吸收习题课的题

1、1、吸收剂部分再循环对塔高的影响常压逆流连续操作的吸收塔，用清水吸收空气-氨混合气中的氨，混合气的流率为0.02kmol/(m2.s)，入塔时氨的浓度为0.05(摩尔分率，下同)，要求吸收率不低于95%，出塔氨水的浓度为0.05。已知在操作条件下气液平衡关系为y*=0.95x，气相体积传质总系数Ka=0.04kmol/(m3-s)，且Ka*Go.8yy所需填料层高度为多少？L/Lr=20，气体流采用部分吸收剂再循环流程，新鲜吸收剂与循环量之比率及新鲜吸收剂用量不变，为达到分离要求，所需填料层的高度为多少？3)示意绘出带部分循环与不带循环两种情况下的操作线与平衡线。4)求最大循环量LR(max)

2、解：(1)低浓气体吸收，y二Y,x二Xy=(1-n)y=(10.95)X0.05=0.0025ab液气比：-=ybya=050025=0.950.05m=0.95=G所以S=1Ay=Ay=y=0.0025maa=05俪25=190.0025NOGAym“G0.0205H=05mOGKa0.04y-h0=HOGNOG=05x19=9-5m(2)吸收剂再循环原操作线此此时吸收剂入口浓度：L+Lr器=.00238塔内L=L+LR=L+20L=105LS,=mGL因为为易溶气体，且Ka*G0.8y二h0HOGNOG1.443X4.7156.80m所以L再循环后，乡不变，即Hog=G一=05m不变Kay

3、ogi-sy-mx，(1-S)ba+Sy-mxaa1-0.95山0.05-0.95x0.00238G-95)0.00250.95x0.00238+。巧=47.84h0=HOGNOG=05x4784二2392m3）见上图。（4）当循环量加大，xT，当x，二x*=人时，气液两相在塔顶平衡，Ay=0，达到分aaama离要求，塔高无限，此时，循环量为最大循环量。LR(max)Lxax-xbaLxa+Lr(max)b二(L+Lr昨)a，；=：O.2xO.95X0.0263=1.055xl0-3kmol/(m2s)0.05-0.00263从计算结果可以看出，吸收剂部分再循环，吸收塔进口液体溶质浓度增加，平

4、均传质推动力减小，若过程为气膜控制，循环吸收剂流量增加，传质系数Kay不变，所以导致吸收塔塔高增加。问题：从上述结果看吸收剂部分循环对吸收是不利的，但工业上为什么有时还采用这种操作呢？在下列情况下采用循环总的看来是有利的：（1）若吸收过程的热效应很大，以至吸收剂进吸收塔前需要塔外冷却来降低吸收温度，这样相平衡常数m降低,全塔平均推动力提高，祢补了因部分再循环吸收塔进口液体溶质浓度增加导致的平均传质推动力减小。（2）若吸收工艺要求较小的新鲜吸收剂用量,以至不能保证填料被很好的润湿,致使单位体积填料有效传质面积降低,此时采用吸收剂部分再循环,提高单位体积填料有效传质面积,即提高体积传质系数,补偿了

5、因循环而降低吸收推动力,如果总体上仍使塔高降低,使用再循环是有意义的。2、提高吸收率的具体措施在填料高度为4m的常压填料塔中，用清水吸收尾气中的可溶组分。已测得如下数据：尾气入塔组成为0.02，吸收液排出的浓度为0.008（以上均为摩尔分率），吸收率为0.8，并已知此吸收过程为气膜控制，气液平衡关系为y*=1.5x。1）计算该塔的H和N；OGOG2）操作液气比为最小液气比的倍数；（3）若法定的气体排放浓度必须0.002,可采取哪些可行的措施？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。(1)解：y=0.02y*所以增加液气比的措施是可行的。aa2）在液体流量不变的情况下，降低吸收剂浓度，即通过增加解吸塔过热蒸气量，提高解吸塔的解吸效果，有关具体计算需要采用试差法。由此题结果可以看出