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气相自塔底进入由塔顶排出,液相自塔顶进入由塔底排出,此即逆流操作。逆流操作的特点是传质平均推动力大,传质速率快,分离效率高,吸收剂利用率高。工业生产中多用逆流操作。2并流操作气、液两相均从塔顶流向,此即并流操作。并流操作的特点是,系统不受液流限制,可提高操作气速,以提高生产能力。并流操作通常用于以下情况:当吸收过程的平衡曲线较平坦时,流向对推动力影响不大;易溶气体的吸收或处理的气体不需吸收很完全;吸收剂用量特别大,逆流操作易引起液泛。3吸收剂部分再循环操作在逆流操作系统中,用泵将吸收塔排除液体的一部分冷却后与补充的新鲜吸收剂一同送回塔内,即为部分再循环操作。通常用于以下操作:当吸收剂用量较小,为提高塔的液体喷淋密度对于非等温吸收过程,为控制塔内的温升,需取出一部分热量。该流程特别适宜于相平衡常数m值很小的情况,通过吸收液的部分再循环,提高吸收剂的使用效率。应当指出,吸收剂部分再循环操作较逆流操作
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的平均推动力要低,且需设置循环泵,操作费用增加。4多塔串联操作若设计的填料层高度过大,或由于所处理物料等
原因需经常清理填料,为便于维修,可把填料层分装在几个串联的塔内,每个吸收塔通过的吸收剂和气体量都相等,即为多塔串联操作。此种操作因塔内需留较大空间,输液、喷淋、支撑板等辅助装置增加,使设备投资加大。
5串联并联混合操作若吸收过程处理的液量很大,如果用通常的流程,则液体在塔内的喷淋密度过大,操作气速势必很小(否则易引起塔的液泛),塔的生产能力很低。实际生产中可采用气相作串联、液相作并联的混合流程;若吸收过程处理的液量不大而气相流量很大时,可采用液相作串联、气相作并联的混合流程。
列出几种常见的吸收过程如图21。
(a)并流
(b)逆流
图21吸收流程
用水吸收NH3属高溶解度的吸收过程,为提高传质效率和分离效率,所以,本设计
选用逆流吸收流程。
该填料塔中,氨气和空气混合气体,经由填料塔的下侧进入填料塔
中,与从填料塔顶流下的水逆流接触,在填料的作用下进行吸收。经吸
收后的混合气体由塔顶排除,吸收了氨气的水由填料塔的下端流出。
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133流程布置
由于逆流操作时平均推动力大,吸收剂利用率高,完成一定分离任务所需传质面积小,所以选定流程为逆流。对于无相变传热,当冷、热流体的进、出口温度一定时,逆流操作的平均推动力大于r
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