【正文】 費(fèi)用增加；增大S，則可降低溶劑用量L，xb增大，但ya也增大，設(shè)備費(fèi)用增大。Ⅲ.S＜1或A＞1時(shí)，操作線斜率＞平衡線斜率，塔頂處推動(dòng)力較小，ya較小，吸收較完全，有利于吸收；S＞1或A＜1時(shí)，操作線斜率＜平衡線斜率，塔底處推動(dòng)力較小，xb較大，可獲得較高濃度的吸收液，相應(yīng)要求用較少的L。將三者的關(guān)系繪成圖，如書：p39：圖9—13，工程計(jì)算時(shí)，常用查圖的方法代替計(jì)算，雖然精確度有所降低，但快捷方便。從上式還可看出，越大，說明平衡線與操作線間的距離越大，傳質(zhì)推動(dòng)力越大，在相等的情況下，增大會(huì)使下降，有利于吸收操作，故而得名。在吸收塔濃端，在吸收塔稀端 令 （對(duì)數(shù)平均推動(dòng)力） 同理，可推導(dǎo)出其它三種形式： 當(dāng)已知時(shí)，就用此法計(jì)算。此時(shí)，推動(dòng)力用表示，必須找出隨變化的規(guī)律來。5. 傳質(zhì)單元數(shù)的求解從上式可看出，傳質(zhì)單元高度的求取是比較容易的，填料層高度計(jì)算的難點(diǎn)在于傳質(zhì)單元數(shù)的求解，下面以的計(jì)算為例介紹傳質(zhì)單元數(shù)的計(jì)算。傳質(zhì)單元數(shù)僅與物質(zhì)相平衡關(guān)系及氣液進(jìn)、出口濃度有關(guān)，而與設(shè)備形式和操作條件無關(guān)，所以在選擇設(shè)備之前即可計(jì)算出的值來，它反映出分離任務(wù)的難易程度，過高，說明溶劑性能差，需另選溶劑種類，或說明分離要求過高，所以可起到預(yù)警的作用，可溶劑種類和的選擇是否合理。通常隨著流量或的增大而增大，所以氣、液流量增大會(huì)使降低。表示過程條件所決定的某種單元高度，它與設(shè)備形式、操作條件等有關(guān)，數(shù)值上等于完成一個(gè)傳質(zhì)單元所需的填料層高度，反映出設(shè)備性能的高低，傳質(zhì)阻力的大小，填料性能優(yōu)劣及潤濕情況等，可作為設(shè)備是否需改善的依據(jù)。3. 物料衡算積分式將以上四式變量分離后，代入積分，根據(jù)假設(shè)，G、L、K、k為常數(shù)，所以有：其中，可看作一個(gè)整體，稱為體積傳質(zhì)系數(shù)，測(cè)定時(shí)作為一個(gè)物理量來對(duì)待。設(shè)傳質(zhì)速率為，穩(wěn)定傳質(zhì)時(shí)，為常數(shù)，所以有：單位時(shí)間內(nèi)，微元段中溶質(zhì)的傳遞量 ；單位時(shí)間內(nèi)，氣體中溶質(zhì)遷出的量 ；單位時(shí)間內(nèi)，液體中溶質(zhì)遷入的量 ；三者在數(shù)值上是相等的，所以有：即：其中，代入上式，可得：及 而后，在全塔范圍內(nèi)積分，可得出填料層高度，的上下限分別為；的上下限分別為；的上下限分別為。2. 物料衡算微分方程設(shè)塔截面為，單位體積填料層所提供的有效傳質(zhì)表面積為，氣、液流量分別為。過程簡化后，計(jì)算方法如下：對(duì)過程作物料和熱量的衡算—→列出傳質(zhì)速率方程—→求算設(shè)備相關(guān)尺寸。⑶ 因?yàn)楹蜏囟瓤梢暈椴蛔?，所以全塔?nèi)傳質(zhì)系數(shù)可視為不變。此時(shí)可假定：⑴ 在全塔范圍內(nèi)，氣、液流量是常數(shù)，變化不大。另外在使用填料塔作傳質(zhì)設(shè)備時(shí)，的值還應(yīng)保證填料表面能被充分地潤濕，所以還需對(duì)（或噴淋密度）進(jìn)行校核，而板式塔設(shè)計(jì)時(shí)則不用。其中或 在亨利體系中，而在非亨利體系中，則需用圖解法求。所以，當(dāng)增大時(shí)，操作費(fèi)用增大，但傳質(zhì)推動(dòng)力增大，設(shè)備費(fèi)用降低；而減少時(shí)，操作費(fèi)用減少，但傳質(zhì)推動(dòng)力減少，設(shè)備費(fèi)用增加。但為進(jìn)行吸收的操作，操作線必須位于平衡線的上方，所以操作線極限位置是與平衡線交于一點(diǎn)。操作線的斜率為，稱為液氣比，根據(jù)一般的設(shè)計(jì)任務(wù)，給出，所以可知操作線過點(diǎn)，另一端點(diǎn)在的軌道上運(yùn)動(dòng)。特別在低濃度吸收時(shí)，由于氣、液兩相中所占的分率較小，可認(rèn)為在全塔范圍內(nèi)近似為常數(shù)，所以逆流時(shí)操作線方程可寫成：并流時(shí) 由于很多情況下，吸收可近似為低濃度吸收，所以上面兩式更常用一些。并流時(shí)，也可得到相應(yīng)的一條直線操作線，其方程式為：從操作線方程的推導(dǎo)可看出，操作線方程僅為物料衡算的結(jié)果，與系統(tǒng)平衡關(guān)系、系統(tǒng)參數(shù)（溫度、壓力等）、設(shè)備尺寸結(jié)構(gòu)均無關(guān)。所以分別以為橫、縱坐標(biāo)時(shí)，操作線為一條直線，其端點(diǎn)為兩點(diǎn)，線段中任一點(diǎn)表示的是塔內(nèi)任一截面上氣、液相的組成和。2. 操作線方程和操作線在塔內(nèi)任一截面與塔頂之間作物料衡算，可得：即或者 從上式可看出，在逆流穩(wěn)定吸收操作中，任一截面上的氣液組成之間成一一對(duì)應(yīng)的直線關(guān)系，直線的斜率，截距。但若惰性氣體在液相中溶解度很小，溶解量可忽略不計(jì)，可認(rèn)為惰性氣體流量在全塔范圍內(nèi)是一常數(shù)；若溶劑揮發(fā)量很小，揮發(fā)量也可忽略不計(jì)，可認(rèn)為純?nèi)軇┝髁吭谌秶鷥?nèi)是一常數(shù)；所以可以惰性氣體流量GB和純?nèi)軇┝髁縇S為計(jì)算基準(zhǔn)。設(shè)塔頂?shù)膮?shù)由下標(biāo)表示，塔底的參數(shù)由下標(biāo)表示。⑵ 操作型問題給出混合氣體初始條件G、yb，給出一定的溶劑條件L、xa，給出塔設(shè)備有關(guān)的尺寸，求塔能否滿足傳質(zhì)要求。原則上氣液兩相并流、逆流皆可，但一般工業(yè)實(shí)踐中采用逆流較多，這是因?yàn)椋孩?逆流時(shí)，全塔的平均推動(dòng)力最大，可強(qiáng)化傳質(zhì)；⑵ 逆流時(shí)，出塔的液體是與進(jìn)塔的氣體相接觸，即與濃度最高的氣體相接觸，可使出塔液體的濃度增大，使液相濃度變化增大，從而降低液體溶劑的用量；⑶ 逆流時(shí)，出塔的氣體是與進(jìn)塔的濃度最低的液體相接觸，可使出塔氣體的濃度下降，從而增強(qiáng)溶質(zhì)的吸收率。 吸收（或脫吸）塔的計(jì)算從傳質(zhì)角度來看，吸收和脫吸原理相同，只是推動(dòng)力和傳質(zhì)方向相反，所以其計(jì)算原理基本相同，只是推動(dòng)力互為相反數(shù)，如吸收時(shí)推動(dòng)力，而脫吸時(shí)推動(dòng)力則表示為。推動(dòng)力表示形式有四種形式，對(duì)應(yīng)的傳質(zhì)系數(shù)的下標(biāo)分別是。阻力分布的分析可有利于我們抓住主要矛盾來解決問題。如氣膜控制時(shí)，；液膜控制時(shí)。 如很小，即氣體溶解度很大，氣體為易溶氣體時(shí)，有氣相阻力＞＞液相阻力，此時(shí)總阻力約等于氣相阻力，吸收過程稱為氣膜控制過程。如，則有氣相阻力＞＞液相阻力，此時(shí)總阻力約等于氣相阻力，吸收過程稱為氣膜控制過程，即過程速率主要由氣相一側(cè)速率決定。5. 傳質(zhì)的阻力分析 從總傳質(zhì)速率方程可看出，傳質(zhì)的總阻力=氣相阻力 + 液相阻力，若氣相阻力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于液相阻力，則總阻力約等于氣相阻力，吸收過程稱為氣膜控制過程；反之，則總阻力約等于液相阻力，吸收過程稱為液膜控制過程。⑷ 以液相摩爾分率差表示總推動(dòng)力其中：以液相摩爾分率差為推動(dòng)力時(shí)對(duì)應(yīng)的總傳質(zhì)系數(shù)，：與氣相摩爾分率相平衡的液相摩爾分率。⑵ 以液相摩爾濃度差表示總推動(dòng)力時(shí) 其中：以液相摩爾濃度差為推動(dòng)力時(shí)對(duì)應(yīng)的總傳質(zhì)系數(shù)，；：與氣相分壓相平衡的液相摩爾濃度。4. 總吸收（傳質(zhì)）速率方程的建立為了避免界面濃度的不確定性或求解的麻煩，用兩相主體的濃度差來表示總推動(dòng)力，寫出的速率方程式叫總吸收（傳質(zhì)）速率方程，相應(yīng)的傳質(zhì)系數(shù)叫總傳質(zhì)系數(shù)，用表示。當(dāng)濃度用液相摩爾分率表示時(shí)：式中：推動(dòng)力為液相摩爾分率差時(shí)對(duì)應(yīng)的液相分傳質(zhì)系數(shù)。⑵ 液膜分吸收速率方程：推動(dòng)力=界面濃度—液相主體濃度。當(dāng)濃度用氣相分壓表示時(shí)：令，則有：式中：——推動(dòng)力為分壓差時(shí)對(duì)應(yīng)的氣相分傳質(zhì)系數(shù)。單獨(dú)根據(jù)氣膜或液膜內(nèi)的阻力及推動(dòng)力寫出的速率方程式叫氣膜或液膜的吸收（傳質(zhì)）速率方程，也叫分吸收（傳質(zhì)）速率方程，相應(yīng)的傳質(zhì)系數(shù)叫膜系數(shù)或分傳質(zhì)系數(shù)，用表示。用此理論確定的傳質(zhì)速率方程，仍是設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，缺點(diǎn)是過于簡單，與高效高速設(shè)備不符。其計(jì)算很簡便，但從式中可得出，與實(shí)際中不符。⑶ 氣液界面的阻力可以忽略，所以界面上的兩相濃度成平衡。它作了以下的簡化：⑴ 兩相相接觸時(shí)，存在有穩(wěn)定的相界面，界面兩側(cè)各有一很薄的停滯膜（有效膜），溶質(zhì)在兩膜層內(nèi)的傳質(zhì)只能以分子擴(kuò)散的形式進(jìn)行。要注意的是：⑴ 由于濃度的表示方法很多，所以推動(dòng)