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化工原理PrinciplesofChemicalEngineering主講：王淑波2024/11/13北京理工大學(xué)珠海學(xué)院2

1.在一塔徑為0.8m的填料塔內(nèi)，用清水逆流吸收空氣中的氨，要求氨的吸收率為99.5%。已知空氣和氨的混合氣質(zhì)量流量為1400kg/h，氣體總壓為101.3kPa，其中氨的分壓為1.333kPa。若實(shí)際吸收劑用量為最小用量的1.4倍，操作溫度（293K）下的氣液相平衡關(guān)系為Y*=0.75X，氣相總體積吸收系數(shù)為0.088kmol/m3·s，試求（1）每小時(shí)用水量；（2）用平均推動(dòng)力法求出所需填料層高度。四、計(jì)算題2024/11/13北京理工大學(xué)珠海學(xué)院3解

(1)

因混合氣中氨含量很少，故

m2實(shí)際吸收劑用量：L=1.4Lmin=1.4×35.4=49.8kmol/h2024/11/13北京理工大學(xué)珠海學(xué)院4(2)X1=X2+V（Y1－Y2）/L=0+=14.24×0.30=4.27m2024/11/13北京理工大學(xué)珠海學(xué)院5

2.空氣中含丙酮2%（體積百分?jǐn)?shù)）的混合氣以0.024kmol/m2·s的流速進(jìn)入一填料塔，今用流速為0.065kmol/m2·s的清水逆流吸收混合氣中的丙酮，要求丙酮的回收率為98.8%。已知操作壓力為100kPa，操作溫度下的亨利系數(shù)為177kPa，氣相總體積吸收系數(shù)為0.0231kmol/m3·s，試用解吸因數(shù)法求填料層高度。解

2024/11/13北京理工大學(xué)珠海學(xué)院6因此時(shí)為低濃度吸收，故kmol/m2·s=

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=11.0×1.04=11.44m

2024/11/13北京理工大學(xué)珠海學(xué)院810.已知某低組成氣體溶質(zhì)被吸收時(shí)，平衡關(guān)系服從亨利定律，氣膜吸收系數(shù)為3.15×10-7kmol/（m2·s·kPa），液膜吸收系數(shù)為5.86×10-5m/s，溶解度系數(shù)為1.45kmol/（m3·kPa）。試求氣膜阻力、液膜阻力和氣相總阻力，并分析該吸收過程的控制因素?！敬鸢福?.175×106（m2·s·kPa）/kmol；1.706×104s/m；3.187×106（m2·s·kPa）/kmol；氣膜控制】2024/11/13北京理工大學(xué)珠海學(xué)院912.某工廠填料吸收塔填料層高度為10m，用清水洗去廢氣中的有害組分A，如入塔混合氣中含組分A的摩爾分?jǐn)?shù)為0.02，出塔中含組分A的摩爾分?jǐn)?shù)為0.003，出塔溶液中組分A的摩爾分?jǐn)?shù)為0.0075，操作條件下的平衡關(guān)系為

，問氣相總傳質(zhì)單元高度為多少？若將組分的出塔濃度降低至摩爾分?jǐn)?shù)為0.002，則填料層高度應(yīng)為多少?解：由題意已知

×0.0076=0.00824=0.0032024/11/13北京理工大學(xué)珠海學(xué)院10氣相總傳質(zhì)單元高度若將組分的出塔濃度降低至摩爾分?jǐn)?shù)為0.002，即×0.0076=0.00824=0.0022024/11/13北京理工大學(xué)珠海學(xué)院11則填料層高度2024/11/13北京理工大學(xué)珠海學(xué)院1214.在101.325kPa、20℃下，用清水吸收混合氣中的NH3，已知混合氣的入塔組成為0.050（摩爾分?jǐn)?shù)，下同），尾氣的出塔組成為0.001。操作條件下的氣液平衡關(guān)系為kPa，操作時(shí)吸收劑用量為最小用量的1.65倍，(1)計(jì)算回收率和吸收液的組成；(2)若保持氣體進(jìn)、出塔的組成不變，操作壓力提高10倍，求吸收液組成。

2024/11/13北京理工大學(xué)珠海學(xué)院13kPakPa=449.05=441

=728V2024/11/13北京理工大學(xué)珠海學(xué)院14(2)若保持氣體進(jìn)、出塔的組成不變，操作壓力提高10倍=44.9052024/11/13北京理工大學(xué)珠海學(xué)院1515.用直徑為1.1m，填料層高度為9m的吸收塔處理空氣中的有害氣體，采用清水為吸收劑。已知操作壓力位130kPa，溫度25℃。測(cè)得入塔和出塔混合氣中溶質(zhì)的含量分別為6.35%和0.056%(體積分?jǐn)?shù))，出塔的液相組成為0.0166(摩爾分?jǐn)?shù))，操作條件下的氣液關(guān)系為

氣相總體積吸收系數(shù)為66.7kmol/(m3·h)。試計(jì)算(1)吸收劑用量為最小用量的多少倍？(2)該吸收塔的生產(chǎn)能力(單位：m3混合氣/年，每年按7200h工作時(shí)間計(jì))2024/11/13北京理工大學(xué)珠海學(xué)院16由于是稀溶液，則=0.0635=0.0166×0.0166=0.01038=0.00056=0.003362024/11/13北京理工大學(xué)珠海學(xué)院17=18.73由