) 微分单元 d(vy)=k,asdH(y-y)

欲求: 解填料层高度 • 操作线 • 平衡线 • 微分单元 ( ' ) ( ) ( ) ) 1 1 ( 1 1 2 2 2 2 y i d V y k a dH y y y f x x x V L y y x x V L y y − =  − = − − − + − = −

求解步骤 H V(1-y) 2ka2(1-y)(y-y) =2F( Vka均不是常数,不能写成Ho和No F(y)

求解步骤   =  − − − = 1 2 1 2 ( ) ' (1 )( ) '(1 ) y y y y y i m dy F y dy k a y y y V y H V’, ky ’a均不是常数, 不能写成HOG和NOG y F(y) y2 y1

F(y)的计算步骤 k=k y y k=k g w X kya, kxa k,a(y-y)=k ax-x ly,=f(r) (1-y) y y

F(y)的计算步骤 y x L’V’ G & W ky ’a, kx ’a yi (1-y)m F(y) ( ) ( ) ( ) (1 ) 1 ' (1 ) 1 ' i i y i x i m x x m y y y f x k a y y k a x x x k k y k k = − = − − = − = i i m m y y y y y − − − − − − = 1 1 ln (1 ) (1 ) (1 )

小结 动力学:传质基础-传递原理(双膜理论, 溶质渗透理论,表面更新理论等) 热力学:平衡关系 物料衡算 数学:微积分和数值计算

小结 • 动力学: 传质基础- 传递原理(双膜理论, 溶质渗透理论, 表面更新理论等) • 热力学: 平衡关系 • 物料衡算 • 数学: 微积分和数值计算