四．吸收速率式
NA?kG?p?pi??kL?ci?c?NA?KGp?p??KLc??ckG?DPDC,kL?RTZpBmZLcsm????
易溶气体H很大，1/KG≈1/kG ，气膜控制。
cp?H111??KGkGHkL?y??mx11m??Kykykx111??KxkxmkyKy?Kx/m11H??KLkLkGKG?HKL难溶气体H很小，1/KG≈1/kL，液膜控制。
五．吸收塔填料层高度的计算
1．吸收操作线（逆流）
Y?LL??X??Y2?X2?VV??吸收过程中V,Y1由上道工序给定,Y2由吸收率决定,X2由解吸情况决定,故吸收液的浓度X1根据吸收
剂用量的大小来定。
2．吸收剂用量的确定 当平衡线为直线时
Y1?Y2Y1?Y2?L??????Y1/m?X2X1?X2?V?min
若纯溶剂吸收，X2=0，且吸收剂为最小用量的β倍，吸收率为：
??Y1?Y2Y1L?L????????mV?V?min
4．填料塔的设计型计算---求塔高Z
Z?Z?Y1y1VdYGdy?HN??HGNGOGOGKYa??Y2Y?Y?kya??y2y?yiX1LSx1dxLdX?HN??HLNLOLOLKXa??X2X??Xkxa??x2x?xi 13
5．影响HOG的因素 1） 单位塔截面的气流量V/Ω 2） 总阻力1/KY 3） 有效比表面积a（单位体积填料层所提供的有效接触面积）
NOG?ANOL???HOL?AHOGHOG?HG?SHL???HOL?HL?AHGA?LmV,S?mVLNOG∝（分离要求/平均推动力）
总之填料层高度与气液负荷、总阻力、填料的润湿情况、分离要求、推动力有关。 6．NOG的计算法（解析法） 1）对数平均推动力法
?Ym?Y?1?Y?1?Y2?Y?2Y1?Y?1lnY2?Y?2???NOG?Y1?Y2?Ym
2）脱吸因数法
??Y1?Y?21NOG?ln??1?S??S?1?S?Y2?Y?2?mVX2?01S?????S?L??
当填料层高度Z趋于无穷大时，A>1，S<1，气液将于塔顶达到平衡，可获得最大的吸收率。当A<1，S>1气液两相将于塔底达到平衡，可获得最大的吸收液出口浓度X1。
六．吸收塔的操作性计算
已知塔高，当某个参数（L，V，Y1，Y2，X1，X2，T，P）或操作形式改变时，吸收率或出口组成如何变化？ 1．操作类型：
1）吸收解吸双塔联合操作，互相影响 2）吸收剂再循环
3）吸收剂分股从不同高度加入 4）吸收塔与回收塔联立 5）两吸收塔串联操作 2．操作参数改变 1）气液量的变化
易溶气体m值很小，气膜控制，1/Ky≈1/ky，1/Kx≈1/mkx。
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0。8
ky∝V，当V增大时： 当L增大时： ky↑Ky↑Kx↑ ky，Ky，Kx不变 HG↑HOG↑HOL↑ HG，HOG不变，HOL↑ NG↓NOG↓NOL↑ NG，NOG不变，NOL↓ 难溶气体m值很大，液膜控制，1/Kx≈1/kx，1/Ky≈m/kx
n
kx∝L，当L增加时： 当V增加时： kx↑Kx↑Ky↑ kx，Kx，Ky不变 HL↑HOL↑HOG↓ HL，HOL不变，HOG↑ NL↓NOL↓NOG↑ NL，NOL不变，NOG↓ 2）气液相浓度的变化 ⅰ气体入塔浓度改变
ⅱ溶剂再生不良或改用纯溶剂 ⅲ吸收率要求增大 3）操作压强改变 4）操作温度的变化 3．吸收调节的三个方面
1）增大吸收剂用量，操作线上移，平均推动力增大。
2）降低吸收剂温度，气体溶解度增大，平衡常数减小，平衡线下移，平均推动力增大。 3）降低吸收剂入口浓度，液相入口处推动力增大，全塔平均推动力也随之增大。
典型例题 例1、在填料层高度为5.67m 的吸收塔中用清水吸收空气中的氨，已知混合气体含氨为 1.5%（体积），入塔气体流率 G=0.024Kmol/m2.s ，吸收率为 98%，用水量为最小用量的 1.2倍，操作条件下的平衡关系为 y=0.8x 。求所用的水量和填料层的体积吸收总系数。
（浙大97）
解:y2=y1(1-φA)=0.015×(1-0.98)=0.0003
L=1.2V(L/V)min=1.2V(y1-y2)/(y1/m)=1.2VmφA
=1.2×0.024×0.8×0.98=0.022kmol/m2s S=mV/L=0.85
??11ln??1?S??S?1?S?1??A?11???ln??1?0.85??0.85??14.151?0.85?1?0.98?Z5.67HOG???0.4mNOG14.15NOG?KYa?V/?0.024??0.0590.40.4例2、在填料层高度为 3m 的常压逆流吸收塔内，用清水吸收混于空气中的NH3 。进
入塔底的混合气含NH3 5%（体积，下同），塔顶尾气含 NH3 0.5% ，吸收因数为 1 。
已知在该条件下氨水系统的平衡关系可用 y=mx （ m 为常数）表示，且测得含氨1.77%
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的混合气体与水充分接触后，水中氨浓度为 18.89g/1000g 水。试求： （1） 该填料塔的气相总传质单元高度m （2）填料的等板高度（清华95 ）
解:y*=0.0177
x=(18.89/17)/(18.89/17+1000/18)=0.02 m=0.0177/0.02=0.9 S=1 Δym=y2
NOG=(y1-y2)/y2=y1/y2-1=0.5/0.05-1=9 HOG=Z/NOG=3/9=0.33 HETP=HOG=0.33
例3、.某逆流吸收塔用清水吸收丙酮空气的混合气中的丙酮.原工况下,进塔气体中含丙酮1.5%(摩尔分率,下同),操作液气比为最小液气比的 1.5倍,丙酮回收率可达99%,现气体入塔浓度降为 1.0%,进塔气量提高20%,吸收剂用量,入塔浓度,温度等操作条件不变,已知操作条件下平衡关系满足亨利定律,总传质系数 KYa∝G0.8 .试求: (1) 新工况下的丙酮回收率
（2）若仍将回收率维持在99%,则新工况下所需填料层高度为原工况的多少倍? （清华97/10）
6解:低浓度吸收,可近似认为 Y=y;X=x
(1)
Y?YLmV1?1.512?1.5m?A?S???0.673VY1/mL1.5?0.9911??ln??1?0.673??0.673??10.731?0.673?1?0.99? HOGNOG=H’OGN’OG
NOG?
H?G???OGNOG???NOG?HOG?G??S??1.2?0.673?0.8110.34?0.2NOG?10.73?10.340.21.2??11ln??1?0.81??0.81??1?0.81?1??A???0.97?A??NOG11??ln??1?0.81??0.81??15.71?0.81?1?0.97??NOG?Z?HOG1.20.2?15.7???1.52ZHOGNOG10.73 例4、某吸收塔填料层高4m,用水吸收尾气中的有害组分 A。在此情况下测得的浓度如图所示：y2=0.004,x1=0.008。已知平衡关系为 Y=1.5X。求： （1） 气相总传质单元高度
（2） 操作液气比为最小液气比的多少倍？ （3） 由于法定排放量规定 y2 必须小于0.002， 拟将填料层加高，若液气比不变，
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