吸收计算题-10题

1、吸收计算题-10题-20122（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/ （h m ），操作压力33P=101.3kPa。已知容积传质系数 kya 64.6kmol/（h m ）， kLa 16.6kmol /（h m3），相平衡关系为Pa 4.62ca （式中气相分压 Pa的单位是kPa，平衡浓度单位是 kmol/m3）。求：（1 ）容积总传质系数 Kya及传质单元高度 HOg（2）液相阻力占总传质阻力的百分数。P - Er = He = Hi ,r x4 62.-.wj s /f =IOi.3i rtic, I .6c kmol / - rn= 2.75x1(1

2、fi十 2J5 xlO tKU 182/j frC f bacK a k.tci罠廿 64 6= 6291(册 I）浪和阳力占用硏力的百好数为=2.7SX1C ：IW1K22低含量协逆撮毗忆轼；（二）某填料吸收塔用含溶质X2 0.0002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 y10.01回收率可达0.90。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x20.00035，试求：（1） 可溶组分的回收率下降至多少？（2）液相出塔摩尔分数 x1升高至多少？(I y严齐匸训二O.Ox(i -o.9- a,ODiMJA LiV 3心厶创丄丄)1

3、A V-, - Mix, AI-=!一 Inld - U.06?)卫也二型竺丄 10.667 13H1-0.667OWI -UmJ2x2当斗上升时*曲于H芋證.甘曲木变讥忆宥二匚*；也不譽111轧矶51(7的晌700吨辺71-1).667, -O.QUU35X2y； D.0U13也01-山闻13(MM-Ixnn)i-(1J)()I3)-H).l)ll()3：i =“鼻 口 2.予（三）有一填料吸收塔， 在28C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

4、 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）3E,V(E -FJ 7.6yx(0C263-).mm=1=3- =;=6?斗幡鞋”x0,(X)S08如胡唧心“隔丽亠闵为 芒、? 可口烹培爪适合-丄哦甸H用就噌大H肉旧Lw- LIXI334- 14/fi7ta)/in) J叽as 叫=丸阴嗣汕0.05263 - rr=t= r 0.0004=0.01424-x7.52 = 1 L28w（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

5、总高度为9m,平衡关系Y=1.4X，测得气体进、出口浓度Y 1=0.03，丫2=0.002，液体出口浓度 Xi=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 丫2=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？W上二也匹举“8?0.03 -0X, -X,0.015-0lrl(1 - 0.7494 0.7491 -1).749U.(H)2 - U6.0041 Hiivp.ii J故甘谜产ZfN豁=9/6=U% =1,5不喪靳诵呪下的竹断巾兀放X：Inl(l-S)-h aInin n叩7聞才岫=

6、 6.yZ=用怦 x 科宙= 10.47n?7：-7=A7-=A?m(六)用水吸收气相混合物中的氨，氨的摩尔分数y 0.05，气相总压为101.33kpa(1atm),相平衡关系满足享利定律c Hp，其中H 1.073kmol/(m3.kpa)，气膜传质阻力为总传质阻力的80%，总传质系数 Kg 2.57 10 6 kmol /(m2 s kpa)。试求：(1)液相浓度为0.068kmol /m3时的吸收速率； (2 )气膜及液膜传质分系数 kG及kL。解：山題中所给条件可胃岀对府的伶质速率方程:比=KG(p-p )p = p , =5M5kpfi二 = 0.07H 1.073 血M = 2.

7、57xl(j - (5.065-017) = 1.28x10、环胡扎和小口 - 2t571Q3.21x10 J 如叫/(口宀幼U.S（七）有一吸收塔，用清水在101.33kpa , 20 c下吸收混于空气中氨。已知填料度为4m，入塔气体质量流速G 600 kg （m2 h），含氨6%（体），吸收率为99%，水的流速W 790 kg （m2 h），逆流操作，平衡关系 Y 0.9X，KGa G08。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；0.05i-n朴fl l-i矢件变优亦的传呱川兀紳扛

8、护堪軌m刑皴= 0.tt526I-儿 I(1OOO526操作条件下，混C吒的平均廉尔两凤为M = yx,A/ 0.05x17 + (1 - 0.05)x29kg/kmol * 28.4kg/kiQol二I 0.05) kmol/(nf h) - 20.07knwl/(ni -h) fl 28.4主2_ =聖2刈 i -Q) kmo“(in? h) = 44.44 kniol/(ni? hS =叫、=巴=qii 18q 44.44K* =(K-yj= 0.406x( O.OS26 - 0.000526) = 0.0211弘丄AY-Y - -0.0526-U.C21 I 0.0315AY2 =匕一

9、 r2 * = 0.000526 - 0 = 0.000526（I）P； = 2几弋不变.JM液相山辂和成也不至问12二 K - Y； = 0.0526 -三 x 0.02 II = 0.0421Ayr.-yf = O.OUO526 - O = U.0U0526N；w；=丄Ka K八屮Q絡叩22工二 HU =l.2lSx5,499ni = l.l99mAZ = Z-l.ROitn即撕需域料辰；辭世比旧来减少IMlmu妒:* 土妆*5= = 25 =2x0.406 = 0.812L若保轉P柑泌暦斜底不夔躺植栩出塔紳迪要!HI阳.即 X=2X.故叫=耳-覃或r離=片一T( SHK工U.U52b -

10、(l. I2!x(HU52-J1XKJS2b)二 AU1限也亡比-厂=0,000526-0 = 0,OU052i直片 1-0 812 G.ODO526-2*JxO.435m-0.500111Z= H：肿二=NX) XI 工貶 m = 7.910mdZ = Z-Z =7,9IO-3)m -4.91l)ni|i祈需填料厲商度要比15来增加+.9ifl mn 対i 细?=rT屮一伽)黑骼十仙=1497M利 阳 无稿，BP疇丄时后d咒礬瞒，所稣传岚单兀辭瞳不吏*即% =/J = 0.435 m工 _ H 爲=0 435x5.497111-2.391111玄二丁 ZR2VH j】m 云 0WH11)(八

11、) 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?解；本题为操菲里计韋隔（1宜用u番因数法求尊L对&=0UIII.八皿丄111r;-inA i-i） t-asNz 1 1（Kt-aS）xlO+05|-MIgTTi = 1诂屮“為卡-4 7JJ4r7D5 106?咒和总仙航呻兀局应为:誥嚨惴小（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y 2

12、.2x，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？常：对攸灌度策统T计算讨可用嘩尔分数代皆摩尔比“川混介吒怵址札會相性弋体址H1馆液址代替濟割挺“rtira工厂叫xl亠二山怡 702 2 7mV益=iUtf舛L.2j?iK竝此增不能4（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，丫2=0.004，塔底 Xi=0.008，Yi=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 丫2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？解:吒相总传质单元高度Y； = 1.5X, = AK =厲一=理出0哄)7叫=。加力街g匕一匕m亠亠.亠 .亠亠0.004上竺土斗刀20.00577% =77 2“ = 4/2.77= l.44w(2)燥作液气比为最小液气比的多少倩X X ()X)08(L/n =仁g二忙岫“ X； - X、 YJm 0.02/1.5(门 zz =