東南大學化工原理-吸收大題

1、5.（20分）用填料塔從一混合氣體中逆流吸收所含苯。入塔混合氣體中含苯5%（體積百分數(shù)），其余為惰性氣體。回收率為95%吸收塔操作壓強為780mmHg溫度25C,入塔混合氣流量為1000m3/h。吸收劑為不含苯的煤油。煤油的耗用量為最小用量的1.5倍，已知操作條件下的平衡關系為Y*=0.14X（Y、X均為摩爾比），氣相總體積傳質系數(shù)Kya=125kmol/（m3?h）,煤油的平均分子量為170kg/kmol,塔內徑為0.6m,試求：（1）煤油的出口濃度（摩爾比）；（2）所需的填料層高度；（3）欲提高回收率可采用那些措施？（舉四條）并說明理由。六.（16分）在填料塔中用純水逆流于15C下吸收混合

2、氣體中的可溶組分，吸收過程為氣膜控制。原設計溶質的回收率為99%。操作液氣比為1.71。已知相平衡關系Y*=5.0X,氣相總傳質單元高度為0.8m。試求：（1）吸收溫度升為30c時，溶質的吸收率降低到多少？（30c時，相平衡關系Y*=2.1X）（2）通過增加噴淋量的方法以維持原吸收率，液氣比應為原來的多少倍才能滿足要求（設溫度、噴淋量的改變對總傳質系數(shù)的影響可忽略）。三、（20分）在一吸收塔中，用清水逆流吸收某氣體混合物，入塔氣相組成為0.04（摩爾分率，下同）操作條件下物系的平衡關系為Y*=1.2X,操作氣液比為1.2,出塔氣相組成為0.01,吸收過程為氣膜控制，KYa8V0.7（V為氣體混

3、合物中惰性氣體的摩爾流率）。（1）求氣相總傳質單元數(shù)NOG；（2）若氣液初始組成、流量、清水流量及操作條件不變，當兩個完全相同的塔并聯(lián)逆流操作時，氣液兩相流量分配相等，此時氣體出口組成為多大？四、（20分）在逆流操作的填料塔內，用20c的清水吸收氨氣-空氣混合氣中的氨氣，已知混合氣流量為540m3/h（標準狀態(tài)下），塔底氣體進塔濃度為0.06（摩爾分率），要求氨的回收率為99%,已知塔內徑（直徑）為0.8m,清水用量為1.1m3/h,操作條件下的平衡關系為Y*=0.9X,氣相總體積傳質系數(shù)Kya=107kmol/m3.h,20c水的密度為998.2kg/m3。試求：（1）吸收液的出口濃度Xi（

4、摩爾比）；（2）氣相總傳質單元數(shù)Nog及所需的填料層高度Z；（3）若混合氣流量（標準狀態(tài)下）增加20%,維持操作壓強和用水量不變，要達到原來的回收率，填料層高度至少應調整為多少？（已知吸收過程為氣膜控制，Kya與氣體流速的0.8次方成正比）。6、（20分）在一填料塔中，用含苯0.00015（摩爾分數(shù)，下同）的洗油逆流吸收混合氣體中的苯?；旌蠚獾奶幚砹繛?3.6kmol/h,進塔氣體中含苯0.03,要求苯的回收率為90%,操作在101.3kPa25c下進行，塔徑0.8m,物系的平衡關系為Y=26X,操作液氣比為最小液氣比的1.3倍，氣相總體積傳質系數(shù)Kya=0.045kmol/（m3,s）,苯的

5、分子量為78.1,洗油的分子量為170。試求：（1）每小時所需吸收劑用量以及苯的回收量（kg/h）;（2）所需的填料層高度（m）;其他條件不變，改用性能更好的填料，分析該措施是如何影響回收率的。七、（15分）在100kN/m2和30oC下，用水吸收混合氣中氨。該操作條件下,亨利系數(shù)E=134kN/m2,穩(wěn)定操作條件下，吸收塔中某一位置的氣相摩爾分率為y=0.1,液相摩爾分率為x=0.05，氣相對流傳質系數(shù)和液相對流傳質系數(shù)分別為ky3.84104kmol/m2.s.y和kx1.02102kmol/m2.s.x,試求：1）氣相總傳質系數(shù)Ky?kmol/m2.s.y?2）用計算結果說明該吸收過程為

6、氣膜控制過程還是液膜控制過程？3）題中所示的塔位置處氣液界面濃度為多少？七、（15分）某一逆流操作的填料塔中：用水吸收空氣中的氨氣，已知塔底氣體進塔濃度為0.026（摩爾比，下同），塔頂氣相濃度為0.0026,填料層高度為1.2m,塔內徑為0.2m,吸收過程中亨利系數(shù)為0.5atm,操作壓力0.95atm,平衡關系和操作關系（以比摩爾濃度表示）均為直線關系。水用量為0.1m3/h,混合氣中空氣量為100n3/h（標準狀態(tài)下），試求：（1）氣相總體積傳質系數(shù)；（2）操作液氣比為最小液氣比的多少倍；（3）由于法定排放濃度必須小于0.001,所以擬將填料層加高；若液氣比不變，問填料層應加高多少；七、

7、在逆流操作的吸收塔中，用清水吸收氨-空氣混合氣中的氨，混合進料時氨的濃度Y=0.01（摩爾比），吸收率90%,操彳壓力760mmHg溶液為稀溶液，系統(tǒng)的平衡關系符合拉烏爾定律，操作溫度下，氨在水溶液的飽和蒸汽壓力為684mmHg傳質單元高度為0.5米。試求：（1） 最小單位吸收劑用量；（2） 當吸收劑用量為最小用量的2倍時，填料層的高度為多少米？（3） 出口液體的濃度。4.一逆流操作填料吸收塔，20C,常壓下用清水吸收混合氣中的組分A,混合氣的體積流量為2000島h,操作條件下矮的平衡關系為,混合氣含A8%(V%,要求吸收率達到98%,清水用量為最小用量的1.2倍。設操作條件下氣相總傳質系數(shù)K

8、y=0.45kmol/m2-h-Ay,塔徑1.2m,填料有效比表面積200n2/m3,可視為低濃度吸收，試計算：(1) 所需填料層高度；其它條件不變，吸收濟改用含組分A0.1%(mol%的水溶液時，達到上述吸收任務所需填料層的高度為多少？四、(15分)一填料吸收塔，填料層高度為3m,操作壓強為1atm,溫度為20C。用清水吸收空氣氨混和氣中的氨，混合氣體的質量速度為580kg/m2h,其中含氨6%(體積%),要求吸收率為99%,水的質量流速為770kg/m2h。已知該塔在等溫下逆流操作，操作條件下的平衡關系為Y*=0.755X。試求：(1)出口氨水濃度；(2)以氣相組成表示的平均推動力；(3)氣相總傳質單元高度Hog;(4)如果KGa與氣體質量速度的0.8次方成正比，試估算：當操作壓強增大一倍,氣體質量速度也增大一倍時，為保持原來的吸收率，在塔徑和水的質量速度不變的情況下填料層高度為多少？(空氣分子量取29,氨的分子量17,水的分子量18)三、常壓填料逆流吸收塔，用清水吸收混合氣中的氨，混合器入塔流量V為84kmol/h,入塔氣體濃度為yi為8%,吸收率“不低于98%,在操作條件下的平衡關系為y=1.5x,總傳質系數(shù)Ky=0.45kmol/(m2h