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Chemical Engineering

吸収塔設計・NTU・HTU法

気体吸収塔のNTU/HTU法設計計算。平衡線・操作線をCanvas描画し、移動単位数・塔高・吸収率をリアルタイム算出。吸収因子の影響も可視化。

パラメータ設定
ヘンリー定数 m 0.500
y* = m·x(平衡線の傾き)
ガス入口組成 yin 0.100
ガス出口組成 yout 0.010
液入口組成 xin 0.000
吸収因子倍率 A/(Amin×1.5) 1.00
実際 L = 1.5×Lmin×倍率
移動単位高さ HTU [m] 0.50 m
移動単位数 NTU
HTU [m]
塔高 Z [m]
理論段数
L/G 比
吸収効率 [%]

吸収因子 A vs NTU

設計式

平衡線(ヘンリー則):$y^* = m \cdot x$

NTU(移動単位数):$N_{OG} = \dfrac{\ln\!\left[\dfrac{y_{in}-mx_{in}}{y_{out}-mx_{in}}\cdot\left(1-\dfrac{1}{A}\right)+\dfrac{1}{A}\right]}{1-\dfrac{1}{A}}$

吸収因子:$A = \dfrac{L}{mG}$,塔高:$Z = N_{OG} \times H_{OG}$

最小液ガス比:$\left(\dfrac{L}{G}\right)_{min} = m \cdot \dfrac{y_{in}-y_{out}}{y_{in}/m - x_{in}}$

プロセス工学応用: 排ガス脱硫(SO₂吸収)、アンモニア吸収、天然ガス脱酸(CO₂/H₂S除去)、有機溶剤回収。NTU計算はASPEN/HYSYS充填塔モデルの設計基礎。

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