气体吸收习题精讲（课堂PPT）

1、18气体吸收习题精讲28-1气体吸收计算题38-1 某逆流吸收塔用纯溶剂吸收混合气中可溶组分。某逆流吸收塔用纯溶剂吸收混合气中可溶组分。气体入塔气体入塔 （摩尔分数），回收率（摩尔分数），回收率=0.9，平衡关系：平衡关系： ，且知，且知L/G=1.2(L/G)min ，HOG=0.9m,试求：试求：(1)塔的填料层高度。塔的填料层高度。(6.21m)(2)若该塔操作时，因解吸不良若该塔操作时，因解吸不良 ，其，其他入塔条件不变，则回收率又变为多少？他入塔条件不变，则回收率又变为多少？(0.81)(3)在在y-x图上定性画出原工况及新工况（解吸不良）图上定性画出原工况及新工况（解吸不良）下的操

2、作线与平衡线示意图。下的操作线与平衡线示意图。 01. 01yxy20005. 02 x4OGOGOGOGOGyayaOGOGOGeeOGeNNHHNHHKGKGHxmNHHAyyyyAANGLmAGLmxxyyGLyy不变，即不变，不变，又则不变，、当）解：（/,)2(21.69.0898.6898.6926.0001.001.0)926.01(ln926.0111)11(ln111926.016.2/2)/(116.28.12.18.19.02001.0)9.01(01.0)1(1222212121min12500425.00005.0)0019.001.0(16.21)()()(381.

3、001.00019.001.00019.0926.00005.020005.0201.0)926.01 (ln926.011898.62211212112122xyyLGxxxLyyGyyyyy物料衡算）（00417. 016. 2001. 001. 0)(2211xyyLGx6xy),(11yx),(11yx),(22yx),(22yx7 8-2 已知某填料吸收塔直径为1m，填料层高度为4m，用清水逆流吸收空气混合物中某可溶组分，该组分进口浓度8%，出口为1%（摩尔比），混合气流率30Kmol/h，操作液气比为2，相平衡关系为 。试求： (1)操作液气比是最小液气比的多少倍。(1.143)

4、(2)气相总传质单元数及气相总传质系数。(7, 66.88Kmol/(m3.h) (3)高度为3m处气液相浓度。 (4) 若塔高不受限制，最大吸收率为多少。(100%)xy28143.175.12/75.1208.001.008.0)./(22.381785.030)1 (min1212121min22GLGLmyyyxxyyGLhmkmolGe解：)./(885.667422.38,5714. 074701. 001. 008. 001. 012/2/1)2(321222221hmkmolHGKKGHmNHHyyyNmxyyyyyyGLmAOGyayaOGOGOGmOGem部推动力相等。，全

5、塔平均推动力与局，操作线与平衡线平行900875.00275.0300875.020275.008.0035.0/)()(035.0201.008.0/)()(0275.025.501.008.001.0, 1125.5743,3)3(1111221121211xymGLyyxxxxLyyGxGLyyxxxLyyGyyyyyNyANHHNmHmOGmOGOG，液相组成处气相组成则在塔高10122222121114,011,01 100%OGOGOGmmmHHNHyyNyyyymxyAyyyyyy （ ）塔高不受限制时，11 8-3 在逆流填料吸收塔中，用清水吸收含氨5%（体积）的空气-氨混合气

6、中的氨。已知混合气2826Nm3/h，气体空塔速度1m/s（标准状态），平衡关系为 （摩尔比）， 气相体积总传质系数Kya为180Kmol/(m3.h)，吸收剂用量为最小用量 1.4倍，要求吸收率为98%。试求： (1)溶液的出口浓度 。(0.03) (2)气相总传质单元高度HOG和气相总传质单元数 。(0.893m,9.81) (3)若吸收剂改用含NH3为（摩尔比）0.0015的水溶液，问能否达到吸收率98%的要求，为什么？1xxy2 . 1OGN12mKGHxyyLGxxxLyyGGLxxyyGLyyhmkmolGyaOGe893.01807.160)2(03.06464.1001.005

7、.0)()()(6464.1176.14.1176.102.105.0001.005.0001.005.0)98.01()1()./(71.160)360012826/(4.222826)1(221121212121min12213AAAAmxymxyAAAyyyyAANGLmAeeOG111)11(ln1111)11(ln1111)11(ln1117289.06464.1/2.1/12221222181. 97289. 0001. 005. 0)7289. 01 (7289. 011OGN14%98%98%4 .96964. 005.00018. 005. 00018. 00015. 02

8、. 10015. 0) 3(1min21max2min2不能达到态，这是最低极限与入口达到吸收平衡状浓度吸收剂后，塔顶气最低改为yyymxy15 8-4 某吸收塔在101.3kPa、20下用清水逆流吸收丙酮-空气混合物中的丙酮，亨利常数为120kPa,丙酮体积分数为0.05,当操作液气比为最小液气比的1.873倍，丙酮回收率可达95%。已知物系在低含量下操作范围内Kya与气体流率的0.8次方成正比。 在气体流率增加20%，而液量及气液进口摩尔分数不变，试求： (1)丙酮的回收率改变为多少？（0.9235） (2)吸收塔气相表达的平均推动力变为多少？(0.00943) (3)丙酮的回收量增加百分

9、几？(16.7%) (4)在气体的流率、两相的入口组成、操作压力及温度均维持不变时，且吸收过程为气相阻力控制，试求： 若吸收剂超过量，丙酮回收率可提高到多少？ (99.4%) 160094.00025.018.1/0226.005.0ln0025.0)18.1/0226.005.0(ln)()(ln0226.01 .20025.005.0/)()(0025.005.0)95.01 ()1 (1 .5562.095.011)562.01 (562.011111)11 (1111)11 (111562.01 .218.111 .2121.1873.1)(873.1121.195.018.1)(18

10、.13 .101120122112211212122112121122221min1212121mineeeemeeOGeyyyyyyyyyyyyyxGLyyxxxLyyGyyAAAAyyyyAANGLmAGLGLmmyyyxxyyGLPEm）解（17%35.929235.09.46744.011)6744.01(6744.011111)11(1111)11(1116744.0562.02.112.1/)/()/(1/19.404.1/1.504.11/04.12.12.1)/(/2.1,22218.08.08.08.0AAAAyyyyAANAGGGLmGLmAANHHHHNNKKGGKGKG

11、HHGGKKGKeeOGOGOGOGOGOGyayayayaOGOGyayaya新工况：1800943. 0003825. 018. 1/02638. 005. 0ln003825. 0)18. 1/02638. 005. 0(ln)()(ln02638. 02 . 1/1 . 2003825. 005. 0/)()(003825. 005. 0)9235. 01 ()1 ()2(2211221121212211212112eeeemyyyyyyyyyyyyyxGLyyxxxLyyGyy19%7 .16167.195.09235.02 .12 .1)()()3(2121丙酮回收量增加yyGyy

12、GOGOGOGOGyaOGyaNNHHNKGHLGKGLmAGLL维持不变，即保持不变，不变，与液膜无关，近似只与气膜阻力有关因气相阻力控制，很大，,0/1,)4(%4.99994.01.511ln0)01(ln0111)11(ln11122212221mxymxyAyyyyAANeeOG20 8-5 今有逆流操作的填料吸收塔，用清水吸收原料气中的甲醇。已知处理气量为1000m3/h（标准状态），原料气中含甲醇100g/ m3，吸收后的水溶液中甲醇量等于与进料气体相平衡浓度的67%。设在标准状态下操作，要求甲醇的回收率为98%，吸收平衡线可取为y=1.15x， =0.5kmol/(m2h)（以

13、上均为摩尔比），塔内单位体积填料的有效气体传质面积为190 m2/ m3，取塔内的气体空塔流速为0.5m/s。甲醇分子量为32试求： （1）水用量(kg/h)； （2）塔径(m)； （3）填料层高度(m)。yK21hkghmkmolLxxyyGLxxLyyGyyyxxmyxyhmkmolGee/1 .1351185 . 03600/100011.135)./(11.135357.80681. 1,681. 100408. 00014. 007. 0/)()(0014. 007. 0)98. 01 ()98. 01 ()1 (0408. 00609. 067. 067. 00609. 015.

14、107. 007. 04 .2232/1000/100)./(357.805 . 0/3600/10004 .22/1000) 1 (221212121112111112用水量解mDDu841.05.0785.03600/1000)2(222)./(951905 . 02hmkmolaKKyyamNHHAyyyyAANGLmAmKGHOGOGeeOGyaOG50.787.8846.0.87.8684.00014.007.0)684.01(ln684.0111)11(ln111684.0681.115.1/1846.095357.802221230013. 0667. 00005. 020005

15、. 0201. 0)667. 01 (ln667. 01138. 5/,38. 5667. 00002. 02001. 00002. 0201. 0)667. 01 (ln667. 0111)11 (ln111667. 03/2)/(1001. 0)9 . 01 (01. 0)1 (121222222112yyNNHHNHHKGKGHxAyyyyAANGLmAyyOGOGOGOGOGyayaOGeeOG不变，即不变，不变，又不变，则、当）题：（课本8-6(课本习题21)2400325.000035.0)0013.001.0(31)()()(281.001.00013.001.022112121

16、121xyyLGxxxLyyGyyy物料衡算）（25例例8-7（课本例）（课本例）262728例例8-8 绘图题绘图题（课本）29例8-8（课本习题8-22）000479. 0652. 31005. 11005. 10145. 0lnln652. 32195. 422)(,195. 41005. 1000322. 01005. 10145. 0lnln1)11 (ln1110/1,1005. 1242422212 . 002.2 . 02 . 02 . 02 . 08 . 0442221222142yymxymxyNNNGGNNGGNNHHGHKGHGKmxymxyAyyyyAANGLmAGL

17、yOGOGOGOGOGOGOGOGOGyaOGyaeeOGe增加一倍时，当流量因为塔高不变，又(x1,y1)(x2,y2)(x2,y2e)30有一吸收塔，填料层高度 3m，操作压强为 101.3Kpa，温度为 20，用清水吸收混于空气中的氨，混合气质量流速 580kg/(m2.h)，含氨 6%（体积） ，吸收率为 99%，水的质量流速 770kg/(m2.h)。该塔在等温逆流操作，平衡关系为 y=0.9x，KGa与气相质量流速的 0.8 次方成正比，而与液相质量流速大体无关。试计算当操作分别作下列改变时，填料层高度应如何改变才能保持原来的吸收率（塔径不变） ： 例例8-98-931（1） 操作

18、压强增大一倍，其它条件操作条件不变； （2） 液体流速增大一倍，其它条件操作条件不变； （3） 气体流量增大一倍，其它条件操作条件不变； （4） 操作压强增大一倍， 气体流速降低一倍,液体流速增大一倍， 其它条件操作条件不变。 32原工况：原工况：33（1 1）压强增大一倍，其它不变：）压强增大一倍，其它不变：34（2 2）液体流量增大一倍，其它不变：）液体流量增大一倍，其它不变：35（3 3）气体流量增大一倍，其它不变：）气体流量增大一倍，其它不变：36（4）操作压强增大一倍，气体流速降低一倍,液体流速增大一倍，其它条件操作条件不变：37在一逆流操作的填料塔中，用含A0.2%组分的矿物油吸收混合气中的A组分。已知进口混合气A组分的含量为%5 . 11y（以上均为mol%） 。 操作压力为1atm， 系统平衡关系服从拉乌尔定律，操作温度下A组分的饱和蒸汽压为380mmHg。试求： （1） 出口矿物油中A组分的最大浓度。(0.03) （2） 若A组分的回收率85%，求最小液气比