化工原理吸收習(xí)題

1、2）傳質(zhì)單元數(shù)的計算）傳質(zhì)單元數(shù)的計算 例：例：由石蠟系碳?xì)浠衔铮ǚ肿恿?13）與另一不揮發(fā) 的有機(jī)溶劑（分子量135）組成的溶液，其中碳?xì)浠衔锏?質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為4%，要在100及101.33下用過熱水蒸汽進(jìn)行 脫吸，使脫吸后溶液中殘存的濃度在0.2%以內(nèi)，若溶液通 過塔內(nèi)的摩爾流率為50kmol/(m2.h)（以純有機(jī)劑計）。水蒸 氣用量為最小用量的2倍，所以填料在操作條件下吸收系數(shù) 例例5-9 12 22 11 ln (1 1) 1 1 OG YmX NA AYmXA 12 11 1 ln(1) 1 e OL e XX NAA AXX 2 X 2e X )/(987. 0 3 kPahm

2、kmolaKG，試求所需填料層高度。 已知物系的平衡關(guān)系為： XY526. 0 解：解： 進(jìn)塔溶液濃度 135 4100 113/4 2 X0498. 0 脫吸后溶液濃度 135/ )2 . 0100( 113/2 . 0 1 X0024. 0 以單位塔截面積為基準(zhǔn)，在最小蒸汽用量下對全塔的 溶質(zhì)作物料衡算： )()()( 12min12 YYqXXq enGnL 其中： 22 mXYe 0498. 0625. 00262. 0 將各已知數(shù)值代入，得： )00262. 0()()0024. 00498. 0(50 min nG q )/(46.90)( 2 min hmkmolqnG )/(9

3、 .180)(2 2 min hmkmolqq nGnG 276. 09 .180/50 nG nL q q 2 2 2 e Y Y 2 0262. 0 0131. 0 aPK V H G OG 33.101987. 0 9 .180 m809. 1 用對數(shù)平均推動力求NOG m OG Y YY N 12 0 1 Y 11 22 1122 ln )()( YY YY YYYY Y e e ee m 001262. 000014. 0526. 0 11 YYe 01309. 00131. 00498. 0526. 0 22 YYe 001262. 0 01309. 0 ln 001262. 00

4、1309. 0 m Y00506. 0 59. 2 00506. 0 0131. 0 OG N OGOG NHh 59. 2809. 1m69. 4 對于液膜控制的吸收過程，采用化學(xué)吸收過程可以 消除液相傳質(zhì)阻力，大大提高傳質(zhì)速率。 為使操作向有利于吸收的方向進(jìn)行，采取的措施是（為使操作向有利于吸收的方向進(jìn)行，采取的措施是（ ） A、加壓和升溫、加壓和升溫 B、減壓和升溫、減壓和升溫 C、加壓和降溫、加壓和降溫 D、減壓和降溫。、減壓和降溫。 氣體吸收塔設(shè)計時吸收劑的選擇要求氣體吸收塔設(shè)計時吸收劑的選擇要求 ？ 某吸收過程中，氣膜傳質(zhì)分系數(shù)kG = 510-6 kmol/(m2.s.kPa)，

5、液膜傳質(zhì)分系數(shù)k L=510-4 m/s，溶解度系數(shù)H = 0.728 kmol/(m3.kPa)。 則總傳質(zhì)系數(shù)KG= ； 吸收過程受 控制。 總傳質(zhì)系數(shù)總傳質(zhì)系數(shù)KG= 4.9310-6 kmol/(m2.s.kPa)； 吸收過程受吸收過程受 氣膜氣膜(傳質(zhì)傳質(zhì)) 控制控制 在下列吸收過程中，屬于氣膜控制的過程是在下列吸收過程中，屬于氣膜控制的過程是 。 A. 水吸收氫；水吸收氫； B. 水吸收硫化氫；水吸收硫化氫； C. 水吸收氨；水吸收氨； D. 水吸收氧水吸收氧 在逆流操作的填料塔中，當(dāng)吸收因數(shù)在逆流操作的填料塔中，當(dāng)吸收因數(shù)A1，且填料層為無限，且填料層為無限 高時，則氣液相平衡出

6、現(xiàn)在高時，則氣液相平衡出現(xiàn)在 。 A. 塔頂塔頂 B. 塔上部塔上部 C. 塔底塔底 D. 塔下部塔下部 氣相壓力一定，溫度提高一倍，組分在氣中的擴(kuò)散系氣相壓力一定，溫度提高一倍，組分在氣中的擴(kuò)散系 數(shù)（數(shù)（ ），若溫度不變，壓力增加一倍，則擴(kuò)散系），若溫度不變，壓力增加一倍，則擴(kuò)散系 數(shù)（數(shù)（ ）。）。 A. 增大增大1倍倍； B. 減少減少1倍倍； C. 約原來的約原來的3/2次方倍次方倍； D. 不變不變 填料塔中用清水吸收混合氣中填料塔中用清水吸收混合氣中NH3，當(dāng)水泵發(fā)生故障、上水量，當(dāng)水泵發(fā)生故障、上水量 減少時，氣相總傳質(zhì)單元數(shù)減少時，氣相總傳質(zhì)單元數(shù)NOG（ ）。）。 A. 增

7、加增加 B. 減少減少 C. 不變不變 D. 不確定不確定 2 3 0 0 0 )( T T P P DD 22 21 mXY mXY 例例:用水吸收空氣中的甲醇蒸汽，溫度為用水吸收空氣中的甲醇蒸汽，溫度為300K時時 的，氣相傳質(zhì)分系數(shù)的，氣相傳質(zhì)分系數(shù)0.056 kmol/(m2.s.kPa)，液相傳，液相傳 質(zhì)分系數(shù)質(zhì)分系數(shù)0.075 kmol/(m2.s.kPa) 。在吸收設(shè)備的某截。在吸收設(shè)備的某截 面上，氣相甲醇分壓為面上，氣相甲醇分壓為2.026kPa，液相主體濃，液相主體濃 度度1.2 kmol/m3，溶解度常數(shù)為，溶解度常數(shù)為2 kmol/m3Pa。求此時求此時 該截面上的傳

8、質(zhì)通量。該截面上的傳質(zhì)通量。 LiLiGGA CCkppkN 由合比定律得： L Li G iG A k CC k pp N 11 H C p i i 而 L Ai G iA A k CpH k H pHpH N 1 12 1274. 0 075. 0 1 056. 0 2 2 . 1026. 22 1 hmkmol kk H CpH N LG AA A 例例: :在內(nèi)徑為800mm，填料層高度為3.6m的常壓 吸收塔，用清水吸收混合氣體中A。已知入塔氣 體流量為0.015kmol/s，含A 5%（體）；為達(dá)到 90%的吸收率，其操作線方程為Y=1.5X+0.005， 系統(tǒng)的平衡方程為Y=1.

9、5X。 試求： （1）吸收因子；）吸收因子； （2）氣相總傳質(zhì)單元數(shù)）氣相總傳質(zhì)單元數(shù)NOG； （3）氣相總傳質(zhì)單元高度）氣相總傳質(zhì)單元高度HOG。 解：（1）吸收塔操作線方程: Y = L(X-X2)/V+Y2, 又操作線方程為Y=1.5X+0.005， 則L/V = 1.5, 系統(tǒng)的平衡方程為Y=1.5X。 則m = 1.5, 吸收因子A = L/mV =1.5/1.5= 1 因A = 1， （2）氣相總傳質(zhì)單元數(shù)-？ 11 22 * 22 () () YY OG YY dYdY N VYY YmYYX L 因為A = 1 Y=恒值 例例: 某逆流吸收塔，用純?nèi)軇┪栈旌蠚怏w中某逆流吸收塔

10、，用純?nèi)軇┪栈旌蠚怏w中 易溶組分，設(shè)備高為無窮大，入塔氣濃度易溶組分，設(shè)備高為無窮大，入塔氣濃度 Y1=8%，平衡關(guān)系為，平衡關(guān)系為Y=2X。試問：。試問： （1）若液氣比）若液氣比qnL/qnG為為2.5時，求吸收率為多時，求吸收率為多 少？少？ （1）若液氣比）若液氣比qnL/qnG為為1.5時，求吸收率又為時，求吸收率又為 多少？多少？ 例例:氣體混合物中含氣體混合物中含A組分為組分為3%（體積百分?jǐn)?shù)）（體積百分?jǐn)?shù)） ，要求在逆流填料塔中用水吸收掉，要求在逆流填料塔中用水吸收掉98%的的A。若。若 平衡方程為平衡方程為Y=1.05X。 試求：試求： （1）當(dāng)解吸塔回流液中含）當(dāng)解吸塔回流液中含A 0.0