經(jīng)典吸收題庫

1、第二章 吸收復(fù)習(xí)題三、計算1 某填料塔用水吸收混合氣中丙酮蒸汽。混合氣流速為V=16kol/，操作壓力P=101.3kPa。已知容積傳質(zhì)系數(shù)，相平衡關(guān)系為（式中氣相分壓的單位是kPa，平衡濃度單位是）。求：（1）容積總傳質(zhì)系數(shù)及傳質(zhì)單元高度；（2）液相阻力占總傳質(zhì)阻力的百分?jǐn)?shù)。解： （1）由亨利定律 =（1） 液相阻力占總阻力的百分?jǐn)?shù)為： 2 低含量氣體逆流吸收，試證： 式中為塔底的吸收推動力；為塔頂?shù)奈胀苿恿?。證明：由物料衡算得： 低濃度吸收 得 3 某填料吸收塔用含溶質(zhì)的溶劑逆流吸收混合氣中的可溶組分，采用液氣比L/V=3，氣體入口質(zhì)量分?jǐn)?shù)回收率可達(dá)。已知物系的平衡關(guān)系為y=2x。今因解

2、吸不良使吸收劑入口摩爾分?jǐn)?shù)升至，試求：（1） 可溶組分的回收率下降至多少？（2） 液相出塔摩爾分?jǐn)?shù)升高至多少？解： （1） = 當(dāng)上升時，由于不變，不變 也不變，即（3） 物料衡算 =4 有一填料吸收塔，在28及101.3kPa，用清水吸收200m3/h氨-空氣混合氣中的氨，使其含量由5%降低到0.04%（均為摩爾%）。填料塔直徑為0.8m，填料層體積為3 m3，平衡關(guān)系為Y=1.4X，已知Kya=38.5kmol/h。問（1）出塔氨水濃度為出口最大濃度的80%時，該塔能否使用？（2）若在上述操作條件下，將吸收劑用量增大10%，該塔能否使用？（注：在此條件下不會發(fā)生液泛）解：（1） 惰性氣體流

3、量 該塔現(xiàn)有填料層高度 因為 所以該塔不適合。（2）吸收劑用量增大10%時 因為 所以該塔適合。5 一填料塔用清水逆流吸收混合氣中的有害組分A。已知操作條件下氣相總傳質(zhì)單元高度為1.5m，進(jìn)塔混合氣組成為0.04（A的摩爾分率，下同），出塔尾氣組成為0.0053，出塔水溶液濃度為0.0128，操作條件下平衡關(guān)系為Y=2.5X。試求：（1）液氣比為最小液氣比的多少倍？（2）所需填料層高度？（3）若氣液流量和初始組成不變，要求尾氣濃度降至0.0033，求此時填料層高度為若干米？解：（1）液氣比為最小液氣比的多少倍? 則 (2）所需填料層高度？ 故 (3) 此條件下的填料層高度。 6在一逆流操作的吸

4、收塔內(nèi)用吸收劑吸收混合氣中的溶質(zhì)A ?；旌蠚獾哪柫髁繛?05kmol/h，溶質(zhì)濃度為0.05（摩爾分率，下同），回收率為95%。進(jìn)入系統(tǒng)的吸收液量為65 kmol/h，其中溶質(zhì)濃度為0.01。操作壓強為202.7 kPa，操作溫度下的溶液的亨利系數(shù)為16.2 kPa，要求：（1） 在Y-X圖上畫出吸收過程的操作線和平衡線，并標(biāo)出塔頂、塔低的狀態(tài)點，再計算氣相總傳質(zhì)單元數(shù)；（2） 若采用吸收液部分循環(huán)流程，循環(huán)量為20 kmol/h，進(jìn)入系統(tǒng)的吸收劑量和組成不變，回收率不變。且知吸收過程為氣膜控制，試?yán)L出該過程的操作線并求出氣相傳質(zhì)單元數(shù)。解：（1）X1及NOG的計算進(jìn)入吸收塔的惰性氣體摩爾流

5、量為： 進(jìn)塔氣體中溶質(zhì)A的濃度為： 出塔氣體中溶質(zhì)A的濃度為：原操作線 進(jìn)塔純?nèi)軇┑哪柫髁繛椋?進(jìn)塔吸收劑中溶質(zhì)的濃度為： 物系的相平衡常數(shù)： 脫吸因數(shù) 對全塔作溶質(zhì)A的物料衡算可求得塔低吸收液中溶質(zhì)濃度為： 根據(jù)(和(在本題附圖1中畫出原操作線。循環(huán)操作線 附圖1 氣相總傳質(zhì)單元數(shù)可由下式計算，即： （3） 吸收液部分循環(huán)時的情況 根據(jù)題意畫出如本題附圖2所示的流程圖。 循環(huán)吸收液的摩爾流量用表示，其中純?nèi)軇┑?流量為，對整個系統(tǒng)作溶質(zhì)的物料衡算可知不 變，即則 新鮮吸收液與循環(huán)吸收液混合后的濃度為： 附圖2解得 因要保持回收率不變，故吸收液部分循環(huán)時的傳質(zhì)單元數(shù)為： 已知吸收過程為氣膜控

6、制，液體流量對的影響可忽略不計，故在吸收液有部分循環(huán)情況下，要達(dá)到同樣的回收率，需較高的填料層。根據(jù)上述的計算值，即：(和(可在本題附圖1上畫出相應(yīng)的循環(huán)操作線。由圖可看出，操作線與平衡線之間距離變小，也即吸收推動力變小了。7某逆流操作的吸收塔，用清水洗去氣體中的有害組分。已知該塔填料層總高度為9m，平衡關(guān)系Y=1.4X，測得氣體進(jìn)、出口濃度Y1=0.03，Y2=0.002，液體出口濃度X1=0.015（均為摩爾比）。試求：（1）操作液氣比L/V；（2）氣相總傳質(zhì)單元高度HOG，（3）如果限定氣體出口濃度Y2=0.0015，為此擬增加填料層高度，在保持液氣比不變的條件下應(yīng)增加多少？解：（1）操作液氣比L/V； （2）氣相總傳質(zhì)單元高度HOG， 因 故 （3）？ 由題意知 =0.0015 其它條件不變，則 不變新情況下的傳質(zhì)單元數(shù)為： 故 8某廠吸收塔填料層高度為4m，用水吸收尾氣中的有害組分A，已知平衡關(guān)系為Y=1.5X，塔頂X2=0，Y2=0.004，塔底X1=0.008，Y1=0.02，求：（1） 氣相總傳質(zhì)單元高度；（2） 操作液氣比為最小液氣比的多少倍；（3） 由于法定排放濃度Y2必須小于0