化工原理吸收习题及答案.pptx

NOG
1 1 mG
L
ln
1
mG L
ln
y1 mx2 y2 mx
2
mG L
1
1 mG
ln
1
mG 1
L 1
mG L
L
1
1 0.8
ln1
0.8 1
1 0.9
0.8
5.15
H5
H OG
NOG
0.97m 5.15
新工况下：
L,G 不变,m 不变,∴HOG 不变, mG/L 不变,η’=0.95
衡关系为 y = 1.4x，现场测得气体进、出口浓度分别为 y1=0.03，y2=0.002，液体出口浓度
2
x1=0.015（均为摩尔分率）。试求： (1) 操作液气比 L / G；（2）气相总传质单元高度 HOG；（3）如果限定气体出口浓度
y2 0.0015，为此拟增加填料层高度，则在保持液气流率均不变的条件下应增加多
0.00238
y2
0.00052
(3)
Fra Baidu bibliotek
NOG
y1 y2 ym
0.02 0.001 0.00238
7.98
H OG
G K ya
0.04 0.052
0.77m
H HOG NOG 0.777.98 6.1m
16 某逆流操作的吸收塔，用清水洗去气体中的有害组分。已知该塔填料层高度为 9m，平
13 在填料层高度为 5m 的常压填料塔内，用纯水吸收气体混合物中少量的可溶性组分，气 液逆流接触，液气比为 1.5，操作条件下的平衡关系为 y = 1.2x，溶质回收率为 90%。今若 保持气液两相流量不变，而欲将回收率提高到 95%，问填料层高应增加多少 m？ 解：原工况下：
m 1.2 0.8 L G 1.5
G
G min
x1
y1 y 2 LG
x 2
0.02 0.001 1.752
0.0004 0.0112
(2) y1 y1 mx1 0.02 1.20.012 0.00656
y2 y2 mx2 0.0011.2 0.0004 0.00052
y m
y1 y2 ln y1
0.00656 0.00052 ln 0.00656
(1)液体离开塔底时的浓度（摩尔分率）；(2)全塔平均推动力△y m；(3)填料层高度。
解：属于低浓气体吸收。
(1) y2 y11 2% 1 95% 0.001
L
G
min
y1 y2
y1 m
x
2
0.02 0.001 0.02 0.0004
1.168
1.2
L
1.5
L
1.51.168 1.752
少高度？ 解：属低浓气体吸收
L y y 0.03 0.002
(1) 1 2
1.87
G x1 0
0.015
m (2) L G
1.4 0.749 1.87
N OG
1
1 mG
ln
1
mLGyy12mmxx
2
2
mG
L
L
1
1 0.749
ln1
0.749
0.03 0.002
0.749
6.0
塔应加高H H H 10.5 9 1.5m 17 在逆流操作的吸收塔内,用清水吸收氨-空气混合气中的氨,混合气进塔时氨的浓度 y1=0.01(摩尔分率),吸收率 90%,操作压力为 100kpa,溶液为稀溶液,系统平衡关系服从拉乌尔 定律,操作温度下,氨在水溶液中的饱和蒸汽压力为 90kpa。
H9
H OG
N OG
1.5m 6.0
(3)
增
加
填
料
层高度，L,G不变
,
m不变
,
NOG不变
,
mG L
不变
则
N O G
1 mG 1
ln 1
mLGyy 12
mG
L
L
1
1 0.749
ln
1
0.749
0.03 0.0015
0.749
6.98
H H OG NOG1.5 6.98 10.5m
试求：(1)溶液最大出口浓度;(2)最小液气比; (3)当吸收剂用量为最小用量的 2 倍时,传质单元数为多少? (4)传质单元高度为 0.5m 时,填料 层高为多少米? 解：系统服从拉乌尔定律 (1)y=(p°/p)x=90/100x=0.9x
x1e=y1/m=0.01/0.9=0.011 (2)(L /G )min =(y1-y2)/(y1/m)=mη=0.9×0.9=0.81 (3)(L/G )=2(L /G )min =2×0.81 =1.62
(1) 全塔气相平均吸收推动力；(2)所需填料层高度。
解：(1) G V 2500 111.61kmol / h 22.4 22.4
L 3.61000 200kmol / h 18
摩尔分率
15 17 y1 1000 22.4 0.0198
y2 y11 0.0198 1 98% 0.000396
NOG
1
1 mG
ln
1
mG L
1
1 '
mG
L
L
1
1 0.8
ln1
0.8
1
1 0.95
0.8
7.84
又 L、G 不变，m 不变 HOG 不变
H HOG NOG 0.97 7.84 7.6m
填料层应增加的高度 H 7.6 5 2.6m 14 拟在常压填料吸收塔中，用清水逆流吸收废气中的氨气。废气流量为 2500m3/h（标准状 态），废气中氨的浓度为 15g/m3（以标准状态计），要求回收率不低于 98%。若吸收剂用量为 3.6 m3/h，操作条件下的平衡关系为 y = 1.2x，气相总传质单元高度为 0.7m。试求：
x1
y1 y2 LG
x2
0.0198 0.000396 0.0108 200 111.61
y1 y1 mx1 0.01981.2 0.0108 0.00684
1
y2 y2 mx2 0.0003961.2 0 0.000396
ym
y1 y2 ln y1
0.00684 0.000396 ln 0.00684
0.00226
y2
0.000396
(2)
N OG
y1 y2 0.0198 0.000396 8.59
ym
0.00226
H HOG NOG 0.7 8.59 6.0m
15 流率为 0.04kmol/(m2s)的空气混合气中含氨 2%（体积%），拟用一逆流操作的填料吸收 塔回收其中 95%的氨。塔顶喷入浓度为 0.0004（摩尔分率）的稀氨水溶液，液气比为最小液 气比的 1.5 倍，操作范围内的平衡关系为 y = 1.2x，所用填料的气相总体积传质系 数 Kya=0.052kmol/(m3s)，试求：