化工原理第五章 吸收 题.
化工原理(华理)-吸收- [考研大题]
![化工原理(华理)-吸收- [考研大题]](https://img.taocdn.com/s3/m/d1d2e77f7fd5360cba1adb87.png)
N OG =
Δym——以气相浓度表示的 全塔对数平均推动力
1 y − mx 2 1 ln 1 − 1 + 1 A y 2 − mx 2 A 1− A 当x2 = 0, 逆流吸收， N OG 与η的关系 ? N OG = N OG = 1 y 1 ln 1 − 1 + 1 A y A 2 1− A 1 1 1 1 + = ln 1 − 1 A 1 − η A 1− A 1
• 清水逆流吸收，回收率η=0.92, y=3x ，
L L = 1.2 ⋅ G G m
1/A增大
y − mx2 不变， 若 1 y2 − mx2 1 ↑ ，N OG？ A
y − mx2 不变， 由图可知， 1 y2 − mx2
L 1 求： 、 和N OG G min A
1 m >> 时，气相阻力控制 ky kx 1 m << 时，液相阻力控制 ky kx
= 2.2 × 10 − 4 kmol / m 2 s
②传质速率:
N A = K y ( y − ye ) = K y ( y − mx ) = 6.6 × 10 −6 kmol / m 2 s
Ky≈ky， Kx≈mky ，例：水吸收NH3,HCl (易溶) 当
N OG = ∫ N OG =
y1
y2
dy G ， ye = mx ， x = ( y − y 2 ) + x2 y − ye L
1 y − mx 2 1 ln 1 − 1 + 1 A y 2 − mx 2 A 1− A 解吸因数 1 m = A L 平衡线与操作线斜率之 比 G 1
化工原理练习题(吸收)
吸收练习题1.在一个逆流操作的吸收塔中，某截面上的气相浓度为y（摩尔分率，下同），液相浓度为x，在一定温度下，气液相平衡关系为ye=mx，气相传质系数为ky，液相传质系数为kx，则该截面上的气相传质总推动力可表示为，气相传质总阻力可表示为；如果降低吸收剂的温度，使相平衡关系变为ye=m’x，假设该截面上的两相浓度及单相传质系数保持不变，则传质总推动力，传质总阻力中气相传质阻力，液相传质阻力，传质速率。
1、某逆流操作的吸收塔底排出液中溶质的摩尔分率x=2×10-4，进塔气体中溶质的摩尔分率为y=0.025，操作压力为101.3kPa，汽液平衡关系为y e=50x，现将操作压力由101.3kPa 增至202.6kPa，求塔底推动力(y-y e) 增至原来的倍，(x e-x) 增至原来的倍。
2、某逆流吸收塔，用纯溶剂吸收混合气中的易溶组分，入塔混合气浓度为0.04，出塔混合气浓度为0.02，操作液气比L/V=2(L/V)min，气液相平衡关系为ye=2x，该吸收塔完成分离任务所需的气相总传质单元数N OG为，理论板数N为。
3、一座油吸收煤气中苯的吸收塔，已知煤气流量为2240（NM3/hr），入塔气中含苯4%，出塔气中含苯0.8%（以上均为体积分率），进塔油不含苯，取L=1.4 Lmin,已知该体系相平衡关系为：Y*=0.126X，试求：（1）溶质吸收率η（2）Lmin及L (kmol/h)（3）求出塔组成X b(kmol苯/kmol油)（4）求该吸收过程的对数平均推动力∆Y m（5）用解析法求N OG；（6）为了增大该塔液体喷淋量。
采用部分循环流程，在保证原吸收率的情况下，最大循环量L’为多少，并画出无部分循环和有部分循环时两种情况下的操作线。
4、在一个逆流操作的吸收塔中，某截面上的气相浓度为y（摩尔分率，下同），液相浓度为x，在一定温度下，气液相平衡关系为ye=mx，气相传质系数为ky，液相传质系数为kx，则该截面上的气相传质总推动力可表示为，气相传质总阻力可表示为；如果降低吸收剂的温度，使相平衡关系变为ye=m’x，假设该截面上的两相浓度及单相传质系数保持不变，则传质总推动力，传质总阻力中气相传质阻力，液相传质阻力，传质速率。
化工原理_吸收_习题
吸收试题一、 填空题：1、溶解平衡时液相中______,称为气体在液体中的平衡溶解度;它是吸收过程的________,并随温度的升高而_______,随压力的升高而_______。
2、压力_______，温度_________，将有利于解吸的进行。
3、由双膜理论可知,_______为吸收过程主要的传质阻力;吸收中,吸收质以_________的方式通过气膜,并在界面处________,再以________的方式通过液膜。
5、吸收操作的依据是____ ____,以达到分离气体混合物的目的。
6、亨利定律的表达式Ex p =*，若某气体在水中的亨利系数E 值很大，说明该气体为___ ___气体。
7、对极稀溶液，吸收平衡线在坐标图上是一条通过 点的 线。
9、由于吸收过程中，气相中的溶质组分分压总是________溶质的平衡分压，因此吸收操作线总是在平衡线的_________。
10、吸收过程中，X K 是以______为推动力的总吸收系数，它的单位是___kmol/(m 2.s)__。
11、若总吸收系数和分吸收系数间的关系可表示为G L L k H k K +=11，其中Lk 1表示___ ____，当___ ____项可忽略时，表示该吸收过程为液膜控制。
13、吸收操作中增加吸收剂用量，操作线的斜率___ ___，吸收推动力___ ___。
14、当吸收剂用量为最小用量时，完成一定的吸收任务所需填料层高度将为___。
15、用吸收操作分离气体混合物应解决下列三方面问题：_溶剂的选择 、 溶剂的再生 与 吸收设备 。
19、吸收操作线是通过____物料衡算__得来的，在Y-X 图上吸收操作线通过（X 2、Y 2 ）、（X 1、Y 1 ）两点。
20、在吸收操作中，_______总量和_________总量将随吸收过程的进行而改变，但_______和_______的量则始终保持不变。
二、选择题1、吸收操作的目的是分离_____ ______A.液体均相混合物B.气液混合物C.气体混合物D.部分互溶的液体混合物2、难溶气体的吸收是受______ _______A.气膜控制B.液膜控制C.双膜控制D.相界面3、在吸收塔的计算中，通常不为生产任务所决定的是：_____ _______A.所处理的气体量B.气体的初始和最终组成C.吸收剂的初始浓度D.吸收剂的用量和吸收液的浓度4、在吸收塔设计中，当吸收剂用量趋于最小用量时，____ _______。
化工原理吸收课后习题及答案
化工原理吸收课后习题及答案The latest revision on November 22, 2020第五章 吸收相组成的换算【5-1】 空气和CO 2的混合气体中，CO 2的体积分数为20%，求其摩尔分数y 和摩尔比Y 各为多少解 因摩尔分数=体积分数，.02y =摩尔分数摩尔比 ..020251102y Y y ===--． 【5-2】 20℃的l00g 水中溶解lgNH 3, NH 3在溶液中的组成用摩尔分数x 、浓度c 及摩尔比X 表示时，各为多少解 摩尔分数//117=0．010*******／18x =+浓度c 的计算20℃，溶液的密度用水的密度./39982s kg m ρ=代替。
溶液中NH 3的量为 /311017n kmol -=⨯ 溶液的体积 /.33101109982 V m -=⨯溶液中NH 3的浓度//.33311017==0．581／101109982n c kmol m V --⨯=⨯ 或 . 3998200105058218s sc x kmol m M ρ==⨯=．．／ NH 3与水的摩尔比的计算或 ..00105001061100105x X x ===--．【5-3】进入吸收器的混合气体中，NH 3的体积分数为10%，吸收率为90%，求离开吸收器时NH 3的组成，以摩尔比Y 和摩尔分数y 表示。
吸收率的定义为解 原料气中NH 3的摩尔分数0.1y =摩尔比 (11101)01111101y Y y ===-- 吸收器出口混合气中NH 3的摩尔比为 摩尔分数 (22200111)=0010981100111Y y Y ==++ 气液相平衡【5-4】 l00g 水中溶解lg 3 NH ，查得20℃时溶液上方3NH 的平衡分压为798Pa 。
此稀溶液的气液相平衡关系服从亨利定律，试求亨利系数E(单位为kPa )、溶解度系数H[单位为/()3kmol m kPa ⋅]和相平衡常数m 。
化工原理第五章吸收课后习题及答案
第五章 吸收相组成的换算【5-1】 空气和CO 2的混合气体中，CO 2的体积分数为20%，求其摩尔分数y 和摩尔比Y 各为多少？解 因摩尔分数=体积分数，.02y =摩尔分数 摩尔比 ..020251102y Y y ===--． 【5-2】 20℃的l00g 水中溶解lgNH 3, NH 3在溶液中的组成用摩尔分数x 、浓度c 及摩尔比X 表示时，各为多少？解 摩尔分数//117=0．010*******／18x =+浓度c 的计算20℃，溶液的密度用水的密度./39982s kg m ρ=代替。
溶液中NH 3的量为 /311017n k m ol -=⨯ 溶液的体积 /.33101109982 V m -=⨯溶液中NH 3的浓度//.33311017==0．581／101109982n c kmol m V --⨯=⨯ 或 . 3998200105058218s sc x kmol m M ρ==⨯=．．／ NH 3与水的摩尔比的计算 或 ..00105001061100105x X x ===--． 【5-3】进入吸收器的混合气体中，NH 3的体积分数为10%，吸收率为90%，求离开吸收器时NH 3的组成，以摩尔比Y 和摩尔分数y 表示。
吸收率的定义为解 原料气中NH 3的摩尔分数0.1y = 摩尔比 (11101)01111101y Y y ===-- 吸收器出口混合气中NH 3的摩尔比为 摩尔分数 (22200111)=0010981100111Y y Y ==++ 气液相平衡【5-4】 l00g 水中溶解lg 3 NH ，查得20℃时溶液上方3NH 的平衡分压为798Pa 。
此稀溶液的气液相平衡关系服从亨利定律，试求亨利系数E(单位为kPa )、溶解度系数H[单位为/()3kmol m kPa ⋅]和相平衡常数m 。
总压为100kPa 。
解 液相中3NH 的摩尔分数/.//1170010511710018x ==+气相中3NH 的平衡分压 *.0798 P k P a ＝ 亨利系数 *./.0798*******E p x ===／ 液相中3NH 的浓度 /./.333110170581 101109982n c kmol m V --⨯===⨯／ 溶解度系数 /*./../(3058107980728H c p k m o l m kP a ===⋅液相中3NH 的摩尔分数 //1170010511710018x ==+．／气相的平衡摩尔分数 **.0798100y p p ==／／ 相平衡常数 * (079807610000105)y m x ===⨯ 或 //.76100076m E p === 【5-5】空气中氧的体积分数为21%，试求总压为.101325kPa ，温度为10℃时，31m 水中最大可能溶解多少克氧？已知10℃时氧在水中的溶解度表达式为*.6331310p x =⨯，式中*p 为氧在气相中的平衡分压，单位为kPa x ；为溶液中氧的摩尔分数。
(完整word版)“化工原理”第5章《吸收》复习题
《化工原理》第五章“吸收”复习题一、填空题1。
质量传递包括有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿______＿＿＿等过程。
＊＊＊答案＊＊＊吸收、蒸馏、萃取、吸附、干燥。
2. 吸收是指＿＿＿__＿＿的过程,解吸是指＿＿＿＿＿的过程。
***答案＊＊＊用液体吸收剂吸收气体，液相中的吸收质向气相扩散.3. 对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统，当总压增加时，亨利系数E＿＿＿＿，相平衡常数m＿＿＿＿，溶解度系数H＿＿_＿。
***答案*** 不变; 减少; 不变4. 指出下列组分，哪个是吸收质，哪个是吸收剂。
（1) 用水吸收HCl生产盐酸，H2O是＿_＿＿，HCｌ是＿___＿.(2）用98。
3％H2SO4吸收SO3生产H2SO4，SO3,是＿＿＿；H2SO4是＿＿＿。
（3)用水吸收甲醛生产福尔马林,H2O是＿＿＿＿；甲醛是＿＿＿。
＊**答案＊＊＊（1）吸收剂，吸收质。
（2）吸收质，吸收剂.（3）吸收剂,吸收质。
5. 吸收一般按有无化学反应分为＿＿＿＿＿，其吸收方法分为＿＿＿＿＿＿＿。
＊**答案**＊物理吸收和化学吸收；喷淋吸收、鼓泡吸收、膜式吸收。
6。
传质的基本方式有：__________和_________.＊*＊答案*** 分子扩散，涡流扩散。
7。
吸收速度取决于＿＿＿＿＿＿＿，因此，要提高气－液两流体相对运动速率，可以＿＿＿＿来增大吸收速率。
*＊答案＊＊＊双膜的扩散速率，减少气膜、液膜厚度。
8。
由于吸收过程气相中的溶质分压总＿＿＿＿液相中溶质的平衡分压，所以吸收操作线总是在平衡线的＿＿＿＿。
增加吸收剂用量,操作线的斜率＿＿＿＿，则操作线向＿＿＿＿平衡线的方向偏移，吸收过程推动力（y－y*）＿＿＿＿。
＊**答案*＊＊大于上方增大远离增大9。
在气体流量，气相进出口组成和液相进口组成不变时,若减少吸收剂用量,则传质推动力将＿＿＿＿,操作线将＿＿＿平衡线。
**＊答案*** 减少; 靠近；10。
对一定操作条件下的填料吸收塔，如将塔料层增高一些，则塔的H OG将＿＿＿＿＿，N OG将＿＿＿＿＿（增加，减少，不变）。
化工原理王志魁第五版习题解答：第五章 吸收
第五章吸收气液相平衡【5-5】空气中氧的体积分数为21%，试求总压为.101325kPa ，温度为10℃时，31m 水中最大可能溶解多少克氧？已知10℃时氧在水中的溶解度表达式为*.6331310p x =⨯，式中*p 为氧在气相中的平衡分压，单位为kPa x ；为溶液中氧的摩尔分数。
解总压.101325 p kPa=空气中2O 的压力分数.021A p p ==／体积分数空气中2O 的分压*..021101325 A p kPa =⨯亨利系数 .6331310E kPa=⨯(1)利用亨利定律*A p Ex =计算与气相分压..021101325A p kPa =⨯相平衡的液相组成为*. ..A p x kmol O kmol E ⨯===⨯⨯-6260．2110132564210 ／331310溶液此为1kmol 水溶液中最大可能溶解.6264210kmol O -⨯因为溶液很稀，其中溶质很少1kmol 水溶液≈1kmol 水=18kg 水10℃，水的密度.39997kg m ρ=／故1kmol 水溶液≈.3189997m ／水即.3189997m 水中最大可能溶解.664210kmol -⨯氧故31m 水中最大可能溶解的氧量为 (6426421099973571018)kmol O --⨯⨯=⨯ (4222)357103211410O 114O kg g --⨯⨯=⨯=(2)利用亨利定律*A A c p H =计算()...5369997== 167610／33131018s s H kmol m kPa EM ρ-≈⨯⋅⨯⨯31m 水中最大可能溶解的氧量为*(..)(.).5432021101325 16761035710A A c p H kmol O m --==⨯⨯=⨯／溶液 (4222)357103211410114kg O g O --⨯⨯=⨯=【5-9】CO 2分压力为50kPa 的混合气体，分别与CO 2浓度为./3001kmol m 的水溶液和CO 2浓度为.3005kmol m ／的水溶液接触。
东南大学 《化工原理》-吸收大题
5.（20分）用填料塔从一混合气体中逆流吸收所含苯。
入塔混合气体中含苯5%（体积百分数），其余为惰性气体。
回收率为95%，吸收塔操作压强为780mmHg，温度25℃，入塔混合气流量为 1000m3/h。
吸收剂为不含苯的煤油。
煤油的耗用量为最小用量的 1.5 倍，已知操作条件下的平衡关系为Y*=0.14 X （Y、X均为摩尔比），气相总体积传质系数Kya=125kmol/（m3⋅h），煤油的平均分子量为 170kg/kmol，塔内径为 0.6m，试求：（１）煤油的出口浓度（摩尔比）；（２）所需的填料层高度；（３）欲提高回收率可采用那些措施？（举四条）并说明理由。
六. （16 分）在填料塔中用纯水逆流于 15℃下吸收混合气体中的可溶组分，吸收过程为气膜控制。
原设计溶质的回收率为 99%。
操作液气比为 1.71。
已知相平衡关系 Y*=5.0X，气相总传质单元高度为 0.8m。
试求：（1）吸收温度升为30℃时，溶质的吸收率降低到多少？（30℃时，相平衡关系Y*=2.1X）（2）通过增加喷淋量的方法以维持原吸收率，液气比应为原来的多少倍才能满足要求（设温度、喷淋量的改变对总传质系数的影响可忽略）。
三、（20 分）在一吸收塔中，用清水逆流吸收某气体混合物，入塔气相组成为0.04 （摩尔分率，下同）操作条件下物系的平衡关系为Y*=1.2X，操作气液比为 1.2，出塔气相组成为0.01，吸收过程为气膜控制，K Ya∝V0.7（V为气体混合物中惰性气体的摩尔流率）。
(1)求气相总传质单元数N OG；(2)若气液初始组成、流量、清水流量及操作条件不变，当两个完全相同的塔并联逆流操作时，气液两相流量分配相等，此时气体出口组成为多大？四、（20分）在逆流操作的填料塔内，用20℃的清水吸收氨气-空气混合气中的氨气，已知混合气流量为540m3/h（标准状态下），塔底气体进塔浓度为0.06（摩尔分率），要求氨的回收率为99%，已知塔内径（直径）为0.8m，清水用量为1.1m3/h，操作条件下的平衡关系为Y*=0.9X，气相总体积传质系数K y a=107kmol/m3.h，20℃水的密度为998.2kg/m3。
化工原理答案第五章吸收
第五章 吸收相组成的换算[5-1] 空气和CCh 的混合气体中，CO?的体积分数为20%,求其摩尔分数y 和摩尔比Y 各 为多少？ 解 因摩尔分数=体积分数，y = 0.2摩尔分数摩尔比 r = —^- = -^- = 0251-y 1-0.2【5-2】 20°C 的100g 水中溶解lgNH 3. NH3在溶液中的组成用摩尔分数X 、浓度c 及摩尔比X 表示时，各为多少？浓度C 的计算20C,溶液的密度用水的密度R =998.2焙/亦代替。
溶液中NHs 的量为 H = 1X 10-3/17^/溶液的体积 V = 101X10-3/998.2 m z溶液中NH3的浓度c 亠 "IO 「17二0.581如刃/亦V 101X 10-3/998.2Q QQO 9或 C =竺 X = X 0.0105 = 0.582如?o// m 3 M 、 18NH3与水的摩尔比的讣算X=1^T1F =0-0106或 X = —= ° 010° = 0.0106 1-x 1-0.0105[5-3]进入吸收器的混合气体中，NHs 的体积分数为10%,吸收率为90%,求离开吸收器时 NH3的组成，以摩尔比Y 和摩尔分数y 表示。
吸收率的泄义为彼吸收的溶质量K-K K原料气中溶质量=飞一=飞解 原料气中NH3的摩尔分数y = 0.1摩尔比 ｝； =」_ =丄L = o.iii 1 1 一儿 1-0.1吸收器出口混合气中NHs 的摩尔比为K =（1-；；）K =（1-0.9）x0.111 = 0.0111 摩尔分数巧占T 脇1皿°98气液相平衡摩尔分数兀= 1/17 1/17 + 100/18=0.0105【54】 100g 水中溶解lg NH“查得20°C 时溶液上方N/的平衡分压为798Pa.此稀溶液的气液相平衡关系服从亨利左律,试求亨利系数E (单位为kPa)、溶解度系数H [单位为kmol/(m z kPa)] 和相平衡常数nn 总压为100«巾o解 液相中N 比的摩尔分数x = ————— =0.0105 1/17 + 100/18气相中NH 〈的平衡分压P* =0.798 kPa 亨利系数£ = p*/x = 0.798/0.0105 = 76 溶解度系数 H =c/p* = 0.581/0.798 = 0.728^//(m z • kPa)液相中勺摩尔分数x = ----------------- = 0.0105 1/17 + 100/18 气相的平衡摩尔分数 y*=p*/p = 0.798/100相平衡常数 加=工二 X 0.798 八” = -------------- =0.16 100x0.0105或 /H = £/p = 76/100 = 0.76[5 5]空气中氧的体积分数为21%,试求总压为101.325^ ,温度为10°C 时，1"卢水中最大 可能溶解多少克氧？已知10°C 时氧在水中的溶解度表达式为P * = 3.313X 106X ,式中卩*为氧在气相 中的平衡分压，单位为好“ x 为溶液中氧的摩尔分数。
化工原理 第五章 吸收课后习题及答案
第五章吸收相组成的换算【5-1】 空气和CO 2的混合气体中，CO 2的体积分数为20%，求其摩尔分数y 和摩尔比Y 各为多少？解 因摩尔分数=体积分数，.02y =摩尔分数 摩尔比 ..020251102y Y y ===--． 【5-2】 20℃的l00g 水中溶解lgNH 3, NH 3在溶液中的组成用摩尔分数x 、浓度c 及摩尔比X 表示时，各为多少？解 摩尔分数//117=0．010*******／18x =+浓度c 的计算20℃，溶液的密度用水的密度./39982s kg m ρ=代替。
溶液中NH 3的量为 /311017n kmol -=⨯ 溶液的体积 /.33101109982 V m -=⨯溶液中NH 3的浓度//.33311017==0．581／101109982n c kmol m V --⨯=⨯ 或 . 3998200105058218s sc x kmol m M ρ==⨯=．．／ NH 3与水的摩尔比的计算 或 ..00105001061100105x X x ===--． 【5-3】进入吸收器的混合气体中，NH 3的体积分数为10%，吸收率为90%，求离开吸收器时NH 3的组成，以摩尔比Y 和摩尔分数y 表示。
吸收率的定义为解 原料气中NH 3的摩尔分数0.1y = 摩尔比 (11101)01111101y Y y ===-- 吸收器出口混合气中NH 3的摩尔比为 摩尔分数 (22200111)=0010981100111Y y Y ==++ 气液相平衡【5-4】 l00g 水中溶解lg 3 NH ，查得20℃时溶液上方3NH 的平衡分压为798Pa 。
此稀溶液的气液相平衡关系服从亨利定律，试求亨利系数E(单位为kPa )、溶解度系数H[单位为/()3kmol m kPa ⋅]和相平衡常数m 。
总压为100kPa 。
解 液相中3NH 的摩尔分数/.//1170010511710018x ==+气相中3NH 的平衡分压 *.0798 P kPa ＝ 亨利系数 *./.0798*******E p x ===／液相中3NH 的浓度 /./.333110170581 101109982n c kmol m V --⨯===⨯／ 溶解度系数 /*./../()3058107980728H c p kmol m kPa ===⋅ 液相中3NH 的摩尔分数 //1170010511710018x ==+．／气相的平衡摩尔分数 **.0798100y p p ==／／ 相平衡常数 * (079807610000105)y m x ===⨯ 或 //.76100076m E p ===【5-5】空气中氧的体积分数为21%，试求总压为.101325kPa ，温度为10℃时，31m 水中最大可能溶解多少克氧？已知10℃时氧在水中的溶解度表达式为*.6331310p x =⨯，式中*p 为氧在气相中的平衡分压，单位为kPa x ；为溶液中氧的摩尔分数。
化工原理第五章 吸收 题
精心整理六吸收浓度换算2.1甲醇15%(质量)的水溶液,其密度为970Kg/m3,试计算该溶液中甲醇的:(1)摩尔分率;(2)摩尔比;(3)质量比;(4)质量浓度;(5)摩尔浓度。
分子扩散2.2估算1atm及293K下氯化氢气体(HCl)在(1)空气,(2)水(极稀盐酸)中的扩散系数。
2.3一小管充以丙酮,液面距管口1.1cm,20℃空气以一定速度吹过管口,经5小时后液面下降到离管口2.05cm,2.4于3mm2.5组成y aD G2.62.7(或分压2.825(1)CO2(2)2.9,2.10x=0.05(均为摩尔分率)。
气相传质系数k y=3.84×10-4[kmol/(m2.s.Δy)],液相传质系数k x=1.02×10-2[kmol/(m2.s.Δx)],操作条件下的平衡关系为y=1.34x,求该截面上的:(1)总传质系数K y,[kmol/(m2.s.Δy)];(2)总推动力Δy;(3)气相传质阻力占总阻力的比例;(4)气液介面的气相、液相浓度y i和x i。
操作线作法2.11根据以下双塔吸收的四个流程,分别作出每个流程的平衡线（设为一直线）和操作线的示意图。
2.12示意画出下列吸收塔的操作线。
（图中y b1>y b2，x a2>x a1；y b2气体和x a2液体均在塔内与其气、液相浓度相同的地方加入）2.13, 2.142.15用填料塔以清水吸收空气中的丙酮，入塔混合气量为1400[Nm3/h]，其中含丙酮4%(体积%),要求丙酮回收率为99%,吸收塔常压逆流操作，操作液气比取最小液气比的 1.2倍,平衡关系为y=1.68x,气相总传质单元高度H OG=0.5m求:(1)用水量及水溶液的出口浓度x b(2)填料层高度Z(用对数平均推动力法计算N OG)。
2.16某工厂拟用清水吸收混合气体中的溶质A,清水用量为4500[kg/h],混合气体量为2240[Nm3/h],其中溶质A的含量为5%(体积%),要求吸收后气体中溶质含量为0.3%,上述任务用填料塔来完成,已知体积总传质系数K Y a为307[kmol/m3.h],平衡关系为y=2x,如塔径已确定为1m,求填料层高度为多少m?(N OG用吸收因数法)2.17用填料塔从一混合气体中吸收所含苯。
化工原理王志魁第五版习题解答：第五章 吸收
第五章 吸收气液相平衡【5-5】空气中氧的体积分数为21%，试求总压为.101325kPa ，温度为10℃时，31m 水中最大可能溶解多少克氧？已知10℃时氧在水中的溶解度表达式为*.6331310p x =⨯，式中*p 为氧在气相中的平衡分压，单位为kPa x ；为溶液中氧的摩尔分数。
解 总压.101325 p kPa =空气中2O 的压力分数 .021A p p ==／体积分数空气中2O 的分压 *..021101325 A p kPa =⨯亨利系数 .6331310E kPa =⨯(1) 利用亨利定律*A p Ex =计算与气相分压..021101325A p kPa =⨯相平衡的液相组成为*. ..A p x kmol O kmol E ⨯===⨯⨯-6260．2110132564210 ／331310溶液 此为1kmol 水溶液中最大可能溶解.6264210kmol O -⨯因为溶液很稀，其中溶质很少1kmol 水溶液≈1kmol 水=18 kg 水10℃，水的密度 .39997kg m ρ=／故 1kmol 水溶液≈.3189997m ／水即 .3189997m 水中最大可能溶解.664210kmol -⨯氧 故 31m 水中最大可能溶解的氧量为 (6426421099973571018)kmol O --⨯⨯=⨯ ...4222357103211410O 114O kg g --⨯⨯=⨯=(2) 利用亨利定律*A A c p H =计算 ()...5369997== 167610／33131018ss H kmol m kPa EM ρ-≈⨯⋅⨯⨯ 31m 水中最大可能溶解的氧量为*(..)(.).5432021101325 16761035710A A c p H kmol O m --==⨯⨯=⨯／ 溶液 ...4222357103211410114kg O g O --⨯⨯=⨯=【5-9】CO 2分压力为50kPa 的混合气体，分别与CO 2浓度为./3001kmol m 的水溶液和CO 2浓度为.3005kmol m ／的水溶液接触。
化工原理练习题-吸收
吸收一、填空题：1.20℃时,CO2气体溶解于水的溶解度为0.878(标)m3m-3(H2O),此时液相浓度C=________kmol.m-3液相摩尔分率x A=_________.比摩尔分率X A=__________.答案：1.0.0392 0.000705 0.0007062.用相平衡常数m表达的亨利定律表达式为_______.在常压下,20℃时,氨在空气中的分压为69.6mmHg,与之平衡的氨水浓度为10(kgNH3/100kgH2O).此时m=______.答案：y=mx 0.9573 用气相浓度△p为推动力的传质速率方程有两种,以传质分系数表达的传质速率方程为__________________________,以总传质系数表达的传质速率方程为_______________________.答案：N A=k G(p-p i) N A=K G(p-p e)4. 用气相浓度△Y为推动力的传质速率方程有两种,以传质分系数表达的速率方程为_________________________________,以传质总系数表达的速率方程为__________________________________.答案：N A=k Y(Y-Y i) N A=K Y(Y-Y e)5用亨利系数E表达的亨利定律表达式为_______.在常压下,20℃时, 氨在空气中的分压为50mmHg, 与之平衡的氨水浓度为7.5(kgNH3/100kgH2O).此时亨利系数E=________,相平衡常数m=______.答案：P e=Ex 680mmHg 0.8946. 在常压下,20℃时氨在空气中的分压为166mmHg,此时氨在混合气中的摩尔分率y A=________,比摩尔分率Y A=_______.答案：0.218 0.2797.用△y, △x为推动力的传质速率方程中,当平衡线为直线时传质总系数K y与分系数k x,k y的关系式为_________________,K x与k x, k y的关系式为__________________.答案：1/K y=1/k y+m/k x1/K x=1/(m.k y)+1/k x8.用清水吸收空气与A的混合气中的溶质A，物系的相平衡常数m=2,入塔气体浓度y1=0.06,要求出塔气体浓度y2=0.008,则最小液气比为________.答案：1.7339.吸收过程主要用于三个方面:__________,___________,____________答案：制备产品分离气体混合物除去气体中的有害组分10.质量传递包括有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿______＿＿＿等过程。
化工原理答案第五章吸收
第五章 吸收相组成的换算【5-1】 空气与2的混合气体中，2的体积分数为20%，求其摩尔分数y 与摩尔比Y 各为多少？解 因摩尔分数=体积分数，.02y =摩尔分数 摩尔比 ..020251102y Y y ===--． 【5-2】 20℃的l00g 水中溶解3, 3在溶液中的组成用摩尔分数x 、浓度c 及摩尔比X 表示时，各为多少？解 摩尔分数//117=0．010*******／18x =+浓度c 的计算20℃，溶液的密度用水的密度./39982s kg m ρ=代替。
溶液中3的量为/311017n kmol -=⨯溶液的体积 /.33101109982 V m -=⨯ 溶液中3的浓度//.33311017==0．581／101109982n c kmol m V --⨯=⨯ 或. 3998200105058218s sc x kmol m M ρ==⨯=．．／ 3及水的摩尔比的计算或..00105001061100105x X x ===--． 【5-3】进入吸收器的混合气体中，3的体积分数为10%，吸收率为90%，求离开吸收器时3的组成，以摩尔比Y 与摩尔分数y 表示。
吸收率的定义为解 原料气中3的摩尔分数0.1y = 摩尔比 (11101)01111101y Y y ===-- 吸收器出口混合气中3的摩尔比为摩尔分数 (22200111)=0010981100111Y y Y ==++ 气液相平衡【5-4】 l00g 水中溶解lg 3 NH ，查得20℃时溶液上方3NH 的平衡分压为798。
此稀溶液的气液相平衡关系服从亨利定律，试求亨利系数E(单位为kPa )、溶解度系数H[单位为/()3kmol m kPa ⋅]与相平衡常数m 。
总压为100kPa 。
解 液相中3NH 的摩尔分数/.//1170010511710018x ==+气相中3NH 的平衡分压 *.0798 P kPa ＝亨利系数*./.0798*******E p x ===／液相中3NH 的浓度 /./.333110170581 101109982n c kmol m V --⨯===⨯／ 溶解度系数/*./../()3058107980728H c p kmol m kPa ===⋅液相中3NH 的摩尔分数//1170010511710018x ==+．／气相的平衡摩尔分数 **.0798100y p p ==／／相平衡常数 * (079807610000105)y m x ===⨯ 或//.76100076m E p ===【5-5】空气中氧的体积分数为21%，试求总压为.101325kPa ，温度为10℃时，31m 水中最大可能溶解多少克氧？10℃时氧在水中的溶解度表达式为*.6331310p x =⨯，式中*p 为氧在气相中的平衡分压，单位为kPa x ；为溶液中氧的摩尔分数。
化工原理第五章 吸收 题.
六吸收浓度换算2.1甲醇15%(质量)的水溶液, 其密度为970Kg/m3, 试计算该溶液中甲醇的:(1)摩尔分率; (2)摩尔比; (3)质量比; (4)质量浓度; (5)摩尔浓度。
分子扩散2.2 估算1atm及293K下氯化氢气体(HCl)在(1)空气,(2)水(极稀盐酸)中的扩散系数。
2.3一小管充以丙酮,液面距管口1.1cm,20℃空气以一定速度吹过管口,经5 小时后液面下降到离管口2.05cm,大气压为750[mmHg],丙酮的蒸汽压为180[mmHg] , 丙酮液密度为7900[kg/m3],计算丙酮蒸汽在空气中的扩散系数。
2.4 浅盘内盛水。
水深5mm,在1atm又298K下靠分子扩散逐渐蒸发到大气中。
假定传质阻力相当于3mm厚的静止气层,气层外的水蒸压可忽略,求蒸发完所需的时间。
2.5 一填料塔在常压和295K下操作，用水除去含氨混合气体中的氨。
在塔内某处，氨在气相中的组成y a=5%(摩尔百分率)。
液相氨的平衡分压P=660Pa,物质通量N A = 10 - 4[kmol/m2·S],气相扩散系数D G=0.24[cm2/s],求气膜的当量厚度。
相平衡与亨利定律2.6 温度为10℃的常压空气与水接触，氧在空气中的体积百分率为21%，求达到平衡时氧在水中的最大浓度, （以[g/m3]、摩尔分率表示）及溶解度系数。
以[g/m3·atm]及[kmol/m3·Pa]表示。
2.7 当系统服从亨利定律时，对同一温度和液相浓度，如果总压增大一倍则与之平衡的气相浓度(或分压) (A)Y增大一倍; (B)P增大一倍;(C)Y减小一倍; (D)P减小一倍。
2.8 25℃及1atm下,含CO220%,空气80%(体积%)的气体1m3，与1m3的清水在容积2m3的密闭容器中接触进行传质,试问气液达到平衡后,(1)CO2在水中的最终浓度及剩余气体的总压为多少?(2)刚开始接触时的总传质推动力ΔP,Δx各为多少？气液达到平衡时的总传质推动力又为多少？2.9 在填料塔中用清水吸收气体中所含的丙酮蒸气,操作温度20℃,压力1atm。
化工原理答案_第五章__吸收供参习
x1—X 0.0105 1—0.0105 =0.0106【5-3】进入吸收器的混合气体中,第五章 吸收相组成的换算【5-1】 空气和CO ?的混合气体中，CO ?的体积分数为20%，求其摩尔分数y 和摩尔比Y 各 为多少？ 解 因摩尔分数=体积分数，y=0.2摩尔分数 摩尔比 丫 y兰 0251 _y 1-0.2【5-2】20C 的l00g 水中溶解lgNH 3, NH 3在溶液中的组成用摩尔分数 X 、浓度c 及摩尔比X表示时，各为多少？解 摩尔分数x 1/17=0.01051/17+10X8浓度c 的计算20C ，溶液的密度用水的密度© =998.2kg/m 3代替。
溶液中NH 3的量为 n =1 10 J / 17kmol 溶液的体积 V =101 10-/998.2 m 33溶液中 NH 3 的浓度 c =丄=1—103 /17=0.581kmoj/m 3V 101 疋 10一 / 998.2「 R 9 98 23或 c -x0.0 1 0=5 . 0 kmo "mM s 18NH 3与水的摩尔比的计算 X 1/170.0106100/18NH 3的体积分数为10%，吸收率为90%，求离开吸收器时NH 3的组成，以摩尔比 丫和摩尔分数y 表示。
吸收率的定义为被吸收的溶质量 丫 -丫 2 _邑一原料气中溶质量 一 £一飞解原料气中NH 3的摩尔分数y =0.1 摩尔比丫！二y 1"=0.1111 1-0.1 吸收器出口混合气中 NH 3的摩尔比为丫 2 =(1」［)丫 (1-0.9) 0.111 =0.0111摩尔分数"占厂晋7"01098气液相平衡液相中NH 3的摩尔分数气相的平衡摩尔分数x 1/170.0105/7+100/18y* 二 p / p=0 7 9/8 1 0 0 0.21 101.325 63.313 10=6.42 106kmol O /kmol 溶液此为1kmol 水溶液中最大可能溶解 6.42 10^kmol O 【5-4】 lOOg 水中溶解lg NH 3，查得20 C 时溶液上方NH 3的平衡分压为798Pa 。
化工原理答案第五章吸收
第五章 吸收相组成的换算【5-1】 空气和2的混合气体中，2的体积分数为20%，求其摩尔分数y 和摩尔比Y 各为多少？解 因摩尔分数=体积分数，.02y =摩尔分数 摩尔比 ..020251102y Y y ===--． 【5-2】 20℃的l00g 水中溶解3, 3在溶液中的组成用摩尔分数x 、浓度c 及摩尔比X 表示时，各为多少？解 摩尔分数//117=0．010*******／18x =+浓度c 的计算20℃，溶液的密度用水的密度./39982skg m ρ=代替。
溶液中3的量为 /311017n kmol -=⨯溶液的体积 /.33101109982 V m -=⨯溶液中3的浓度//.33311017==0．581／101109982n c kmol m V --⨯=⨯ 或 . 3998200105058218s sc x kmol m M ρ==⨯=．．／ 3及水的摩尔比的计算//1170010610018X ==． 或 ..00105001061100105x X x ===--． 【5-3】进入吸收器的混合气体中，3的体积分数为10%，吸收率为90%，求离开吸收器时3的组成，以摩尔比Y 和摩尔分数y 表示。
吸收率的定义为122111Y Y Y Y Y η-===-被吸收的溶质量原料气中溶质量解 原料气中3的摩尔分数0.1y = 摩尔比 (11)10101111101y Yy ===-- 吸收器出口混合气中3的摩尔比为 () (2)11109011100111Y Y η=-=-⨯=（）摩尔分数 (22)200111=0010981100111Y yY ==++ 气液相平衡【5-4】 l00g 水中溶解lg 3NH ，查得20℃时溶液上方3NH 的平衡分压为798。
此稀溶液的气液相平衡关系服从亨利定律，试求亨利系数E(单位为kPa )、溶解度系数H[单位为/()3kmol m kPa ⋅]和相平衡常数m 。
化工原理第五章习题及答案
化⼯原理第五章习题及答案⼀、名词解释：1、蒸馏：利⽤混合物中各组分间挥发性不同的性质，⼈为的制造⽓液两相，并使两相接触进⾏质量传递，实现混合物的分离。
2、拉乌尔定律：当⽓液平衡时溶液上⽅组分的蒸汽压与溶液中该组分摩尔分数成正⽐。
3、挥发度：组分的分压与平衡的液相组成（摩尔分数）之⽐。
4、相对挥发度：混合液中两组分挥发度之⽐。
5、精馏：是利⽤组分挥发度的差异，同时进⾏多次部分汽化和部分冷凝的过程。
6、理论板：⽓液两相在该板上进⾏接触的结果，将使离开该板的两相温度相等，组成互成平衡。
7、采出率：产品流量与原料液流量之⽐。
8、操作关系：在⼀定的操作条件下，第n层板下降液相的组成与相邻的下⼀层（n+1）板上升蒸汽的组成之间的函数关系。
9、回流⽐：精流段下降液体摩尔流量与馏出液摩尔流量之⽐。
10、最⼩回流⽐：两条操作线交点落在平衡曲线上，此时需要⽆限多理论板数的回流⽐。
11、全塔效率：在⼀定分离程度下，所需的理论板数和实际板数之⽐。
12、单板效率：是⽓相或液相通过⼀层实际板后组成变化与其通过⼀层理论板后组成变化之⽐值。
⼆、填空题：1、在精馏塔的任意⼀块理论板上，其离开塔板的液相泡点温度与离开塔板的⽓相露点温度的⼤⼩相⽐是_________。
相等2、当塔板上____________________________________________________时，称该塔板为理论塔板。
离开的汽相与液相之间达到平衡时3、直接⽔蒸汽加热的精馏塔适⽤于__________________________________________________的场合。
难挥发组分为⽔，且要求釜液中易挥发组分浓度很低4、简单蒸馏过程中，釜内易挥发组分浓度逐渐________，其沸点则逐渐_________。
降低，升⾼5、间歇精馏操作中，若欲保持馏出液组成不变，必须不断______________，若保持回流⽐不变，则馏出液组成________________。
化工原理刘伟编第二版第五章吸收答案
摩尔分数1/17x =1/17 100^8=0.0105 0.01051—0.0105 =0.0106相组成的换算【5-1】空气和CO的混合气体中，CO的体积分数为20%求其摩尔分数y 和摩尔比Y各为多少？解因摩尔分数二体积分数，y =0.2摩尔分数摩尔比丫二占二短=025【5-2】20C的lOOg水中溶解IgNH s NH在溶液中的组成用摩尔分数x、浓度c及摩尔比X表示时，各为多少？浓度C的计算20°C，溶液的密度用水的密度：=998.2kg/ m3代替。
溶液中NH的量为n =1 10- /17kmol溶液的体积V =101 10 -/998.2 m3溶液中NH的浓度c=E= 1 103/17=0.581kmoj/m3V 101x10 —/998.2「、R 998.2 3或c=——x 0.0105 =0.582kmol/ mM s 18NH与水的摩尔比的计算【5-3】进入吸收器的混合气体中，NH的体积分数为10%吸收率为90% 求离开吸收器时NH的组成，以摩尔比丫和摩尔分数y表示。
吸收率的定义为解原料气中NH的摩尔分数y =0.1摩尔比丫也010.1111「y’1-0.1吸收器出口混合气中NH的摩尔比为摩尔分数丫 0.0111y2— = 0.010981 丫 1 • 0.0111气液相平衡【5-4】I00g 水中溶解Ig NH3，查得20C时溶液上方NH3的平衡分压为798P&此稀溶液的气液相平衡关系服从亨利定律，试求亨利系数E(单位为kPa)、溶解度系数H［单位为kmol / (m3 kPa)］和相平衡常数m总压为100kPa。
第五章吸收X-P A0.21 101.32563.313 10 =6.42 10kmol O/kmol 溶液此为1kmol水溶液中最大可能溶解 6.42 10“kmol O解液相中NH3的摩尔分数x=E而V。
0105气相中NH3的平衡分压P* =0.798 kPa亨利系数 E 二p*/x =0.798/0.0105 =76液相中NH3 的浓度c =—-~~103/170.581 kmo/mV 101x10^/998.2溶解度系数H 二c/p* =0.581 / 0.798 =0.728kmol / (m3 kPa)液相中NH3的摩尔分数x 1/170.0105"7+100/18气相的平衡摩尔分数y* =P*/ p =0.798/100相平衡常数m二厂07980.76x 100x0.0105或m 二E / p =76/100 =0.76【5-5】空气中氧的体积分数为21%试求总压为101.325kPa ,温度为10°C时, 1 m3水中最大可能溶解多少克氧？已知10C时氧在水中的溶解度表达式为p* =3.313 106x，式中p*为氧在气相中的平衡分压，单位为kPa；x为溶液中氧的摩尔分数。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
六吸收浓度换算2.1甲醇15%(质量)的水溶液, 其密度为970Kg/m3, 试计算该溶液中甲醇的:(1)摩尔分率; (2)摩尔比; (3)质量比; (4)质量浓度; (5)摩尔浓度。
分子扩散2.2 估算1atm及293K下氯化氢气体(HCl)在(1)空气,(2)水(极稀盐酸)中的扩散系数。
2.3一小管充以丙酮,液面距管口1.1cm,20℃空气以一定速度吹过管口,经5 小时后液面下降到离管口2.05cm,大气压为750[mmHg],丙酮的蒸汽压为180[mmHg] , 丙酮液密度为7900[kg/m3],计算丙酮蒸汽在空气中的扩散系数。
2.4 浅盘内盛水。
水深5mm,在1atm又298K下靠分子扩散逐渐蒸发到大气中。
假定传质阻力相当于3mm厚的静止气层,气层外的水蒸压可忽略,求蒸发完所需的时间。
2.5 一填料塔在常压和295K下操作，用水除去含氨混合气体中的氨。
在塔内某处，氨在气相中的组成y a=5%(摩尔百分率)。
液相氨的平衡分压P=660Pa,物质通量N A = 10 - 4[kmol/m2·S],气相扩散系数D G=0.24[cm2/s],求气膜的当量厚度。
相平衡与亨利定律2.6 温度为10℃的常压空气与水接触，氧在空气中的体积百分率为21%，求达到平衡时氧在水中的最大浓度, （以[g/m3]、摩尔分率表示）及溶解度系数。
以[g/m3·atm]及[kmol/m3·Pa]表示。
2.7 当系统服从亨利定律时，对同一温度和液相浓度，如果总压增大一倍则与之平衡的气相浓度(或分压) (A)Y增大一倍; (B)P增大一倍;(C)Y减小一倍; (D)P减小一倍。
2.8 25℃及1atm下,含CO220%,空气80%(体积%)的气体1m3，与1m3的清水在容积2m3的密闭容器中接触进行传质,试问气液达到平衡后,(1)CO2在水中的最终浓度及剩余气体的总压为多少?(2)刚开始接触时的总传质推动力ΔP,Δx各为多少？气液达到平衡时的总传质推动力又为多少？2.9 在填料塔中用清水吸收气体中所含的丙酮蒸气,操作温度20℃,压力1atm。
若已知气相与液相传质分系数（简称传质系数）k G＝3.5×10-4[kmol/(m2.s.atm)],k L=1.5×10-4 [m/s],平衡关系服从亨利定律,亨利系数E=32atm,求K G、K x、K y和气相阻力在总阻力中所占的比例。
2.10 在一填料塔中用清水吸收混合气中的氨。
吸收塔某一截面上的气相浓度y=0.1，液相浓度x=0.05(均为摩尔分率)。
气相传质系数k y=3.84×10-4[kmol/(m2.s.Δy)],液相传质系数k x=1.02×10-2[kmol/(m2.s.Δx)],操作条件下的平衡关系为y=1.34x,求该截面上的:(1)总传质系数K y,[kmol/(m2.s.Δy)];(2)总推动力Δy;(3)气相传质阻力占总阻力的比例;(4)气液介面的气相、液相浓度y i和x i。
操作线作法2.11 根据以下双塔吸收的四个流程,分别作出每个流程的平衡线（设为一直线）和操作线的示意图。
2.12 示意画出下列吸收塔的操作线。
（图中y b1>y b2，x a2>x a1；y b2气体和x a2液体均在塔内与其气、液相浓度相同的地方加入）习题12附图2.13 在填料塔中用纯水逆流吸收气体混合物中的SO2, 混合气中SO2初始浓度为5%(体积),在操作条件下相平衡关系y=5.0x,试分别计算液气比为4和6时,气体的极限出口浓度( 即填料层为无限高时,塔气体出口浓度)及画出操作线。
2.14 在吸收过程中，一般按图1设计，有人建议按图2流程设计吸收塔，试写出两种情况下的操作线方程，画出其操作线，并用图示符号说明操作线斜率和塔顶、底的操作状态点。
习题14附图设计型计算2.15 用填料塔以清水吸收空气中的丙酮，入塔混合气量为1400[Nm3/h]，其中含丙酮4%(体积%),要求丙酮回收率为99%,吸收塔常压逆流操作，操作液气比取最小液气比的 1.2倍,平衡关系为y=1.68x,气相总传质单元高度H OG=0.5m求:(1) 用水量及水溶液的出口浓度x b(2) 填料层高度Z(用对数平均推动力法计算N OG)。
2.16 某工厂拟用清水吸收混合气体中的溶质A,清水用量为4500[kg/h],混合气体量为2240[Nm3/h],其中溶质A的含量为5%(体积%),要求吸收后气体中溶质含量为0.3%, 上述任务用填料塔来完成,已知体积总传质系数K Y a为307[kmol/m3.h],平衡关系为y=2x,如塔径已确定为1m,求填料层高度为多少m?(N OG用吸收因数法)2.17 用填料塔从一混合气体中吸收所含苯。
进塔混合气体含苯5%(体积百分数),其余为惰性气体。
回收率为95%。
吸收塔操作压强为780mmHg，温度为25℃,进入填料塔的混合气体为1000m3/h。
吸收剂为不含苯的煤油。
煤油的耗用量为最小用量的1.5倍。
气液逆流流动。
已知该系统的平衡关系为Y=0.14X(式中Y、X均为摩尔比)。
已知气相体积总传质系数K Y a=125kmol/m3.h。
煤油的平均分子量为170Kg/Kmol。
塔径为0.6m。
试求:(1)煤油的耗用量为多少Kg/h?(2)煤油出塔浓度X1为多少?(3) 填料层高度为多少m? 习题17 附图(4) 吸收塔每小时回收多少Kg苯?(5) 欲提高回收率可采用哪些措施?并说明理由。
2.18 在逆流操作的填料塔内,用纯溶剂吸收混合气体中的可溶解组分。
已知: 吸收剂用量为最小量的1.5倍,气相总传单元高度H OG=1.11m,(H OG=G B/K Y a,其中G B---惰性气体的流率，Kmol/m2.s；K Y a---以气相摩尔比差为总推动力的气相体积总传质系数Kmol/m3.s. △Y),操作条件下的平衡关系为Y=mX(Y、X--摩尔比),要求A组分的回收率为90%,试求所须填料层高度。
在上述填料塔内,若将混合气体的流率增加10%,而其它条件(气、液相入塔组成、吸收剂用量、操作温度、压强)不变,试定性判断尾气中A的含量及吸收液组成将如何变化? 已知K Y a∝G0.7。
2.19 在常压填料逆流吸收塔中,用清水吸收混合气体中的氨,混合气量为2000m3/h,其中氨的流量为160m3/h,出口气体中氨的流量为4m3/h，操作温度为20℃，平衡关系为Y=1.5X,传质系数K Y=0.45Kmol/m2 h △Y(均按摩尔比表示),试求:(1) 吸收率η为多少?若吸收剂量为最小用量的1.2倍时,求溶液的出口浓度。
(2) 已知塔径为1.2m,内充25X25X3的乱堆填料拉西环,填料有效比面积约200m2/m3, 求填料层高度。
(3) 若使V、Y、η、X1不变,而使吸收剂改为含氨0.1%(mlo%)的水溶液时, 填料层高度有何变化(K Y可视为不变)。
2.20 在填料塔内稀硫酸吸收混合气体中的氨(低浓度),氨的平衡分压为零(即相平衡常数m=0),在下列三种情况下的操作条件基本相同, 试求所需填料高度的比例:(1) 混合气体含氨1%,要求吸收率为90%;(2) 混合气体含氨1%,要求吸收率为99%;(3) 混合气体含氨5%,要求吸收率为99%。
对上述低浓度气体，吸收率可按η=(Y b-Ya)/Y b计算。
2.21用图示的A、B两个填料吸收塔,以清水吸收空气混合物中的SO2，已知系统的平衡常数m=1.4,塔的H OG=1.2[m],气体经两塔后总吸收率为0.91，两塔用水量相等，且均为最小用量的1/0.7倍，试求两塔的填料层高度。
操作型计算2.22 含氨1.5%(体积%)的气体通过填料塔用清水吸收其中的氨。
平衡关系y=0.8x, 液气摩尔比L/G=0.94,总传质单元高度H OG =0.4m,填料层高度h o=6m。
(1) 求出塔气体中氨的浓度(或吸收率);(2) 可以采用哪些措施提高吸收率η?如欲达到吸收率为99.5%,对你所采取的措施作出估算。
2.23 空气中含丙酮2%(体积%)，在填料塔中用水吸收。
填料层高度h o=10m，混合气体摩尔流率G=0.024[kmol/m2.s]，水的摩尔流率L=0.065[kmol/m2.s]，气相传单元高度H G =0.76m，液相传质单元高度H L=0.43m，操作温度下的亨利常数E=177[KN/m2],操作压力为100[KN/m2],求出口气体浓度。
2.24 用不含溶质的吸收剂吸收某气体混合物中的可溶组分A,在操作条件下, 相平衡关系为Y=mX。
试证明：(L/V)min=mη, 式中η为溶质A的吸收率。
综合计算2.25 在直径为0.8m的填料塔中, 用1200Kg/h的清水吸收空气和SO2混合气中的SO2,混合气量为1000m3(标准)/h,混合气含SO21.3%(体积),要求回收率为99.5%,操作条件为20℃, 1atm,平衡关系为y e=0.75x,总体积传质系数K y a=0.055Kmol/m3.s. y,求液体出口浓度和填料层高度。
2.26 在塔径为1.33m的逆流操作的填料吸收塔中，用清水吸收温度为20 ℃ , 压力为1atm的某混合气体中的CO2,混合气体处理量为1000m3/h,CO2含量为13%(体积), 其余为惰性气体,要求CO2的吸收率为90%,塔底的出口溶液浓度为0.2gCO2/1000gH2O,操作条件下的气液平衡关系为Y=1420X(式中Y、X均为摩尔比),液相体积吸收总系数K X a=10695Kmol/m3 .h,CO2分子量为44,水分子量为18。
试求:(1) 吸收剂用量(Kg/h);(2) 所需填料层高度(m)。
2.27 某厂使用填料塔，以清水逆流吸收某混合气体中的有害组分A。
已知填料层高度为8m。
操作中测得进塔混合气组成为0.06(组分A的摩尔分率,以下同),出塔尾气中组成为0.008,出塔水溶液组成为0.02。
操作条件下的平衡关系为y=2.5x。
试求:(1) 该塔的气相总传质单元高度;(2) 该厂为降低最终的尾气排放浓度,准备另加一个塔径与原塔相同的填料塔。
若两塔串联操作，气液流量和初始组成均不变,要求最终的尾气排放浓度降至0.005,求新加塔的填料层高度。
注:计算中可近似用摩尔分率代替摩尔比。
2.28 流率为0.04Kmol/m2.s的空气混合气中含氨2%(体积), 拟用逆流吸收以回收其中95%的氨。
塔顶喷入浓度为0.0004(摩尔分率)的稀氨水溶液，采用液气比为最小液气比的1.5倍,操作范围的平衡关系为y=1.2x,所用填料的气相总传质系数K y a=0.052Kmol/m3.s. △y。