第六章吸收.doc

六、在直径为1.2m的填料吸收塔中，拟装填3m高的DN25塑料阶梯环填料，该填料的比表面积为228m2/m3，在该填料吸收塔中用纯溶剂吸收某混合气体中的溶质组分。已知入塔混合气体的流量为40kmol/h，溶质的含量为0.06（摩尔分数）；溶质的吸收率为95；操作条件下的气液平衡关系为Y2.2X（X、Y均为摩尔比）；溶剂用量为最小用量的1.5倍；气相总吸收系数为0.35kmol/(m3h)。试通过计算判断拟装填的填料高度能否达到分离要求。（注：填料的有效比表面积可近似取为填料比表面积的90）（15分）（天大2003）五、【吸收】（共11分）在一直径为1.2m、填料层高度为5m的吸收塔中，用纯溶剂吸收某气体混合物中的溶质组分。已知入塔混合气中惰性组分的摩尔流量为40kmol/h，气相总体积吸收系数为62.5kmol/(m3h)；在操作条件下，平衡线和操作线均为直线，且平衡线与操作线的斜率之比为0.7。试计算该吸收塔的吸收率A。 （11分）（天大2002）六、在填料层高度为8.5m的吸收塔中，用纯溶剂吸收某气体混合物中的溶质组分。已知进塔混合气体中溶质的含量为0.05（摩尔比）；单位塔截面上惰性气体流量为50kmol/(m2h)；气相总吸收系数为0.34 kmol/(m2h)；溶质的吸收率为98%；在操作条件下，该系统的平衡关系为Y=2.2X（X、Y均为摩尔比）；溶剂用量为最小用量的1.5倍。试计算：（天大2001）（1）出塔液相组成；（2）所有填料的比表面积。 （11%）3、拟用内径为1.8 m逆流操作的吸收塔，在常温常压下吸收氨空气混合气中的氨。已知空气的摩尔流量为0.14kmols-1，进口气体中含氨的体积分数为0.020，出口气体中含氨的体积分数为0.0010，喷淋的稀氨水溶液中氨的摩尔分数为5.010-4，喷淋量为0.25kmols-1。在操作条件下，物系服从亨利定律Y*=1.25X，体积吸收总系数KYa=4.810-2 kmolm-3s-1。试求：（山东科技大学2007）（1）塔底所得溶液的浓度；（2）全塔的平均推动力Ym；（3）吸收塔所需的填料层高度。浙大20083、吸收传质中的双膜理论的基本点是什么? （山东科技大学2007）12、 加压和降温可以提高气体的溶解度，故加压降温有利于吸收操作。（ ）（山东科技大学2007）11、对于大多数气体的稀溶液，气液平衡关系服从亨利定律。亨利系数随温度的升高而增大，而溶解度系数随温度的升高而减小。( ) （山东科技大学2007）16、在常压下用水逆流吸空气中的CO，若将用水量增加则出口气体中的CO量将（ ），出塔液体中CO浓度将（ ）。（山东科技大学2007） A. 增加 B. 减少 C. 不变四、（20分）填料塔内用纯溶剂吸收气体混合物中的某溶质组分，进塔气体溶质浓度为0.01 （摩尔比，下同），混合气体的质量流量为1400 kg/h ，平均摩尔质量为29 g/mol，操作液气比为1.5 ，在此操作条件下气液相平衡关系为Y*=1.5X，当两相逆流操作时，工艺要求气体吸收率为95%，现有一填料层高度为 7m 、塔径为0.8m的填料塔，气相总体积吸收系数KYa为0.088 kmol/(m3s) ，求（1）操作液气比是最小液气比的多少倍？（2）出塔液体浓度X ? （3）该塔是否合用？（青科2007研）5.说明传质单元高度的物理意义（青科2007研）1. 写出亨利定律的定义及表达公式。（青科2008）五、（20分）用填料塔吸收混合气体中所含的苯，入塔气体中含苯5%（体积分率），其余为空气，要求苯的回收率为90%，吸收塔在常压、25下操作，入塔混合气体为每小时940m3（标准状况），入塔吸收剂为纯煤油，其耗用量为最小耗用量的1.5倍，已知该系统的相平衡关系为Y=0.14X（其中X、Y为摩尔比），气相总体积吸收系数KY a=0.035 kmol/(m3s)，纯煤油的平均分子量为170，塔径为0.6 m。（青科2008）试求：（1）吸收剂用量 kg/h ；（2）溶剂出塔浓度；（3）填料层高度。五、（20分）一填料塔用清水逆流吸收混合气中的有害成分A。已知操作条件下气相总传质单元高度为1.5m，进塔混合气组成为0.04（A的摩尔分率，下同），出塔尾气组成为0.0053,出塔水溶液浓度为0.0128，操作条件下平衡关系为Y=2.5X。试求：(1)液气比为最小液气比的倍数。（2）所需填料层高度。（3）若气液流量和初始组成不变，要求尾气浓度降至0.0033,需将填料层加高多少米? （青科2005）（1） 对于溶解度系数很低的气体吸收，可采用哪些措施以提高吸收速率？（青科2005）(3) 双膜理论 （青科2006）(4) (2)菲克定律（青科2006）五、（20分）在逆流操作的填料塔中,用清水吸收焦炉气中的氨,氨的浓度为8g/标准m3,混合气体处理量为4500标准m3/h。氨的回收率为95%，吸收剂用量为最小用量的1.5倍。空塔气速为1.2m/s。气相体积总吸收系数KYa为 0.06kmol/（m3h），且KYa正比于V0.7，（V为惰性气体处理量）。操作压强为101.33kPa，温度为30，在操作条件下气液平衡关系为Y=1.2X。试求：（1）用水量，kg/h；（2）塔径和塔高，m；（3）若混合气体处理量增加20%，要求吸收率不变，则需增加的填料层高度，m。(氨分子量17) （青科2006）北京理工03年化工原理06年北京理工05年广东工业大学08年4 对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统，当系统温度增加时，其溶解度系数H将（）。而当系统中液相总浓度增加时，其相平衡常数M将（）广东工业大学08年吸收过程中总传质系数与分传质系数的关系为Kl=1/ Kl-H/kG 其中Kl表示（）阻力，当（）阻力相可以忽略时，表示该吸收的液膜控制。4 在常压逆流填料吸收塔中，在循环吸收剂吸收混合气中的SO2,进塔吸收剂流量为2000 kmol/h,其组成为0.5g(SO2)/100g(H2O);混合气流量为90 kmol/h，其组成为0.09（SO2摩尔分率），吸收率为80%，在操作条件下物系平衡关系为Y=18X-0.01 试求1 吸收塔的出塔组成X2 用平均推动力法求气相总传质单元数NoG华南理工03年华南理工04年华南理工05年南京工业05年南京工业06年青岛科技05年五、（20分）一填料塔用清水逆流吸收混合气中的有害成分A。已知操作条件下气相总传质单元高度为1.5m，进塔混合气组成为0.04（A的摩尔分率，下同），出塔尾气组成为0.0053,出塔水溶液浓度为0.0128，操作条件下平衡关系为Y=2.5X。试求：(1)液气比为最小液气比的倍数。（2）所需填料层高度。（3）若气液流量和初始组成不变，要求尾气浓度降至0.0033,需将填料层加高多少米?（2） 对于溶解度系数很低的气体吸收，可采用哪些措施以提高吸收速率？青岛科技06年五、（20分）在逆流操作的填料塔中,用清水吸收焦炉气中的氨,氨的浓度为8g/标准m3,混合气体处理量为4500标准m3/h。氨的回收率为95%，吸收剂用量为最小用量的1.5倍。空塔气速为1.2m/s。气相体积总吸收系数KYa为 0.06kmol/（m3h），且KYa正比于V0.7，（V为惰性气体处理量）。操作压强为101.33kPa，温度为30，在操作条件下气液平衡关系为Y=1.2X。试求：（1）用水量，kg/h；（2）塔径和塔高，m；（3）若混合气体处理量增加20%，要求吸收率不变，则需增加的填料层高度，m。(氨分子量17)菲克定律(3) 双膜理论青岛科技07年四、（20分）填料塔内用纯溶剂吸收气体混合物中的某溶质组分，进塔气体溶质浓度为0.01 （摩尔比，下同），混合气体的质量流量为1400 kg/h ，平均摩尔质量为29 g/mol，操作液气比为1.5 ，在此操作条件下气液相平衡关系为Y*=1.5X，当两相逆流操作时，工艺要求气体吸收率为95%，现有一填料层高度为 7m 、塔径为0.8m的填料塔，气相总体积吸收系数KYa为0.088 kmol/(m3s) ，求（1）操作液气比是最小液气比的多少倍？（2）出塔液体浓度X ? （3）该塔是否合用？5.说明传质单元高度的物理意义青岛科技08年五、（20分）用填料塔吸收混合气体中所含的苯，入塔气体中含苯5%（体积分率），其余为空气，要求苯的回收率为90%，吸收塔在常压、25下操作，入塔混合气体为每小时940m3（标准状况），入塔吸收剂为纯煤油，其耗用量为最小耗用量的1.5倍，已知该系统的相平衡关系为Y=0.14X（其中X、Y为摩尔比），气相总体积吸收系数KY a=0.035 kmol/(m3s)，纯煤油的平均分子量为170，塔径为0.6 m。 试求：（1）吸收剂用量 kg/h ；（2）溶剂出塔浓度；（3）填料层高度。2. 写出亨利定律的定义及表达公式。3. 什么是理想物系？山东科技16、在常压下用水逆流吸空气中的CO，若将用水量增加则出口气体中的CO量将（ ），出塔液体中CO浓度将（ ）。 A. 增加 B. 减少 C. 不变17、下列系数中，其单位与压强的单位相同的是（ ）。 A. 亨利系数 B. 溶解度系数 C. 相平衡常数11、对于大多数气体的稀溶液，气液平衡关系服从亨利定律。亨利系数随温度的升高而增大，而溶解度系数随温度的升高而减小。( )12、 加压和降温可以提高气体的溶解度，故加压降温有利于吸收操作。（ ）3、吸收传质中的双膜理论的基本点是什么? 3、拟用内径为1.8 m逆流操作的吸收塔，在常温常压下吸收氨空气混合气中的氨。已知空气的摩尔流量为0.14kmols-1，进口气体中含氨的体积分数为0.020，出口气体中含氨的体积分数为0.0010，喷淋的稀氨水溶液中氨的摩尔分数为5.010-4，喷淋量为0.25kmols-1。在操作条件下，物系服从亨利定律Y*=1.25X，体积吸收总系数KYa=4.810-2 kmolm-3s-1。试求：（1）塔底所得溶液的浓度；（2）全塔的平均推动力Ym；（3）吸收塔所需的填料层高度。06河北工业07山西煤矿简述化学吸收的主要优点。 5对一定操作条件下的填料吸收塔，如将填料层增高一些，则塔的HOG ，NOG 。 6 对流传质理论的主要三个理论是： 、 、 。 7 蒸发器的热阻主要是由四部分组成： 、 、 和 。 6（15分） 如图所示的双塔流程以纯溶剂S吸收某组分Z，混合气中的Z的摩尔含量为y1，两塔的纯溶剂S用量相等，且均为最少溶剂使用量的R倍。在操作范围内，物系的平衡关系服从亨利定律，两个塔的总传质系数相同，塔直径相同。试证明：（i）312yyy=； （ii）两个塔的塔高BAHH= 。 AB纯溶剂S混合气y1xAy2y3xB 六、（天大）某厂现有一直径为1.2m、填料层高度为5.4m的吸收塔，用来吸收某气体混合物中的溶质组分。已知操作压力为300kpa、温度为30；入塔混合气体中溶质的含量为5%（体积%），要求吸收率不低于95%；吸收剂为纯溶剂，出塔溶液的浓度为0.0152（摩尔比）；操作条件下的平衡关系为：Y-2.16X（X、Y均为摩尔比），总体积吸收系数Kya为65.5kmol/m3*h。试计算：1、吸收剂用量是最小用量的多少倍；2、该吸收塔的年处理量（m3混合气/年).注:每年按7200工作时间计(14%)东北大学2004东北大学2004概念题：漂流因子 等摩尔扩散 液膜控制4 对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统，当系统温度增加时，其溶解度系数H将（）。而当系统中液相总浓度增加时，其相平衡常数M将（）广东工业2008吸收过程中总传质系数与分传质系数的关系为Kl=1/ Kl-H/kG 其中Kl表示（）阻力，当（）阻力相可以忽略时，表示该吸收的液膜控制。广东工业20084 在常压逆流填料吸收塔中，在循环吸收剂吸收混合气中的SO2,进塔吸收剂流量为2000 kmol/h,其组成为0.5g(SO2)/100g(H2O);混合气流量为90 kmol/h，其组成为0.09（SO2摩尔分率），吸收率为80%，在操作条件下物系平衡关系为Y=18X-0.01 试求广东工业20081 吸收塔的出塔组成X2 用平均推动力法求气相总传质单元数NoG3、在