化工原理下册 第7章 吸收 讨论题解答

（**）x2 , (L/G)
气膜控制 NOG不变
NOG=6.69
y1 mx2 0.025 0.11 0.002 137 .7 y2 mx2 0.0004 0.11 0.002
1 0.3 L2 m 0.11 0.367
A2
G 0.3 0.3
L2 0.367 *300 60 0.833
NOG
1
1
1
Ln 1
1 A
y1 mx2 y2 mx2
1
A
6.69
A
A' L' 1 mG 0.52
L' 0.211300 63.3kmol/ h
L 63.3 60 5.5%
L
60
（II） y2=0.00044 y2=ye2 L 无穷大 ( h 不变 ) h无穷大( L/G不变)
(G ) 0.33 L
(Vnew') 0.373 1.13 V 0.33
蒸汽增加 13%, x2 从 0.004 降到 0.002, y1从0.001降到 0.00072。
0.364
L
x1' x1'xe1' 0.024 x2 ' x2 'xe2 ' 0.004
xm '
x1'x2 ' ln x1'
0.01116
x2 '
NOL '
x1'x2 ' xm
10.75
h NOL 'HOL ' 10.75 0.72 7.74m
（4）y2改变，L增加可否实现 （计算）
吸收章讨论题
用一逆流吸收塔与一逆流解吸塔共同作用，以脱除煤气中 所含的苯蒸气。
吸收过程用洗油作吸收剂，塔径为0.5m，煤气处理量为 300kmol/h，入塔煤气中含苯2.5%（摩尔百分比，下同）， 要求出塔气含苯量不超过0.1%，从解吸塔解吸后的溶剂 进入吸收塔时浓度为0.4%。操作条件下的气液平衡关系 为ye =0.11x，操作液气比为最小液气比的1.8倍。
L
60
（5）x2↓ 求 L’、y2 吸收过程
P,T,G不变 Kya不变 HOG不变 NOG不变 x2 =0.002, NOG=6.69, A =1/0.55 y2 =0.000716,
y1 mx2 50 y2 mx2
x1
1 0.2
0.025
0.0072
0.002
0.1234
解析过程
P,T, L不变 Kxa不变 HOL‘不变 NOL’不变试差 y1‘ 物 料衡算 (q mG‘ / q mL）
（3）若解吸塔的液相总传质单元高度为0.72m，求解吸塔的 填料层高度；
（4）若吸收塔出塔气浓度分别变为0.09%、0.044%、0.04%， 入塔吸收液浓度不变，仅加大液体量的措施是否可行？若可 行，应调为多少？若不行，可采取其他什么措施？
（5）在吸收塔气量、液量及两塔塔高不变的条件下，欲使吸 收塔入塔液体浓度降至0.2%，则解吸塔所消耗的蒸气量增多 还是减少？变化多少？此时吸收塔出塔净化气组成可降至多 少？
解题：
（1）求吸收剂用量及溶质的回收率、吸收塔出塔液的饱和度
L y1 y2 0.025 0.001 0.11 G min xe1 x2 0.025 / 0.11 0.004
L / G 1.8(L / G)min 0.198 0.2
L 60kmol/ h
y1 y2 1 0.001 0.96
ye2 mx2 0.11 0.004 044
A>1，塔顶达到平衡
y2 ye2 L 增加可实现降低 y2
（I） y2 =0.0009 y2>ye2 气膜控制, G 不变
Kya 不变 HOG 不变 NOG 不变（h不变）
试差A' L'
y1 mx2 0.025 0.11 0.004 53.4 y2 mx2 0.0009 0.11 0.004
x1'
0.1234
y1 ' 3.64
x2 ' 0.002
xm
'
(0.1234 y1' / 3.67) ln (0.1234 y1' /
0.0002 3.67)
0.0002
NOL '
x1'x2 ' x m
10.75
试差 y'=0.3254
G
0.1234 0.002
( L )new 0.3254 0 0.373
在解吸塔中，用过热蒸气将进入解吸塔的吸收液进行脱苯 操作，已知解吸塔的操作气液比为0.33，操作条件下的平 衡关系为ye =3.64x 。
设吸收塔为气膜控制，解吸塔为液膜控制。
试求：
（1）吸收剂用量及溶质的回收率、吸收塔出塔液的饱和度；
（ 2 ） 若 吸 收 过 程 的 气 相 总 体 积 传 质 系 数 Kya 为 1798kmol/(m3·h)，求吸收塔的填料层高度；
y1
0.025
吸收液饱和度
x1 100% 0.124 100% 54.56%
xe1
0.025 0.11
x1
G L
y1
y2
x2
0.124
（2）求 吸收塔高度h
① h=HOG·NOG
G HOG K ya
A L mG
G
300 0.785 0.52
1528.7kmol/ m2h
h HOG NOG G 1528.7
HOG K y a 1798 0.85m
A L 0.11 0.55 mG 0.2
NOG
1 1 1
Ln1
1 A
y1 mx2 y2 mx2
1
A
A
6.69
h 6.69 0.85 5.69m
（3）解吸塔高度h’
x1' x1 0.124
y1 '
x1'x2 ' G'
y2 '
（III） y2=0.0004 y2 < ye2 仅增加溶剂用量不行 措置： x2
（*） x2 (L/G 不变) x2=0 x1 =0.123
y1 0.025 0.11* 0.123 0.01147 y2 0.0004 0 0.0004 ym 0.0032985
NOG 7.46>6.69, h=7.46*0.86>5.69m 仅降低x2