吸收习题答案---文本资料

1、5.5习题精选5-1当压力不变时,温度提升1倍,溶质在气相中的扩散系数提升2.83倍;假设某液相 黏度随温度变化很小,绝对温度降低1倍,那么溶质在该液相中的扩散系数降低丄倍.5-2等分子反向扩散适合于描述精懈过程;单向扩散适合描述吸收和解吸过程.5-3双组份理想气体进行单向扩散.当总压增加时,假设维持溶质A在气相各局部分压不变, 传质速率将减少：温度提升,那么传质速率将 增加：气相惰性组分摩尔分率减少,那么 传质速率将增加.5-4常压、25°C低浓度的氨水溶液,假设氨水浓度和压力不变,而氨水温度提升,那么亨利系数 E增加,溶解度系数H减小,相平衡常数m增加,对吸收过程不利.5-5常压

2、、25°C低浓度的氨水溶液,假设氨水上方总压增加,那么亨利系数F不变,溶解度系 数H不变,相平衡常数m减少,对解吸过程不利.5-6常压、25°C密闭容器内装有低浓度的氨水溶液,假设向其中通入氮气,那么亨利系数E不变, 溶解度系数H不变,相平衡常数m减少,气相平衡分压不变.5-7含5% 体枳分率二氧化碳的空气一二氧化碳混合气,在压力为101. 3kPa,温度为25°C 下,与浓度为1. lX10_3kmol/m3的二氧化碳水溶液接触,相平衡常数m为1641,那么CO： 从气相向液转移,以液相摩尔分率表示的传质总推动力为1.07X10-'.5-8填料吸收塔内,

3、用清水逆流吸收混合气体中的溶质A,操作条件下体系的相平衡常数m 为3,进塔气体浓度为0. 05 摩尔比,当操作液气比为4时,出塔气体的极限浓度为； 当操作液气比为2时,出塔液体的极限浓度为0. 0167.5-9难溶气体的吸收过程属于液膜 限制过程,传质总阻力主要集中在 液膜 侧,提升 吸收速率的有效举措是提升相流体的流速和湍动程度.5-10在填料塔内用清水吸收混合气体中的NH3,发现风机因故障输出混合气体的流量减少, 这时气相总传质阻力将增加；假设因故清水泵送水量下降,那么气相总传质单元数住 变.5-11低浓度逆流吸收塔中,假设吸收过程为气膜限制过程,同比例增加液气量,其他条件不 变,那么忠增

4、加,AYm增加,出塔液体X,下降,出塔气体Y：增加,吸收率工 降_.5-12采用逆流填料吸收塔吸收某溶质,当要求液体含量不低于某一数值,且工艺对吸收剂 用量有一定的限制,结果填料未能得到充分润湿时,总传质系数降低,工业上通常采用 吸收液再循坏 流程提升填料的润湿率,当总传质系数提升程度人于传质推动力降低程度时,此操作对吸收过程是有利的.5-13溶质A的摩尔比X=0. 2的溶液与总压为2atm,乙二0. 15 摩尔比的气体接触,此条件 卞的平衡关系为p；二1.2Xxatm.那么此时将发生 吸收过程;用气相组成表示的总传 质推动力4Y二0.03 :假设系统温度略有提升,那么Z1Y将降低；假设系统总

5、压略有增 加,那么4Y将增加.5-14在吸收塔设计中,传质单元高度的人小反映了吸收塔设备效能的上下:传质单元数反映了吸收过程的难易程度.5-15在一逆流吸收塔内,填料层高度无穷大,当操作液气比丄m时,气液两相在 塔顶 达V到平衡；当操作液气比时,气液两相在 塔底 到达平衡；当操作液气比g=m 时,气液两相在全塔各截面到达平衡.5-16用清水吸收空气一NHs中的氨气通常被认为是气脸限制的吸收过程,当其它条件不 变,进入吸收塔清水流量增加,那么出丨I气体中氨的浓度减少,出丨I液中氨的浓度J咸 少,溶质回收率增人.5-17在常压低浓度溶质的气液平衡体系中,当温度和压力不变时,液相中溶质浓度增加, 溶

6、解度系数H 不变,亨利系数E不变.5-18对于易溶气体的吸收过程,气相一侧的界面浓度K接近于 尸液相主体浓度平衡 的摩尔比,而液相一侧的界面浓度凡接近于 X液相主体浓度.5-19解吸过程中,解吸塔某截面的气相溶质分压小于液相浓度的平衡分压,解吸操作 线总在平衡线的下方 .5-20吸收因数可表示为 A=L/ Vm,它在X-Y图的几何意义是 吸收操作线斜率与 平衡线斜率之比.5-21当减少吸收剂用量,匕、Y：和左不变,那么传质推动力减少,操作线将靠近 平 衡线,吸收塔设备费用将增加 .5-22 一定操作条件卞的填料吸收塔,假设增加填料层高度,那么传质单元高度Hg将不变, 传质单元数Noc将增加 .

7、5-23在填料吸收塔设计过程中,假设操作液气比=那么全塔平均吸收推动力为VI V丿皿山0,填料层高度无穷大 .5-24.传质单元数与别离要求、平衡关系、操作液气比有关.5-25.最大吸收率耳迳与液气比、液体入塔浓度、相平衡常数有关.5-26.在25°C下,用CO?浓度为0. 01kmol/ms和0. 05kmol/m3的C0,水溶液分别与CO： 分压为50. 65kPa的混合气接触,操作条件下相平衡关系为二1.66X10kPa,试说 明上述两种情况下的传质方向,并用气相分压差和液相摩尔浓度差分别表示两种情况 下的传质推动力.M解：x =- = 0.01 x 18 /1000 = 1.

8、8x 10-4Pspf二1. 66X1O5X1. 8X 10=29. 9 kPa灿二50. 65 kPa> p：所以传质方向为溶质由气相到液相吸收过程以气相分压差表示的传质推动力为ApA = pA - p = 50.65 -29.9 = 20.8kPa与CO,分压为50. 65kPa的气相呈相平衡的液相摩尔浓度=1000 X 50.65 _0 017klwl/m 3 18 x 1.66xl05以液相摩尔浓度差表示的传质推动力为Aca = c； 一 = 0.017 - 0.01 = 0.007 kmol/m3x' = c a = 0.05x18/1000 =9.0xl0-4Ps尸二

9、 1. 66X10*9. OX IO"二 149. 4 kPa灿二50. 65 kPa< a*所以传质方向为溶质由液相到气相解吸过程以气相分压差表示的传质推动力为心=149.4-50.65 = 98.8kPa以液相摩尔浓度差表示的传质推动力为Aca = Ca - c； = 0.05 - 0.017 = 0.033 kmoVm35-27.在一填料塔内用清水逆流吸收某二元混合气体中的溶质Ao进塔气体中溶质的浓 度为0.03 摩尔比,下同,出塔液体浓度为0. 0003,总压为lOlkPa,温度为40°C ,问：1压力不变,温度降为20°C时,塔底推动力¥

10、-¥*变为原来的多少倍？2温度不变,压力到达202 kPa,塔底推动力Y-于变为原来的多少倍？：总压为lOlkPa,温度为40°C时,物系气液相平衡关系为Y*=50Xo总压为lOlkPa, 温度为20°C时,物系气液相平衡关系为工二20X.解： 总压为lOlkPa,温度为40°C时y* =/nX = 50x3xl0 =0.015所以(Y y*)i = 0.03 - 0.015 = 0.015(1)压力不变,温度降为20 C时y* = /Z7'X = 20x3x10 =0.006所以(y 厂 1 = 0.03 0.006 = 0.024= 1.6

11、倍(rr)2 _ 0.024(Y-門0.015(2)压力到达202 kPa,温度为40 Cmr50=25Y" =mX =25x3x10=0.0075所以(Y 一 厂=0.03 - 0.0075 = 0.0225=15倍(r-r#)20.0225(丫-心0.0155-28在一填料塔中进行吸收操作,原操作条件下,kYa=kva=0. 026kmol/m3. s,液相体积传质系数kg试分别对m二0.1及m二5.0两种情况,计算当液体流量增加一倍时,总传质阻力减少的百分数.解：(1) m = 0.1 Rj*丄= + !=丄一 + =423.08(m3 s)/kii»l Kxa kx

12、a mkya 0.0260. lx 0.026Lf = 2L 时(Lf0.66kxa = 2Q66x 0.026 = 0.041 lkinol/(m3 s)Pr Pr盅二詁n+扁而=他曲 s圖所以,阻力减少:Kxa K；ci 423.08-408.95°1423.08(2) m = 5 时=+ - = -一 += 46.15(m3 s/kmolKxa kx ci mka 0.0265 x 0.026Lf = 2L 时a = 2°66 x 0.026 = 0.041 lkinol/(m3 s)=丄 + = 一-一 + -一 = 32.02(m3 s)/kmolK xa kxa

13、 fnkYa 0.0411 5x0.026所以,阻力减少：11Kx. Kx a1KE5-29用清水在填料吸收塔中逆流吸收含有溶质A的气体混合物.进塔气体浓度为0. 05 摩尔分率,在操作条件下相平衡关系为Y丄5X,试分别计算液气比为6、5和4时,出塔气体的极限浓度和液体出I I浓度.解1# = 6加,当填料层高度为无穷时,操作线"与平衡线交于塔顶. 丫 ,min =讴 2 = °其中“十鴿皿26由物料衡算:-丫®)X1 =2 = 0.008862 £ = 5 =川,操作线动与平衡线重叠.max卜45操作线讪与平衡线交于塔底.4亠警临.5由物料衡算： =

14、-(-)=0.0526-4x0.0105 = 0.01065-30.在填料塔中用清水吸收混合气体中的溶质,混合气中溶质的初始组成为0. 05(摩尔分率),操作液气比为3,在操作条件下,相平衡关系为r=5X,通过计算比拟逆流 和并流吸收操作时溶质的最人吸收率. 解：(1)逆流时4 = 2 = 0052611 儿 1 0.05在塔底达平衡m0.05265= 0.01050.0526-3x0.0105 = 0.0211= 60%人 0.0211=1-K 0.0526(2)并流时在塔底达平衡,K=5XL(x1-x2)=v(y2-r1)厶仔.-.=11x0.0526=0.03290.03290.0526

15、= 37.5%逆流时溶质吸收率高5-31.在101.3kPa、35°C的操作条件下,在吸收塔中用清水逆流吸收混合气中的溶质 A,欲将溶质A的浓度由0.02 (摩尔分率,下同)降至0.001,该系统符合亨利定 律,操作条件下的亨利系数为5.52 10'kPao假设操作时吸收剂用量为最小用量的 12倍,(1) 试计算操作液气比L/V及出塔液相组成X】.(2) 其它条件不变,操作温度降为15°C,此时亨利系数为1.210'kPa,定量计算L/V及X如何变化.解：(1) 101. 3kPa. 35°C 下E 5.52 xlO4 m = = S4SY _ 0

16、0211 儿 1 0.02=0.0204 , K = 一1一儿0.001=1-0.001=0.0010.0204-0.0010204= 518(1)545L(L- = 1.2 =1.2x518 =622VI V r /mm.-.x1 = x2 + (r1-y2)=0.0204-0.001622= 3.12xl0"5(2) 温度降为15 C时0.0204-0.0010.0204= 112.7E1.2x10“m =P=-118.51013118.5- =1.2x112.7 = 135.2/.x1 = x,+-(r1-yj= o.o2O4-o.ooi = L4xl0-41- L 1 J 1

17、35.25-32. F图为低浓度气体吸收的几种流程,气液平衡关系服从亨利定律,试在Y-X图上定性地画出与各个流程相对应的平衡线和操作线的位置,并用图中表示浓度的符号标明各操作线端点的坐标.(2)x2X1(4)(3)(习题532附图)(1)(2)Y(3)(4)5-33用纯溶剂逆流吸收低浓度气体中的溶质,溶质的回收率用 表示,操作液气比为最小液气比的 倍.相平衡关系为YmX,试以、 两个参数表达传质单元数解:T 1必-S)芒1士011- 05-34在逆流操作的填料吸收塔中,用清水吸收某低浓度气体混合物中的可溶组分.操作条件下,该系统的平衡线与操作线为平行的两条直线.气体混合物中惰性组分的摩尔流率为

18、90kmol/m2.h,要求回收率到达90%,气相总体积传质系数Ka为0. 02kmol/m3. s,求填料层高度. 解： Y2 =(1-/XLT = mV推动力处处相等.=ay2 = y2 一 mx? =y2= (1-7Xn(1-必n _ 0.9(1-必_可_序Z = Ng x Hoq = 9x1.25 = 11.25m5-35直径为800mm的填料吸收塔内装6m高的填料,每小时处理2000m3 25°C,101. 3kPa的混合气,混合气中含丙酮5%,塔顶出I I气体中含丙酮0.263% 均为摩尔分率.以清水为吸收剂,每千克塔底出丨丨溶液中含丙酮61.2go在操作条件下的平衡关系

19、为r=2.0X,试根据以上测得的数据计算气相总体积传质系数Kvao心 “Fr 篇儿皿63%,丫厂占卷號才2.64曲61.2/=W00<2 = 0020218=Y2-niX2 =y2 =2.64xl0-3X = X 一吨=0.0526 -2x0.0202 = 0.01220.0122 - 2.64xW3=6.25 x IO-30.0526-2.64xl0"36.25x10'= 7.99=0.751ml 2000x101.3x(1-0.05)而 V =J = 134.74kinol/(nr - h)8.314x298x0.785x0.8-vHg =-KvaKYa = 206

20、.05knx)l/(m 3 -li)H qq0.7515-36体积流量为200m7h (18°C、101.3kPa)的空气-氨混合物,用清水逆流吸收其 中的氨,欲使氨含量由5%下降到0. 04% (均为体积百分数).出塔氨水组成为其最 大组成的80紀今有一填料塔,塔径为0.3m,填料层高5m,操作条件下的相平衡关 系为r=1.44X问该塔是否合用？ Kg可用卞式计算：KGa=O. 0027m° 35W° 36 kmol/ (m'.h.kPa)m气体质量流速,kg/ (nT.h);W 液体质量流速,kg/ (m h)o解：比=5%,7侥g儿=0.04%, Y

21、2 =0.04% = 4xlQ-4°, X1=0.8X； =0.80.8x2 = 0.02925 =Y2-hiX2 = 4x107AYl=Yl-rnXl = 0.0526 -1.44x0.0292 = 0.0106axm0.0106 -4xl0"4 _4oi°%xlo-r3.11X10'3:.NOG0.0526-4x1()73.11X10"3-= 16.78混合气体摩尔流率:= 118.62kiix)V(m2-h)200 x101.38.314x(273 +18)x0.785 x0.32混合气体平均分子量:M = 0.05 xl7 + 0.95

22、x29 = 28.4kg/kinol混合气体质量流速：m = 118.62x28.4 = 3368 .8炬伽2 h惰性组分摩尔流率：V = G(l-y1)=ll8.62x(1 0.05)= 112.69kmol/(m2 h)又 L(x1-x2)=v(y1-y2) 厶= 112.690.0526-4x1()70.0292=201.45kinol/(nr h)液体质量流速:w= 201.45 x 18 = 3626.1kg/(m2 h)= 0.0027/h° 35vr°36 =0.0027x3368.8° 353626.1°36 =0.886kinoV(m3

23、 h kPa).Kya = K°a尸= 8975kmol/(n? h)112,6989.75=1.26/?：乙=H gNg = 1-26x16.78= 21.14m所以,该塔不适宜.5-37混合气中含01 摩尔分率,下同CO：,其余为空气,于20°C及2026kPa下在填料塔中用清水逆流吸收,使C0：的浓度降到05%°己知混合气的处理量为2240m7h标准状态下,溶液出口浓度为0.0006,亨利系数E为200MPa,液相总体积传质 系数Kia为50 m'/h,塔径为1.5m.试求每小时的用水量kg/h及所需填料层的高 度.解:L Y,-Y20.111-5.

24、03 x IO'3 X"=1 / o.oV X,-X20.0006而 W =2240(0.1)= 50.96kinoV(nr h)0.785x1.5-x22.4L = 176.6x 50.96 = 8999 54knx)l/(m 2 h)液体流量L = 8999.54x0.785x1.5- = 15895.4kmo"h= 15895.4x18 = 286117.2kgh = 286.117t/h相平衡常数", = £= 200x103 =9&7p 2026AX,十弓一 3 雳-0.0()()6=5.247xK)7AX, = X_X, 丄X

25、, = 5x10 3 =5 097 x10卡- m -98.732犷 7097xE =2.032x10"5.247xl0y/5.097X10'5N°l = X1%2 = 2.95AXm 2.032X10'4又K“CK严伶=罟“ 277皿曲小口L 8999.54Hnl = 3.24mKxaQ 2778z = olol = 3.24x2.95 = 9.56m5-38有一常压吸收塔,塔截面为0.5111-,填料层高为3m用清水逆流吸收混合气中的丙酮丙酮的分子量为58kg/kmol.丙酮含量为0.05 摩尔比,下同,混合气中惰性气体的流量为1120m3/h标准状态.

26、在液气比为3的条件下,出塔气体中丙酮含量为0.005,操作条件下的平衡关系为厂=2X.试求：1出塔液中丙酮的质量分率；2气相总体积传质系数KYakinol/m3 s3假设填料塔填料层增高3m,其它操作条件不变,问此吸收塔的吸收率为多人?解:(1)L _岭一与_岭一与V X1-X2XK-r,0.05-0.005 c 1_-0.015L/V3“M】0.015x58“尺w = 0.0468x1M1 + (l-x1 )M258x0.015 + 0.985 xl8(2)V = 1120/(22.4x3600x0.5) = 0.0218km ol / m2sS=m/(L/V)=2/3=0667(YmXJ/

27、(Y2mXJ=Yi/Yj=005/0005=10Ng- 1 ln(l-S)+s1ln0.333xl0+0.667-4.16G 1-SY2-mX20.333Hog =乙 / N og =3/416 = 0.72 bnKya = V/HOQ =0.0278/0.72 = 0.0386 kinol/(m3 s)(3)z =3+3=6mS、Hog 不变, Nog= = %721=8,32 H OG二厶ln(l S)2 + Si-sy2解得:Y； =0.001090.05-0.00109 = 0.978 Y；0.055-39.在逆流操作的填料吸收塔中,用清水吸收含氨0.05 摩尔比的空气一氨混合气中的氨

28、.混合气中空气的流量为2000nP/h标准状态,气体空塔气速为lm/s 标准状态, 操作条件下,平衡关系为K*=1.2X,气相总体枳传质系数Kya = lS0kmol/mh,采用吸收剂 用量为最小用量的1.5倍,要求吸收率为98%.试求：1溶液出丨I浓度X】；2 气相总传质单元高度Hog和气相总传质单元数N ；3假设吸收剂改为含氨0.0015 摩尔比的水溶液,问能否到达吸收率98%的要求,为什么？解:(1) Y = 0.05y2 =0.05(1-0.98) = 0.001X2 =0."J"X§X厂旦二11.5m=0.05/1.2 _ 0 0278 x = “I =

29、 002,S _ q q2701.51+X1+0.0278(2)岭=岭一加 = 0.05-1.2x0.0278= 0.0166AKn =0.0010.0166-0.001= 0.0056 f 0.0166In0.001=0.05-0.001 = 8750.0056施厂2000；葺"珈!80x222L3600x1(3)L 0.0001 = 1 76>/w0.0278二 7max=0.05-10.0015 = 964%0.05(1) 不可能到达98%5-40在一充有25mm阶梯环的填料塔中,用清水吸收混合气体中的NH5o吸收塔在20°C及1013kPa 绝压的条件下逆流操

30、作,气液相平衡关系为X* =0.752% o混合气流率 为0.045kinol/m-s, NH3入塔浓度为0.05 摩尔分率,吸收率为99%,操作液气比为最小 液气比的1.5倍,填料层高度为&75m,试求：1气相总体枳传质系数Km ；2塔底截面处NH$吸收的体积传质速率°解:(七/mmx；-x=一 YJm=mi= 0.752x0.99 = 0.744-=1.5X0.744=1.116V由 = 4丽吨-0.674)由于X2=0且21=_L叮1-1% =占皿T击+S=d,uK1-°-674)= 10.75歸 W74v又因f顾VKy.= OGZL=°.兰xl07

31、5 = 0.0553kmol/s 8.752)Na3全塔衡算,总传质速率方程L _ h" 厂 X-X)1 116岭 一Z _岭0.05x0.99'一-_一兀得 Xi=00444,=0.05530.05-0.752 X 0.0444=9.19X1 OkinoLin3 s5-41.在常压逆流连续操作的吸收塔中用清水吸收混合气中的A组分.混合气中惰性 气体的流率为30kmol/h,入塔时A组分的浓度为0.08 摩尔比,要求吸收率为87.5%,相平衡关系为Y*=2X,设计液气比为最小液气比的1.43倍,气相总体积传质系数K、a二0. 0186kmol/ms ,且K、a V°

32、 %取塔径为lm,试计算：1所需填料层高度为多少？2设计成的吸收塔用于实际操作时,采用10$吸收液再循环流程,即Lr二0. 1L,新鲜吸收剂用量及其它入塔条件不变,问吸收率为多少？解：1V = 0.010Qcniol/m2 s3600x0.785x12J=a£106 = 057mKYa 0.0186=-= mrj = 2x0.875= 1.75 mm X-Xj ri/" /m住) = 1.4 哇)=1.43x1.75=2.50Noo=t?In (l-S)叫Y. 一 mX、需1-0 8l-0.875 + 0,8= 4.38/. z = H gNg = 0.57x4.38= 2

33、.50m(2) 吸收液再循坏 此时吸收剂入I I浓度：v-空？+LrX； 0.1X；1 v L+Lr1.111由于KYa V不变,所以Km不变,即HOQ= 不变KyciOG=不变Hog此时SV巴=以=空= 0.727L9 1.1L1.1Yl-mX2Y； 一 mX；0.08- X11+ 0.7272 0.08- X.9.437=(1)9437Y；-l534X；=008由物料衡算：Lx；-x2=vy1-y2,心 + 井 - K )=圭(0 08-X)X； =0.032- 0.4%将式代入式1,解之：X； =0.0269, y； =0.012800%=1-=84%5-42含苯1.96% 体积的煤气用

34、平均摩尔质量为260kg/kmol的洗油在一填料塔中 逆流吸收,以回收其中95%的苯,煤气流率为1200kmol/h,塔顶进入的洗油中含苯 0. 5% 摩尔分率,洗油用量为最小用量的1. 3倍,吸收塔在101.3kPa. 27 C下 操作,此时平衡关系为Y*=0. 125Xo从吸收塔塔底引出的富油经加热后送入解吸塔 顶,塔底通入水蒸汽,使苯从洗油中解吸出来,脱苯后的洗油冷却后送回吸收塔塔 顶.水蒸气用量为最小用量的1.2倍,解吸塔在101.3kPa、120°C下操作,气液平 衡关系为Y#=3. 16Xo求洗油的循环用量和水蒸汽用量kg/hoWi L.X1(1)吸收塔Y, =-= 00

35、196 =0.02,X, =-= °00：)=0.005 1一儿 1-0.0196 l-x2 1-0.005Y2 =(1 一“比=(1-0.95)x0.02 = 0.001min一 =13 一 =1.3x0.123=0.1593丿3丿min洗油用量：L = 0.159V = 0.159x1200= 191.28kiiioLh= 191.28x260= 497328kg/h 吸收剂(洗油)出塔浓度33汕""°°5+歯0.02-0.00T24解吸塔厂一人 加X -3.16x0.124-0M =匕*2 = »-0 = 0.124-0.005

36、 “304v )min(9、= 1.2x0.304=0.364VL水蒸汽用量:y' =0.364L = 0.364x191.28= 69.70kmoLh= 69.70x18 = 1254.6kgh5-43.用一填料层高度为3m的吸收塔,从含氨6% 体枳分率的空气中回收99%的氨. 混合气体的质量流率为620kg/m： h,吸收剂为清水,其质量流率为900kg/m2h. 在操作压力101. 3kPa、温度20 C下,相平衡关系为Y*=0. 9X.体积传质系数kca 与气相质量流率的0.7次方成正比.吸收过程为气膜限制,气液逆流流动.试计 算当操作条件分别做以下改变时,填料层高度应如何改变

37、才能保持原来的吸收率：1操作压力增大一倍；2液体流率增大一倍；3气体流率增大一倍.解：原工况：亠=丄色“063811 儿 1-0.06r2 =(1-77X =0.01x0.0638 =6.38xl0'4水的摩尔流率：900.L = 50kiiiol/(nr - h)混合气体平均分子量：M = 0.06 x 174- 0.94 x 29 = 28.28kg / kmolV = (1-0.06)= 20.6 lkiiioV(nf -h)5 = =0.9x20.61=037150Ng匕主+ sYy-mX,j ,37ln(l_0.371)xl00+0.3716.594Hg =N°g(

38、1) 压力增大一倍由于x D x 9 而 KyQ a kya = kGa p所以压力增大一倍,Kyd不变,Hg不变ifi mf = m =丄x 0.9 = 0.45P 2Sf = =丄 5 = 0.186L 2N OG =Yl-mX2Y2 -mX211-0.186ln(l-0.186)x100+0.186= 5.405 z = HgN：G = 0.455 x5.405 = 2.46m(2) 液体流率增人一倍Sf= =丄 5 = 0.186, N 右g=5405L! 2°°气膵限制,Kd不变,H.不变/. z = H qqNqQ = 0.455x 5.405 = 2.46m(

39、3) 气体流率增人一倍frjVSf =25 = 0.742L畑=ln(l-0.742) X 100 + 0.742 = 12.708 1 0. /42/ KQa « kQa oc V0-7 Kya = PKQaVQ1(y 冷°' HOG = Hog = 0.455X 2" = 0.56m /.Z =/oOAroO =0.56xl2.708=7.12m5-44在填料层高度为4m的常压填料塔中,用清水吸收混合气中的可溶组分.已测 得如下数据：混合气可溶组分入塔组成为0. 02,排出吸收液的浓度为0.008 以 上均为摩尔比,吸收率为0.8,并此吸收过程为气膜限

40、制,气液平衡关系为 Y丄15Xo1计算该塔的Hog和Nog；2操作液气比为最小液气比的倍数；3假设法定的气体排放浓度必须 0.002,可采取哪些可行的举措？并任选其中之一进行计算,求出需改变参数的具体数值;4定性画出改动前后的平衡线和操作线.解:Y2 =(1-)打=(1-0.8)x0.02=0.004L 岭一与 0.02-0.004 厂 X_X20.00811511-0.75In (1-0.75)0.020.004+ 0.75mV =耳=0.75L 2= 2.773才144加闫财牡r炸L2L/V討.667原操作线ab 新操作线ab3可采取的举措: a 增加填料层高度HQQ=不变V不变,气膜限制

41、K不变 KvaNg =11-0.75+-°-75s+0-75= 4.715.z = HgNG = 1.442x4.715= 6.80m牛70%b 增大用水量新操作线ab由于V不变,气膜限制,所以Kyd不变,Hg不变 又？不变,所以N.也不变人, Y -/nXn-In (1_S) +S2.77"占in")0.020.002 "八-mX.试差S' = 027或由Ngs 'W图,查得S' = 0.27Y2 - mX2L!S0.75 c e=2.78L Sf 0.275-45.空气和CC打混合气中含0.05 (摩尔比,下同)的CClo用煤

42、油吸收其中90%的CCS 混合气流率为1 SOkmol惰气/ m：.h,吸收剂分两股入塔,由塔顶参加的一股CCL组成为0.004,另一股在塔中一最正确位置溶剂组成与塔内此截面上液相组成相等参加,其组成为0.014,两股吸收剂摩尔流率比为1： lo在第二股吸收剂入II以上塔内的液气比为0.5,气相总传质单元高度为lm,在操作条件下 相平衡关系为Y0.5X,吸收过程可视为气膜限制.试求：1第二股煤油的最正确入塔位置及填料层总高度；2假设将两股煤油混合后从塔顶参加,为保持回收率不变,所需填料层高度为 多少？3示意绘出上述两种情况卞的操作线,并说明由此可得出什么结论？解：的=0.05Y2 =(1-川=0.05x0.1 = 0.005 在上半段进行物料衡算：V(Yl-Y2)=Ll(Xi-X2l)由于最正确位置进入,所以X 1=X22 =0.014-X21 )= 0.005+ 0.5(0.014-0.004)= 0.01与=y2=0.005-0.5x0.004=0.003v=05=,z,=AK2 = 0.003二Ng匕0.0H).0050.003= 1.667AV 0.023-0.003 5如乙下=1x4.073 = 4073m出I I：12x0.5(0.05-0.005)+