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