吸收(张宏丽主编,第二版)习题详解.doc

吸收习题详解(张宏丽主编，第二版)1空气和CO2的混合气体中含CO220%（体积），试以比摩尔分数表示CO2的组成。解： 2在101.3kPa、20下，100kg水落石出中含氨1kg时，液面上方氨的平衡分压为0.80kPa，求气、液相组成（以摩尔分数、比摩尔分数、物质的量浓度表示 ）。解： 液相组成： = 气相组成： 3空气和氨的混合气总压为101.3kPa，其中含氨的体积分数为5%，试求以以摩尔分数和比质量分数表示的混合气组成。解： y = 5% 4100kg纯水中含有2gSO2，试以比摩尔分数表示该水溶液中SO2的组成。解：5在20101.3kPa条件下，若混合气中氨的体积分数为9.2%，在1kg水中最多可溶解NH332.9g。试求在该操作条件下NH3溶解于水的亨利系数E和相平衡常数。解： 由道尔顿分压定律： 由亨利定律： 6常压、25下，气相中溶质A的分压为5.47kPa的混合气体，分别与下面三种水溶液接触，已知E=1.52105kPa,求下列三种情况下传质方向和传质推动力。（1）；（2）；（2）。解：对于稀溶液，取总浓度 （1） 传质推动力：= 5.40-2.70 =2.70kPa传质方向：因 ，故为吸收过程。（2） 传质推动力：= 5.40-5.40 =0传质方向：因 ，故为平衡状态。（3） 传质推动力：= 2.70 - 8.10 = -5.40kPa传质方向：因 ，故为解吸过程。 （本题有多种解法）7含NH33%(体积)的混合气体，在填料塔中吸收。试求氨溶液的最大浓度。已知塔内绝压为202.6kPa，操作条件下气液平衡关系为：。解： 又 8在一逆流吸收塔中，用清水吸收混合气体中的CO2。惰性气体处理量为300m3 /h(标准)，进塔气体中含CO28%（体积分数），要求吸收率95%，操作条件下Y = 1600X，操作液气比为最小液气比的1.5倍。求（1）水用量和出塔液体组成；（2）写出操作线方程式。解： 由PV = nRT 可知，在标准状况下，进入吸收塔惰性气体处理量为： = 进塔气体中CO2的组成为：= 出塔气体中CO2的组成为：= 又因为用清水吸收， 所以，x2 = 0, X2 = 0 = 由全塔物料衡算 有： = ， 操作线方程为：9某混合气体中吸收质量为5%（体积分数），要求吸收率为80%。用纯吸收剂吸收，在20、101.3kPa下相平衡关系为，试问：逆流操作的最小液气比为多少？解：依题意知： m = 35 X2 = 0 = 3580% = 2810某吸收塔每小时从混合气体吸收200kgSO2，已知该塔的实际用水量比最小用水量大，试计算每小时实际用水量是多少立方米？进塔气体中含SO218%（质量），其余是惰性组分，分子量取为28。在操作温度293K和压力101.3kPa下SO2的平衡关系用直线方程式表示：Y =26.7X。解：依题意知：进塔气体的流量为： 进塔气体中惰性气体的流量为： X2 = 0 =26.7 11用清水吸收混合气体中的SO2，已知混合气量为5000m3 / h（标准），其中SO2含量为10%（体积分数）其余是惰性组分，相对而言分子质量取为28。要求SO2吸收率为95%。在操作温度293K和压力101.3kPa下SO2的平衡关系用直线方程式表示：Y =26.7X。现设取水用量为最小用量的1.5倍，试求：水的用量及吸收后水中SO2的浓度。解： 进塔气体中惰性气体的含量为： X2 = 0 由全塔物料衡算 有： =12在293K和101.3kPa下用清水分离氨和空气的混合气体。混合气中氨的分压是13.3kPa，经吸收后氨的分压下降到0.0068kPa。混合气的流量是1020kg /h，操作条件下的平衡关系是Y =0.755X。试计算吸收剂最小用量；如果适宜吸收剂用量是最小用量的1.5倍，试求吸收剂实际用量。解：由道尔顿分压定律有： = = = = = 0.755 设混合气体中空气的流量为，则： 解得： 13试求油类吸收苯的所相吸收平均推动力。已知苯在气相中的最初浓度为4%（体积分数），并在塔中吸80%苯，离开吸收塔的油类中苯的浓度为0.02kmol苯/kmol油，吸收平衡线方程式为Y =0.126X。解： =14在常压填料吸收塔中，以清水吸收焦炉气中的氨气。标准状况下，焦炉气中氨的浓度为0.01kg /m3，流量为5000m3 /h。要求回收率不低于99%，吸收剂用量为最小用量的相体积吸收总系数。试求该塔填料层高度。解： 进塔混合气体量 其中，NH3的含量为 进塔混合气体中焦炉气的量为：= = 1.299% = 1.188 吸收剂的实际用量为： 由全塔物料衡算 有： = = = =15填料塔用清水吸收烟道气中的CO2，烟道气中CO2的含量为13%（体积分数），其他可视为空气。烟道气通过塔后，其中CO2被吸收去90%，塔底送出的溶液浓度为0.0000817kmol CO2 /kmolH2O。已知烟道气处理量为1000m3 /h(29