化工原理吸收习题.pdf

第六章吸收第六章吸收 一、 分析与判断 1在密闭容器内存在某种低浓度水溶液，容器内压强为 0 p ，溶液温度为 t，溶 质含量为 )(xc ，试问： 1）若将 N2压入容器，则 E H m p ； 2）若溶液温度 t 下降，则 E H m p ； 3）注入溶质 A，则 E H m p ； 2、某吸收过程，已知气相传质系数与液相传质系数的关系是 xy kk3 ，则此时 气相传质推动力 )( i yy ，液相传质推动力 )(xxi 。 （大于、等于， 小于，不确定） 3、低浓度逆流吸收塔设计中，若气体流量、进出口组成及液体进口组成一定， 减小吸收剂用量，传质推动力将 ，设备费用将 （增大、减 小，不变） 4、某逆流吸收塔操作时，因某种原因致使吸收剂入塔量减少，以至操作时液气 比小于原定的最小液气比，则将发生什么情 况： 。 5、低浓度逆流吸收操作中，原工况操作线如附图所示，现其他条件不变而吸收 剂用量 L 增加，试判断下列参数变化情况并绘出新工况的操作线： OG H ， m y ，出塔液体 1 x ，出塔气体 2 y ，回收 率 （增大、减小，不变，不确定） 题 5 附图 题 6 附图 6、低浓度逆流吸收操作中，原工况操作线如附图所示，现其他条件不变而吸收 剂入塔含量升高，试绘出新工况的操作线。 7、吸收操作中，原工况下气体进塔量为 V，进出塔的含量分别为1 y 、2 y 。由于 某种原因，吸收剂入塔浓度升高，采用增加吸收剂用量 L 的方法后，使1 y 、2 y 保 持不变。 则与原工况相比， 被吸收溶质总量 ， 平均推动力 m y （增 大，减小，不变，不确定） 。 8、低浓度逆流吸收操作中，当吸收剂温度降低其他条件不变时，试判断下列参 数变化情况并绘出操作线： 相平衡常数 ， ya K ，推动力 m y ，回收率 ， 出塔 2 y ，出塔1 x （增大，减小，不变，不确定） 。 第 8 题图 第 10 题图 9、低浓度逆流吸收操作中，当气体进口含量1 y 下降，其他条件不变时，则气体 出口含量 2 y ，液体出口含量1 x ，被吸收溶质总量 ，回 收率 ，推动力 m y ， OL N （增大，减小，不变， 不确定） 10、 已知某吸收过程操作线如图所示， 试分别定性绘出以下几种情况下的操作线， 并讨论对吸收操作的影响： 1）吸收操作为气膜控制，气体流量 V 增至 V ，其他条件不变； 2）吸收过程为液膜控制，气体流量 V 增至 V ，其他条件不变； 11、某吸收塔原工况的操作线如图所示，现将吸收剂 L 的温度降低，其他条件不 变，试定性绘出以下两种情况的操作线： （忽略温度变化对传质分系数的影响） 1）吸收过程为气膜控制 2）吸收过程为液膜控制。 第 11 题图 第 11 题答案 12、某吸收塔H，气体流量 V 与组成1 y 和液相组成2 x 不变，试绘出以下两 种情况下的操作线（平衡关系如附图所示） 。 1） mVL/ ； 2） mVL/ ； 3）试讨论在以上两种情况下，增加 VL/ 能否使气体出口含量 2 y 降低？ 第 12 题附图 13、对解吸因数 5 . 0S 的系统进行逆流吸收，当塔高为无穷大时，塔顶气相出 口含量 2 y 2 y ，塔顶气相入口含量 1 y 1 y ；若系统压力增加为原来的 4 倍， 其他条件不变，则此时 2 y 2 y ，1 y 1 y （大于，等于，小于，不确定） 。 14、在吸收、解吸联合操作中，维持吸收塔 L、V、y1，解吸气入塔含量2 y 和两 塔操作温度、压力均不变，现减少解吸气用量 V ，与原工况相比，新工况下离 开解吸塔的液体含量2 x ，离开吸收塔的气体含量2 y ，离开吸收塔的液 体含量1 x ，吸收塔平均推动力 m y ，吸收塔的回收率 （增 大，减小，不变，不确定） 。 二、 计算题 1、例 1 用吸收操作除去某气体混合物中的可溶有害组分，在操作条件下的相平 衡关系为 y=1.5x，混合气体的初始含量 y1=0.1(摩尔分数)，循环吸收剂的入塔含 量 x2=0.001， 液气比 L/G=2.0。 已知在逆流操作时， 气体出口的残余含量 y2=0.005， 试计算在操作条件不变的情况下改为并流操作， 气体出口含量为多少？吸收塔逆 流操作时所吸收的可溶性组分是并流操作的多少倍？计算时可近似的认为体积 传质系数 Kya 与流动方式无关。 例 2:某生产过程产生两股含有 HCl 的混合气体，一股流量 G1=0.015 kmol/s,HCl 含量 yG1=0.1(摩尔比)另一股流量 G2=0.015kmol/s,HCl 含量 yG2=0.04(摩尔分数)。 今拟用一个吸收塔回收两股气体中的 HCl，总回收率不低于 85%，所用吸收剂为 20纯水，亨利系数 E=2.78610 5Pa,操作压强为常压，试求： （1） 将两股物料混合后由塔底入塔， 最小吸收剂用量为多少？若将两股物料分 别加入(第二股气流在最佳高度单独加入塔内)，最小吸收剂用量有何变 化？ （2）若空塔速度取 0.5m/s,并测得在此气速 Kya=810 3kmol/(m3.s),实际液气比 取最小液气比的 1.2 倍，问混合进料所需塔高为多少？ （2） 若塔径和实际液气比与（2）相同，第二股气流在最佳位置进料，所需塔 高为多少？中间加料为于何处？ 附图(a) 附图(b) 附图(c) 例 3 用纯水吸收空气-氨混合气体中的氨，氨的初始含量为 0.05（摩尔分数） ， 要求氨的回收率不低于 95%，塔底得到的氨水含量不低于 0.05。已知在操作条件 下气液平衡关系 y=0.95xe,试计算： （1） 采用逆流操作， 气体流率取 0.02kmol/(m 2.s),体积传质系数 K ya=210 -2 kmol/(m 2.s)，所需塔高为多少？ （2）采用部分吸收剂再循环流程，新鲜吸收剂与循环量之比 L/LR=20,气体 流速不变，KYa 也假定不变，所需塔高为多少？ 附图(a) 附图(b) 例 4 用纯吸收剂吸收某气体混合物中的可溶组分，混合物的初始含量为 0.05(摩 尔分数)，新鲜吸收剂与混合气体的流率之比 L/G=1.2,在操作条件下相平衡关系 为 y=1.2x，吸收过程系气相阻力控制。现有两流程如附图(a)所示，流程 B 中循 环剂量 LR 是新鲜吸收剂量的 1/10，试计算： (1)当 =0.80，两流程所需塔高之比为多少？ (2)当 =0.90，两流程所需塔高之比有何变化？ 附图(a) 附图(b) 例 5 在填料塔中，用水逆流吸收氨空气混合气中的氨，入塔气含氨 0.01，水的 初始含氨量为 0.001(均为摩尔分数)，操作条件下的平衡关系为 ye=1.0x，吸收过 程可视为气相阻力控制。若保持气体流量不变，试求在以下两种情况下气体残余 含量与液气比的关系： (1)塔高为无穷大； (2)塔高为 1 个传质单元高度，且不随液体流量而变。 例 6 在一吸收塔内，用洗油吸收煤气中所含苯蒸汽，苯的初始含量为 0.02(摩尔 分数)，在吸收塔操作条件下，气液平衡关系 ye=0.125x，两相呈逆流接触。当液 气比为 0.16、循环洗油入口含量为 0.0075 时，煤气中本的含量可降至 0.001。由 吸收塔底排出的吸收液升温后，在解吸塔内用过热蒸汽进行解吸，解吸塔内的气 液比为 0.365，相平衡关系为 ye=3.16x。因吸收内 m 很小，过程可认为是气相阻 力控制，解吸塔内 m 很大，过程可认为是液相控制，且 kxaL0.66。现欲进一步 降低煤气中本的残余含量，将吸收剂的循环量增加一倍，其它条件均维持不变， 问能否达到预期的目的？ 附图 例 7 在图示吸收塔内，用洗油吸收煤气中所含的苯蒸汽，入塔煤气含苯 0.02(摩 尔分数，下同)。当液气比为 0.16，洗油入口苯含量为 0.005 时，出塔煤气的残余 苯含量为 0.001，吸收操作的平衡关系为 ye=0.125x。吸收塔低排出的洗油，在解 吸塔内用过热蒸汽解吸，使解吸后的洗油中苯含量降为 0.005，解吸塔的气液比 为 0.365，平衡关系为 ye=3.16x。吸收塔操作温度低，过程可视为气相阻力控制； 解析塔温度高，过程可视为液相阻力控制。 现欲将出塔煤气的苯含量将为 0.0005，试问： (1)保持洗油入口苯含量不变而增大液气比，能否达到要求？ (2)若保持洗油流量不变而降低洗油入口苯含量，解析塔的蒸汽消耗需增加多少 倍？ 附图 答案答案 1. 1）不变，不变，变小，不变 当密闭容器内压入 N2时，相当于容器内的总压增加，总压变化时，对 均无影响，故 E、H 不变，溶质的含量也不变，平衡分压 Exp 不变，然 而， pEm/ ，总压 p 增加，故 m 变小。 2）变小，变大，变小，变小 若溶液的温度下降，则平衡分压 p 变小，E、H 均受温度的影响，E 变 小，H 变大， pEm/ 变小。 3）不变，不变，不变，变大 注入溶质 A 时，体系的温度压强均不变，此时物系的 E、H、m 均不变， 而注入 A 后，溶液中溶解的溶质含量变大，故 p 变大。 2. 不确定。题中未给出平衡关系，两个传质系数相差又不大，所以无法判断是 气膜控制过程还是液膜控制过程。 3. 减小，增大 减小吸收剂的用量，则吸收过程的推动力降低，即传质推动力减小，达到 原来的分离要求所需的填料层的高度增加，所以设备的费用将增大。 4. 气体出塔含量 2 y 增大，达不到设计要求，液体出塔含量1 x 也增大。 吸收剂入塔量减小，吸收的推动力下降，由于原定的最小液气比对应着原分离 要求，虽然操作的液气比小于原定的最小液气比，操作仍然是吸收操作，只是 此时对应的分离要求发生了变化，由于液气比下降，所以操作无法达到原来的 设计要求，气体出塔的含量将增大；而又由于操作的温度、压强不变，所以吸 收的平衡关系不变，入塔的气体组成不变，故液气比越低，对应的出塔的液体 组成越接近平衡组成，故液体出塔含量1 x 也增大。 5. 减小，不确定，减小，减小，增大 xy ya k m k K 1 1 ，吸收剂用量 L 增加，则 x k 增大， ya K 增大， ya OG K V H 减 小； 填料层高度不变， OG H 减小， OG N 增大，L mV S 减小，根据传质单元数关 联图， 22 21 mxy mxy 增大，而1 y 、2 x 均不变，故 2 y 减小，回收率 1 21 y yy 增大； L 增大，操作线的斜率变大，而 1 y 、2 x 均不变，故操作线上端与平衡线的 距离变大，出塔液体的组成1 x 减小。 出塔液体1 x 减小， 塔底的推动力变大， 出塔气体 2 y 减小， 塔顶的推动力变小， 故 m y 的变化不确定。 新工况的操作线如图所示 第 5 题答案图 第 6 题答案 6. 因为其他条件不变， 2 x 变高，则 2 y 变大，塔顶的推动力变小，故新工 况下的操作线必然下移，且与原工况的操作线的斜率相等。新工况的操作线 如图所示。 7.不变，减小 吸收过程中被吸收的溶质量为： )( 21 yyV ，由于改变前后的1 y 、2 y 均不变，故被吸收的溶质量不变； xy ya k m k K 1 1 ， 吸收剂用量 L 增加， 则 x k 增大， ya K 增大， ya OG K V H 减小； 填料层高度不变， OG H 减小， OG N 增大， m OG y yy N 21 ，1 y 、2 y 不变， OG N 增大，故 m y 减小。 8. 减小，增大，不确定，增大，减小，增大 吸收剂温度降低，则相平衡常数减小， xy ya k m k K 1 1 ，m 减小，则 ya K 增大， ya OG K V H 减小；填料层高度不变， OG H 减小， OG N 增大，S 不变，根据传质 单元数关联图， 22 21 mxy mxy 增大，1 y 、2 x 不变，所以 2 y 减小，回收率 1 21 y yy 增大， 2 y 减小，操作线的斜率不变，1 y 、2 x 不变，操作线平行下移，与 1 yy 的交点右移，1 x 增大， m OG y yy N 21 ， OG N 增大， 21 yy 增大，故 m y 的变化 趋势不能确定。变化后的操作线如图。 9. 减小，减小，减小，不变，减小，不变 其他条件不变，则 OG N 不变，根据传质单元数关联图， 22 21 mxy mxy 不变， 2 x 不 变，1 y 下降， 第 9 题答案图 第 10 题答案图 所以，气体出口含量 2 y 也减小，吸收操作线的斜率不变，所以吸收操作 线平行下移，所以吸收的平均推动力 m y 减小，回收率减小， OL N 也不变， m OL x xx N 21 ，推动力 m x 减小，2 x 不变，所以，液体出口含量1 x 减小，因为 吸收率下降，被吸收的溶质总量减小。 10. 1）气膜控制， yaya kK ， ya OG k V H ， 7 . 0 Vkya 则 3 . 0 )( V V HH OGOG ，塔高 一定， 3 . 0 )(V V NN OGOG ，增加气体流量 V，液气比 VL/ 减小， OG N 也减 小， 2 y 增加； 2）液膜控制， xy ya k m k K 1 1 ， ak m K xya 1 ， ak mV H x OG ， V V NN OGOG ，增加 气体流量 V，液气比 VL / 减小， OG N 大大减小，2 y 则大大增加； 11. 1）气膜控制， yaya kK ， ya OG k V H 不变， OG N 不变，但温度 t 下降，推动 力变大，2 y 减小； 2）液膜控制， ak m aK xy 1 ， ak mV H x OG ，温度 t 下降，m 减小， OG H 减小， OG N 增大，而且推动力 m y 增大， m OG y yy N 21 ，所以2 y 大大减小。 12. 第 12 题答案 1）附图 第 12 题答案 2）附图 3）当 mVL/ 的情况，此情况下 2 y 受相平衡约束等于 2 mx ，增大 VL/ 不会 降低 2 y ，只会无谓地降低1 x ，增大操作负荷； 当 mVL/ 的情况，此时，增大 VL/ 对降低 2 y 效果显著。 13. 答：等于，大于，大于，等于 同上图 14. 增大，增大，增大，减小，减小 解吸气的用量减少， 解吸的推动力减小， 故离开解吸塔的液体含量增大， 解吸的操作线的斜率变小，在 y1 不变的条件下，线的位置上移，故出塔的 气体含量增大，其他条件不变，x2 增大，则吸收塔的平均推动力减小，回 收率减小，NOL 不变，A 不变，故 11 21 mxy mxy 不变，2 x 增大，故1 x 也增大。 计算题计算题 1. 在逆流操作时，由物料衡算式可求得液体出口含量为 485. 0001. 0)005. 01 . 0( 2 1 )( 2211 xyy L G x 平均传质推动力为 01157. 0 001. 05 . 1005. 0 0485. 05 . 11 . 0 ln )001. 05 . 1005. 0()0485. 05 . 11 . 0( ln )()( 22 11 2211 mxy mxy mxymxy ym 吸收过程的传质单元数为 21. 8 01157. 0 005. 01 . 0 21 m OG y yy N 改为并流操作后，因 Kya 可近似认为不变，传质单元高度 aK G H y OG 不变， 21. 8 OG OG H H N 不变。于是，并流操作的气、液两相出口含量 2 y 、 1 x 可联立 求解以下两式获得 2 21 1 )( 2 1 xyyx (1) 2 2 21 2 2 11 2 211 21 ln 1 1 ln )()(mxy mxy L mG mxy mxy mxymxy yy NOG (2) 将已知数据带入以上两式，并将式(2)线性化，则 001. 0)1 . 0( 2 1 2 1 yx (3) 0985. 010065. 210737. 1 1 6 2 6 xy (4) 由式(3)、(4)求得 044. 0 2 y ， 0291. 0 1 x 逆流与并流操作所吸收的溶剂质量之比为 )( )( 21 21 yyG yyG yaHK yaHK N N my my 并 逆 并 逆 7 . 1 044. 01 . 0 005. 01 . 0 21 21 yy yy y y N N m m 并 逆 并 逆 从本例计算结果可以看出，在同一吸收塔内，当操作条件完全相同时，逆 流操作可得到更好的分离效果，其原因是逆流操作具有更大的平均传质推动 力。因此，从传质推动力的角度看，逆流操作同样优于并流操作。 2. （1）在操作条件下，系统的相平衡常数为 752 100131 107862 5 5 . . . p E m 两股气体混合后的含量为 07. 0 2 04. 01 . 0 2 2 1 GGi yy y 气体出口含量为 0105. 007. 0)85. 01 ()1 ( 12 yy 两股气体混合后进塔的最小液气比为 3375. 2 75. 2 07. 0 0105. 007. 0 1 21 min e x yy G L skmolGGGL/0701.003.03375.2)(3375.23375.2 21min 当 两 股气 体分别进 塔时， 塔下半部的液气比大于上半部，操作线将首 先在中间加料处与平衡线相交，对中间加料口至塔顶这一段作物料衡算，可 求出为达到分离要求所需要的最小液气比为 028. 2 75. 2 04. 0 0105. 004. 0 2 22 min m y yy G L G G 吸收塔下半部的液气比 (L/V1)min=4.056，对下半部作物料衡算可得液体最大出口含量为连接(0,y2)、 ( m yG2 ,yG2)、(x1,min,yG1)三点的分段进料的操作线。 （2）混合气体的总体积流量为 smGG T T qV/721. 003. 0 273 293 4 .22)(4 .22 3 21 0 吸收塔直径为 m u q D V 335. 1 5 . 014 . 3 721 . 0 44 805. 23375. 22 . 12 . 1 min G L G L 由物料衡算式可求出液体出口含量为 0124. 0 805. 2 01. 007. 0 )( 2211 xyy L G x 平均传质推动力为 0106. 0 01. 0 0214. 075. 207. 0 ln 01. 0)0124. 075. 207. 0( ln )()( 22 11 2211 mxy mxy mxymxy ym 所需塔高 m y yy aK D G H my 7 .14 0106. 0 01. 007. 0 108 335. 1785. 0 03. 0 )4/( 3 2 21 2 在实际液气比下的操作线如附图（b）线段 ab所示. (3)再吸收塔的上半部， 液气比 L/G=2.805,由物料衡算可求得中间加料处吸收液含 量为 0107. 0 805. 2 01. 004. 0 )( 222 xyy L G x GA 上半部的平均传质推动力为 0103. 0 01. 0 0107. 175. 204. 0 ln 01. 0)0107. 075. 204. 0( ln )()( 22 2 222 mxy mxy mxymxy y AG AG m 上半部所需塔高为 m y yy aK D G H m G y 57. 7 0103. 0 01. 004. 0 108 335. 1785. 0 03. 0 )4/( 3 2 22 2 1 在吸收塔下半部，液体流率不变，气体流率减半， 61. 52 1 G L G L ，液体出口含 量为 AGG xyy L G x)( 21 1 1 0214. 00107. 0 61. 5 04. 01 . 0 下半部的平均传质推动力为 0225. 0 0107. 075. 204. 0 0214. 075. 21 . 0 ln )0107. 075. 204. 0()0214. 075. 21 . 0( ln )()( 2 11 211 AG G AGG m mxy mxy mxymxy y 下半部所需塔高为 m y yy aK D G H m GG y 46. 3 0225. 0 04. 01 . 0 108 335. 1785. 0 015. 0 )4/( 3 2 21 2 1 2 在实际回流比下，单独进料的操作线如附图（c）中 abc所示。 吸收塔总高度 mHHH03.1146. 357. 7 21 吸收的目的是为了实现混合气的分离， 而将两组组成不同的气体相混合于此目的 背道而驰。本例计算结果表明，在平衡方面，混合进料所需要的最小液气比大于 单独进料的最小液气比，在速率方面，为完成相同的吸收任务，混合进料所需的 塔高更高。 3. (1)气体出口量为 0025. 005. 0)95. 01 ()1 ( 12 yy 由物料衡算可求得液气比为 95. 0 005. 0 0025. 005. 0 21 21 xx yy G L 因 95. 0 m G L ，传质平均推动力为 0025. 0 2 yym 所需塔高为 m y yy aK G H my 19 0025. 0 0025. 005. 0 102 02. 0 2 21 (2)采用部分吸收剂再循环后，吸收剂入塔含量 00238. 0 120 05. 0 1 2 R R LL xL x 塔内的液气比为 9975. 0 20 95. 0 95. 0 G L G L G L G LL RR 操作线如附图(b)中的虚线所示。 平均传质推动力为 000963. 0 00238. 095. 00025. 0 05. 095. 005. 0 ln )00238. 095. 00025. 0()05. 095. 005. 0( ln )()( 22 11 2211 mxy mxy mxymxy ym 所需塔高为 m y yy aK G H my 3 .49 000963. 0 0025. 005. 0 102 02. 0 2 21 从本例计算结果可以看出，吸收剂在循环可时吸收剂入口含量提高、平均传质推 动力减小， 如果传质系数 Kya 不变， 则所需塔高增加。 当循环量大到一定程度时， myxx e22 2 ， 0 m y 则塔高再大也不可能达到分离要求。 4. (1)当 80. 0 时，气、液两相出口含量分别为： 01. 005. 0)80. 01 ()1 ( 12 yy 0333. 0 2 . 1 01. 005. 0 )( 211 yy L G x 因 1 L mG ，则逆流操作时的平均推动力为 01. 0 22 mxyymA 当有部分液体再循环时，吸收剂入口含量为 00303. 0 11 0333. 0 11110 11 2 xx x 平均推动力为 00806. 0 00303. 02 . 101. 0 0333. 02 . 105. 0 ln )00303. 02 . 101. 0()0333. 02 . 105. 0( ln )()( 22 11 2211 mxy mxy mxymxy ymB 因吸收过程系气相控制，两流程的 Kya 近似相等，故所需塔高之比为 （倍）24. 1 00806. 0 01. 0 21 21 mB mA mBy mBy A B y y y yy aK G y yy aK G H H (2)当 90. 0 时 005. 005. 0)90. 01 ( 2 y 0375. 0 2 . 1 005. 005. 0 1 x 逆流操作的平均推动力为 005. 0 2 yymA 当有部分液体再循环时，吸收剂入口含量为 00341. 0 11 0375. 0 11 1 2 x x 平均传质推动力为 0024. 0 00341. 02 . 1005. 0 0375. 02 . 105. 0 ln )00341. 02 . 1005. 0()0375. 02 . 105. 0( mB y 两流程所需塔高比为 )(08. 2 0024. 0 005. 0 倍 mB mA A B y y H H 从本例结算结果可以看出，同样的返混量对吸收过程所造成的后果是不同的，溶 质吸收率越高，操作线越靠近平衡线，对返混越敏感，即返混所造成的危害越大 参见附图(b)。其原因是，溶质吸收率越高，返混后，塔顶的传质推动力越来越 接近于零，是对数平均推动力急剧变小。此结论对许多化工过程皆成立，具有一 定的普遍意义。 5. (1)因H=,操作线与平衡线必在某一点相交， 当L/Gm=1时， 交点位于塔低附 图(a)中点 a，液体出口含量 G L G L xx G L yy009. 001. 0)001. 001. 0(01. 0)( 2112 此式表明，当 H=时，气体残余含量与液气比呈线性关系，如附图(b)中线段 ab 所示。 当 L/Gm 时，操作线与平衡现在塔顶相交附图（a）中点 b,气体残余含量(摩 尔分数)为 001. 0 22 mxy 且不随 L/G 而变，如附图（b）中水平线 bc 所示。 (2) 当塔高 H=HOG,高塔具有的传质单元数 NOG=1 且不随 L/G 而变。 L mG mxy mxy L mG L mG NOG 22 21 1ln 1 1 用 NOG=1 代入，可得 2 21 2 1exp )(1 mx L mG L mG mxy L mG y 因 y1=0.001,x2=0.001,m=1.0,对于不同的 L/G 值可得到相应的气体残余含量， 如附 表： 例 7.19 附表 L/G 1 0.5 1 3 5 10 Y2 0.01 0.00651 0.0055 0.00472 0.00455 0.00443 0.0431 据上表数据可得，气体残余含量与液气比的变化关系如附图（b）曲线 ad 所示。 曲线 ad 是一条具有渐进性质的下凹曲线，在 L/G 较小时，增大吸收剂用量可明 显降低气体残余含量 y2;但随 L/G 的增大， 其作用逐渐减小。 当 L/G 已经很大时， 增大吸收剂用量对降低气体残余含量基本已不起作用。相反，一味增大 L/G，液 体出口含量 x1会相应减小，对吸收剂的再生和溶质的进一步挥手不利。 6. 原工况下吸收塔液液体出口含量为 126. 00075. 0 16. 0 001. 002. 0 )( 2211 xyy L G x 吸收塔的平均推动力为 4 22 11 2211 10924. 9 0075. 0125. 0001. 0 126. 0125. 002. 0 ln )0075. 0125. 0001. 0()126. 0125. 002. 0( ln )()( mxy mxy mxymxy ym 原工矿下吸收过程的传质单元数为 1 .19 10924. 9 001. 002. 0 4 21 m OG y yy N 在原工况下解吸塔的气体出口含量（见附图）为 325. 0 365. 0 0075. 0126. 0)( 2 21 1 y G xxL y 解吸塔的平均推动力为 0439. 0 0075. 016. 3 325. 0126. 016. 3 ln 0075. 016. 3)325. 0126. 06 .31( ln )()( 22 11 2211 ymx ymx ymxymx ym 解吸过程的传质单元数为 403. 7 0439. 0 0325. 0 21 m OG y yy N 在新工况下，吸收塔的液气比 32. 016. 02)/(GL ，解吸塔的气液比 1825. 02/365. 0)/(GL 。因吸收过程为气相控制，循环液量加倍后，吸收传 质单元数 OGOG NN 不变。解吸过程为液相阻力控制，在填料塔内 66. 0 Lakx ，故 循环液量加倍后，解吸过程的传质单元高度 OG H 及传质单元数 OG N 分别为 66. 066. 0 22 1 OG xxy OG H ak mG ak mG aK G H 7 .112403. 7 66. 0 OG OG OGOG H H NN 设循环加倍后，吸收塔两相出口含量为 2 y 、 1 x ，解吸塔两相出口含量为 2 x 和 1 y ， 则对吸收过程可写出： 32. 0 02. 0 )( 2 21 2 1 y yy L G xx (1) 22 11 ln 1 1 xmy xmy L G m NOG 22 1 125. 0 125. 002. 0 ln 32. 0 125. 0 1 1 1 .19 xy x 122 5 125. 002. 0)125. 0(10134. 1xxy (2) 对解吸过程可写出 1825. 0 )( 21 2211 xx yxx G L y (3) 22 11 22 11 2211 21 ln 1 1 ln )()(yxm yxm L G m yxm yxm yxmyxm yy NOG 2 11 16. 3 16. 3 ln 11825. 016. 3 1 7 .11 x yx 112 16. 30223. 0yxx (4) 联立求解式(1)(4)可得 00448. 0 2 y ， 0358. 0 2 x ， 0843. 0 1 x ， 266. 0 1 y 从本例结算结果可以看出，循环液量增加后，解吸塔出口(即吸收塔进口)液体含 量 2 x 增大，使气体残余含量增加。单从吸收过程来看，增加吸收剂用量似乎总是 有利的；单对本例具体情况，吸收塔在原工况下已十分接近平衡状态，因受平衡 的限制，再增加吸收剂用量对降低气体残余含量 2 y 的作用不大。相反，吸收