环保工程师习题2_secret

1、某混合气体中含有2%（体积）的CO2，其余为空气。混合气体的温度为30，总压强为500kPa。从手册中查得30时CO2在水中的亨利系数为1.88105 kPa。试求溶解系数及相平衡常数，并计算每100g与该气体平衡的水中溶有多少克CO2。20时O2溶解于水的亨利系数为40100atm，试计算平衡时水中氧的含量。用乙醇胺（MEA）溶液吸收H2S气体，气体压力为20 atm，其中含有0.1%的H2S(体积)。吸收剂中含0.25mol/m3的游离MEA，吸收在293K进行。反应可视为如下的瞬时不可逆反应： H2S+CH2CH2NH2HS-+CH2CHCH2NH3+已知：kA/a=108h-1 kAg

2、a=216mol/(m3hatm) Dal=5.410-6m2/h; DBl=3.610-6m2/h;试求单位时间的吸收速度。常温压下在填料塔中用清水洗涤含8%的SO2（体积分数）的尾气，要求洗涤后出口气体中SO2含量降至0.8%，该塔每小时净化烟气量为300m3。计算并流和逆流过程所需的最小液体流量。用纯水在吸收塔中净化氨-空气混合气体,氨净化效率为97%.入口气体含氨24%(体积分数).操作条件为303K,1 atm(101325Pa),该条件下的平衡数据如表7-14所示: 表7-14 C,g(NH3)/g(H2O)10015035050090019003000PNH3,mmHg.1015

3、3550100250450试计算:最小液气比;如果液体流量为最小值的1.5倍,求所需的气相传质单元数。6、在吸收塔中用清水吸收混合气中的SO2，气体流量为5000m3N/h，其中SO2占5%，要求SO2的回收率为95%，气、液逆流接触。在塔内操作条件下，SO2在两相间的平衡关系近似为Y*=26.7X(1)若用水量为最小用水量的1.5倍,用水量应为多少?(2)在上述条件下,用图解法求所需的传质单元数.在常压并流填料塔中,用800kg/(m2h)流量的水净化含氨20%(体积分数)的空气混合气体.混合气体的流量为1200 kg/(m2h).要求净化后,吸收塔排气中氨的浓度不得大于1%.计算从吸收塔排

4、出的吸收液中氨的质量比浓度及氨的回收率.在常压填料洗涤塔中，用水洗涤SO2摩尔分率为10%的工业废气，洗涤去除率为90%。当塔底排出的吸收液中SO2摩尔分率为2%时，每小时需要多少公斤吸收液？若（G/kya）=0.7,(L/ kxa)=0.5,则该吸收塔的全高为多少？已知吸收塔内径为1m，操作温度为30。14常压下，在填料填料塔中用纯胺逆流吸收CO2。进塔气体含1.27%(摩尔分数)的CO2,与含7.3%的胺溶液达到平衡,出塔气体含0.04%(摩尔分数)的 CO2.气体流量为2.31kmol/s,液体流量为0.46 kmol/s.填料塔横截面积为0.84m2,kga=9.34 mol/(m3s

5、atm).确定所需的填料塔高度.10 在填料塔中,用碳酸钠溶液净化含4%氯气的工业废气.填料塔直径0.6m,高13.2m.碳酸钠溶液流量为850kg/min,气体混合物流量为14kg/min.氯气去除率为95%.操作条件下的亨利常数为94,操作温度为283K,所用填料的比表面积为82m2./m3. 计算: (1)总传质系数 (2)假设气相和液相的分传质系数分别为0.1cm2/s和10-5cm2/s,试确定气膜和液膜的厚度(设气膜和液膜的厚度相同); (3)说明该传质过程是气膜控制还是液膜控制.11 在一充有25mm瓷环的填料塔中,用清水吸收混合气中的SO2.混合气中惰性组分为空气.已知操作温度

6、为20,压强为101.33kpa;进塔气体中SO2.的摩尔分率为0.20,出塔时为0.02;空气流量为6.5310-4 kmol/s,清水流量为4.210-4 kmol/s,塔截面积为0.0929m2.在101.33kpa总压强下,气膜和液膜体积吸收系数计算式分别为: kya=0.066G0.7W0.25 kya=0.152W0.82式中: kya气膜体积吸收系数. kmol/(m3s); kya液膜体积吸收系数, kmol/(m3s); 20时SO2.在水中的溶解度数据如表7-15所示.试求所需填料层高度Z.SO2.溶解度,g(SO2)/100g(H2O)2.51.21.00.70.50.3

7、0.20.150.100.050.02PSO2,kpa21.512.37.875.203.471.881.130.7730.4270.1600.06712 用填料吸收塔净化废气,使尾气中有害组分从0.2%降低至0.02%(体积分数).用纯水吸收.已知用纯水吸收时,kga=32 kmol/(m3atmh),kla=0.1h-1,HA=0.125atmm3/ kmol,气液流量分别为L=700 kmol/(m2h),G=100 kmol/(m2h),总压P=1 atm,液体的总分子浓度为cT=56 kmol/m3,且假设不变.今加入活性组分B,进行极快化学吸收,化学反应式为:A+BC采用cB=0.

8、128 kmol/m3设kAl=kBl=kl,试比较填料层高度与用水吸收时的变化. 某吸收塔被用来去除空气中的丙酮,吸收剂为清水.入口气体流量为10 m3/min,丙酮含量为11%(摩尔分数),要求出口气体中丙酮的含量不大于2%(摩尔分数).在吸收塔操作条件下,丙酮-水的平衡曲线(1atm和299.6K)可表示为: Y=0.33xe1.95(1-x)2试求水的用量,假设用水量取为最小用水量的1.75倍;假如气相传质单元高度(以m)计); Hoy=3.3G0.33L-0.33其中G和L分别为气、液相的流量，以kg/(m2h)表示.试计算所需要的塔高.对于H2S含量为1.5%的气体,在700mmHg(0.921ATM)和20条件下，试计算平衡时水泥溶液中H2S的浓度，并说明增加压力和提高温度时，H2S的平衡浓度将发生什么变化。已知H2S的亨利定律系数为8.8103atmcm3/mol.对于上题的混合气体,在20条件下和逆流吸收塔中,用水洗涤以除去H2