注册化工工程师专业考试化工原理考前辅导(37)
来源 :中华考试网 2016-04-09
中塔板数
操作线方程: 操作线方程:
xa=x0 ya=y1 y1 1 2 x1 x
2
yi +1 LS xi LS = + (Ya ? Xa) 1 ? yi +1 GB 1 ? xi GB
y2 y3 yN-1
低浓度气体: 低浓度气体:
L L yi +1 = xi + ( ya ? xa ) G G
N-1 N
xN-1 xN
xb=xN
yN
yb=yN+1
理论板数
yN+1 yN y3 y2 y1 A 0 x0 P1 y P2 B EN E
理论板: 理论板:气液两相在理 论板上达到平衡。 论板上达到平衡。离开各层 理论塔板的气、 理论塔板的气、液组成的点 E(xi , yi)在相平衡线上,即 在相平衡线上, ( 在相平衡线上 离开各板的气液组成符合相 平衡关系。 平衡关系。 1、图解法 、
E2 E1
x1
x2
x
xN
2、解析法 、 相平衡方程: 相平衡方程:
yi = mxi
xa=x0
ya=y1 y1
第一层板下的截面至塔顶的物料衡算
1 2
y 2 = ya + ( L / G )( x1 ? xa ) ya y1 = ya → x1 = m L ya y 2 = y a + ( ? xa ) G m L = ya + Aya ? mxa mG
y 2 = ( A + 1) ya ? Amxa
x1 x
2
y2 y3 yN-1
N-1 N
xN-1 xN
xb=xN
yN
yb=yN+1
化工与材料工程学院Department of Chemical and Materials Engineering
y3 = ya + ( L / G )( x2 ? xa )
= ya + Ay 2 ? Amxa
xa=x0 ya=y1 y1 1 2 x1 x
2
= ya + A[( A + 1) ya ? Amxa ] ? Amxa
y3 = ( A2 + A + 1) ya ? ( A2 + A)mxa
y N +1 = ( A + A
N N N ?1
y2 y3 yN-1
+ ? + A + 1) ya
N ?1
(A + A
+ ? + A)mxa
N-1 N
xN-1 xN
xb=xN
y N +1 ? mxa =
A
1 ( ya ? mxa ) A ?1
A ≠1
N +1
yN
yb ? mxa A N +1 ? 1 = ya ? mxa A ?1
yb=yN+1
yb ? mxa 1 1 1? N= ln ?( )(1 ? ) + ? ln A ? ya ? mxa A A?
当A=1时 时
xa=x0
ya=y1 y1
1
x1 x
2
y N +1 = ( A + A
N
N ?1
+ ? + A + 1) ya
2
y2 y3 yN-1
( A N + A N ?1 + ? + A)mxa yb = ( A + A
N N ?1
+ ? + A + 1) ya
N-1 N
xN-1 xN
xb=xN
( A N + A N ?1 + ? + A + 1)mxa + mxa
y b ? mxa = N +1 ya ? mxa
yN
yb=yN+1
? yb ? mxa 1 = ln ?(1 ? S ) + S ?比较 1? S ? ya ? mxa ?
N A ?1 S ?1 = = N OG AlnA lnS
当 A=1时 N=NOG 时 A>1时 N
化工与材料工程学院Department of Chemical and Materials Engineering
定义:全塔板效率或总板效率 定义:全塔板效率或总板效率E0
E0 = N / N e
吸收塔板效率10%~50% 吸收塔板效率 回顾两个问题: 回顾两个问题: (1)理论板和传质单元在概念上的区别 ) 经过一层理论板的组成变化,是使得离去的气、 经过一层理论板的组成变化,是使得离去的气、液两相达到 平衡,它并没有涉及到传质动力学; 平衡,它并没有涉及到传质动力学;而经过一个传质单元的组成 变化是与其平均推动力相等,因而出发点是传质速率方程。 变化是与其平均推动力相等,因而出发点是传质速率方程。 ( 2)连续接触式设备和逐级接触式设备的计算中所用到的 ) 条件 对填料层高度的计算需要应用物料衡算、 对填料层高度的计算需要应用物料衡算、气液相平衡和传质 速率方程三种关系;而对理论板数的计算中,只需用到物料衡算、 速率方程三种关系;而对理论板数的计算中,只需用到物料衡算、 气液相平衡关系,传质动力学因素则包括在板效率中。 气液相平衡关系,传质动力学因素则包括在板效率中。