background image

三、移动床吸附器吸附层高度的计算

在吸附器截面上取一微分高度 dz 作物料衡算,得到:
                             L

S

dx=G

S

dy                (3-63)

又根据吸附率方程式:
                           G

S

dy=K

y

a

p

(y-y

*

)dz            (3-64)

上式整理后积分得传质单元数 N

OG

                                                      (3-65)

得吸附床层有效高度 Z 为:

                              Z=N

OG

·H

OG

                 (3-66)

H

OG

称传质单元高度。

传质单元数可仿照吸收或固定吸附过程的处理方法,采用图解积分的方

法求出。但要正确求出传质单元高度就显得困难一些。主要原因是还没有找出
正确的方法准确地求出移动床的传质总系数 K

y

a

p

,目前移动床的传质总系数

都是采用固定吸附床的数据进行估算的。但是由于在移动床中固体颗粒处于运
动状态。因此其传质阻力与固定床有差别,这样处理只是一种近似估算。

[例 3-4]  以分子筛吸附剂,在移动床吸附器中净化含 SO

2

为 3%(质量分

数)的废气,废气流速为 6500kg/h,操作条件为 293K、1.013×10

5

Pa,等温吸

附。要求气体净化效率为 95%。又根据固定床吸附器操作时得到气、固传质分系
数分别为:

                k

y

a

p

=1260Gs

0.55

  (kgSO

2

/h·m

2

·

△y)

                k

x

a

p

=3458      (kgSO

2

/h·m

2

·

△x)

试计算

∶⑴ 吸附剂用量;

        

⑵ 操作条件下,吸附剂中 SO

2

的含量;

        

⑶ 移动吸附床的有效高度。

    解

∶⑴ 吸附剂用量∶

    吸附器进、出口气体组成为

由 实 验 得 到 用 分 子 筛 从 空 气 中 吸 附 SO

2

的 平 衡 曲 线 图 〔 例 3-4 附图

(a)〕,由图中可查出与气相组成 y

1

呈平衡的 x

1

*

=0.1147,假定吸附器进口

的固相组成 x

2

=0,则根据﹙3-60)式得:

操作条件下的固气比取最小固气比的 1.5 倍,则

3

=

=

=

1

2

0

y

y

z

OG

S

p

y

OG

H

Z

dz

G

a

K

y

y

dy

N

]

/

,

/

[

03

.

0

03

.

0

6500

6500

03

.

0

6500

2

1

空气

SO

kg

kg

y

=

×

×

=

)

/

,

/

([

10

55

.

1

)

03

.

0

1

(

6500

005

03

.

0

6500

2

3

2

空气

SO

kg

kg

y

×

=

×

×

×

=

248

.

0

0

1147

.

0

00155

.

0

03

.

0

)

(

min

=

=

S

s

G

L