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  2020/12/10 11:30:14  

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 NNOG 时
    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。

1 2