吸收剂用量控制及出塔洗油中苯含量

在吸收塔的计算中，需要处理的气体流量及气相的初浓度和终浓度均由生产任务所规定。吸收剂的入塔浓度则常由工艺条件决定或由设计者选定。但吸收剂的用量尚有待选择。

( 一) 吸收剂用量对吸收操作的影响

如图3 -6 所示，当混合气体量V、进口组成Y1、出口组成Y2及液体进口浓度X2 一定的情况下，操作线T 端一定，若吸收剂量L 减少，操作线斜率变小，点B 便沿水平线Y =Y1 向右移动，其结果是使出塔吸收液组成增大，但此时吸收推动力变小，完成同样吸收任务所需的塔高增大，设备费用增大。当吸收剂用量减少到B 点与平衡线OE 相交时，即塔底流出液组成与刚进塔的混合气组成达到平衡。这是理论上吸收液所能达到的最高浓度，但此时吸收过程推动力为零，因而需要无限大相际接触面积，即需要无限高的塔。这实际生产上是无法实现的。只能用来表示吸收达到一个极限的情况，此种状况下吸收操作线BT 的斜率称为最小液气比，以( L/V) min表示;相应的吸收剂用量即为最小吸收剂用量，以Lmin表示。

反之，若增大吸收剂用量，则点B 将沿水平线向左移动，使操作线远离平衡线，吸收过程推动力增大，有利于吸收操作。但超过一定限度后，吸收剂消耗量、输送及回收等操作费用急剧增加。

由以上分析可见，吸收剂用量的大小，从设备费用和操作费用两方面影响到吸收过程的经济性，应综合考虑，选择适宜的液气比，使两种费用之和最小。根据生产实践经验，一般情况下取吸收剂用量为最小用量的1.1 ～2.0 倍是比较适宜的，即:

图3-6　操作线的变化图

( 二) 最小液气比( L/V) min

图3-7　特殊的相平衡曲线

求取适宜的液气比，关键求取最小液气比。最小液气比可用图解法求得。平衡曲线符合如图3 -7 所示的情况，则需找到水平线Y =Y1 与平衡线的交点B* ，从而读出X1* 的数值，然后用下式计算最小液气比，即:

平衡曲线如图3 -7 所示，最小液气比求取则应通过T 作相平衡曲线的切线交Y =Y1 直线于B′ ，读出B′ 的横坐标X1′ 的值，用下式计算最小液气比:

若平衡关系符合亨利定律，平衡曲线OE 是直线，可用Y =mX 表示，则直接用下式计算最小液气比，即:

若平衡关系符合亨利定律且用新鲜吸收剂吸收X2 =0，则:(www.xing528.com)

必须指出:为了保证填料表面能被液体充分润湿，还应考虑到单位塔截面上单位时间流下的液体量不得小于某一最低允许值。吸收剂最低用量要确保传质所需的填料层表面全部润湿。

想一想 操作液气比如果小于吸收剂最小用量对吸收过程会有什么影响?

【例3 -3】在一填料塔中，用洗油逆流吸收混合气体中的苯。已知混合气体的流量为1600m3/h，进塔气体中含苯5%( 摩尔分数，下同) 要求吸收率为90%，操作温度为25℃，压力为101.3kPa，洗油进塔浓度为0.0015，相平衡关系为Y* =26X，操作液气比为最小液气比的1.3倍。试求吸收剂用量及出塔洗油中苯的含量。

解:先将摩尔分数换算为摩尔比:

根据吸收率的定义Y2 = Y1(1 - η) = 0．0526 × (1 -0．90) = 0．00526

混合气体中惰性气体量为:

由于气液相平衡关系Y* =26X，则:

实际液气比为:

出塔洗油苯的含量为: