吸收计算题-10题解析

吸收计算题-10题-2012

（一）某填料塔用水吸收混合气中丙酮蒸汽。混合气流速为V=16kol/)(2

m h ⋅，操作压力P=101.3kPa 。已知容积传质系数)/(6.643m h kmol a k y ⋅=，)/(6.163

m h kmol a k L ⋅=，相平

衡关系为A A c p 62.4=（式中气相分压A p 的单位是kPa ，平衡浓度单位是3

/m kmol ）。求：

（1）容积总传质系数a K y 及传质单元高度OG H ； （2）液相阻力占总传质阻力的百分数。

（二）某填料吸收塔用含溶质0002.02=x 的溶剂逆流吸收混合气中的可溶组分，采用液气比L/V=3，气体入口质量分数01.01=y 回收率可达90.0=η。已知物系的平衡关系为y=2x 。

今因解吸不良使吸收剂入口摩尔分数升至00035.02

='x ，试求： （1）可溶组分的回收率η'下降至多少？

（2）液相出塔摩尔分数1

x '升高至多少？

（三）有一填料吸收塔，在28℃及101.3kPa，用清水吸收200m3/h氨-空气混合气中的氨，使其含量由5%降低到0.04%（均为摩尔%）。填料塔直径为0.8m，填料层体积为3 m3，平衡关系为Y=1.4X，已知Kya=38.5kmol/h。问

（1）出塔氨水浓度为出口最大浓度的80%时，该塔能否使用？

（2）若在上述操作条件下，将吸收剂用量增大10%，该塔能否使用？（注：在此条件下不会发生液泛）

（四）一填料塔用清水逆流吸收混合气中的有害组分A。已知操作条件下气相总传质单元高度为1.5m，进塔混合气组成为0.04（A的摩尔分率，下同），出塔尾气组成为0.0053，出塔水溶液浓度为0.0128，操作条件下平衡关系为Y=2.5X。试求：

（1）液气比为最小液气比的多少倍？

（2）所需填料层高度？

（3）若气液流量和初始组成不变，要求尾气浓度降至0.0033，求此时填料层高度为若干米？

（五）某逆流操作的吸收塔，用清水洗去气体中的有害组分。已知该塔填料层总高度为9m，平衡关系Y=1.4X，测得气体进、出口浓度Y1=0.03，Y2=0.002，液体出口浓度X1=0.015（均为摩尔比）。试求：

（1）操作液气比L/V；

（2）气相总传质单元高度H OG，

（3）如果限定气体出口浓度Y2=0.0015，为此拟增加填料层高度，在保持液气比不变的条件下应增加多少？

（六） 用水吸收气相混合物中的氨，氨的摩尔分数05.0=y ，气相总压为101.33kpa(1atm),相平衡关系满足享利定律Hp c =，其中)./(073.13

kpa m kmol H =，气膜传质阻力为总

传质阻力的%80，总传质系数)/(1057.22

6a G kp s m kmol K ⋅⋅⨯=-。试求：

（1）液相浓度为3

/068.0m kmol 时的吸收速率； （2）气膜及液膜传质分系数G k 及L k 。

（七）有一吸收塔，用清水在kpa 33.101，c

20下吸收混于空气中氨。已知填料度为m 4，入塔气体质量流速)(6002

h m kg G ⋅=，含氨%6（体），吸收率为99%，水的流速

)(7902h m kg W ⋅=，逆流操作，平衡关系X Y 9.0=*，8.0G K Ga α。试计算当操作条件分别

作如下改变时，填料层高度应如何改变才能保持原来的吸收率？

(1) 操作压强增加1倍； (2) 液体流量增加1倍； (3) 气体流量增加1倍；

（八）在一填料层高度为5m的填料塔内，用纯溶剂吸收混合气中溶质组分。当液气比为1.0时，溶质回收率可达90%。在操作条件下气液平衡关系为Y=0.5X。现改用另一种性能较好的填料，在相同的操作条件下，溶质回收率可提高到95%，试问此填料的体积吸收总系数为原填料的多少倍？

（九）在一逆流操作的填料吸收塔中用清水吸收空气中某组分A ，已知操作条件下平衡 关系为x y 2.2 ，入塔气体中A 的含量为6%(体)，吸收率为96%，取吸收剂用量为最小用量的1.2倍，试求：

（1）出塔水溶液的浓度；

（2）若气相总传质单元高度为0.8m ，现有一填料层高为8m 的塔，问是否能用？

（10）某厂吸收塔填料层高度为4m，用水吸收尾气中的有害组分A，已知平衡关系为Y=1.5X，塔顶X2=0，Y2=0.004，塔底X1=0.008，Y1=0.02，求：

（1）气相总传质单元高度；

（2）操作液气比为最小液气比的多少倍；

（3）由于法定排放浓度Y2必须小于0.002，所以拟将填料层加高，若液气流量不变，传质单元高度的变化亦可忽略不计，问填料层应加高多少？