吸收习题典型习题

1、【例5-8 在一塔径为0.8m的填料塔内，用清水逆流吸收空气中的氨，要求氨的吸收率为99.5%。已知空气和氨的混合气质量流量为1400kg/h ,气体总压为101.3kPa ,其中氨的分压为1.333 kPa。若实际吸收剂用量为最小用量的1.4倍，操作温度（293K）下的气液相平衡关系为Y=0.75X,气相总体积吸收系数为0.088kmol/m(1)(2)解每小时用水量；用平均推动力法求出所需填料层高度。yi1.3330.0132101.3Yi必1V10.01320.01320.0134丫2丫1（1)0.0134(10.995)0.0000669精选资料，欢迎下载X2因混合气中氨含量很少,29

2、kg/kmol140029(1 0.0132)47.7kmol/h20.785 0.820.5 mLmin V丫1丫2*X1 X247.7(0.0134。.0000669) 35.6kmol/h0.0134 0 0.75实际吸收剂用量 L=1.4 Lmin=1.4 X35.4=49.8kmol/h47.7(0.0134 0.0000669)(2) X = X2+V (Y1-Y2) /L=0+7(9 0.012849.8*Y10.75X10.75 0.0128 0.00953*Y20*Y1 Y1 Y10.0134 0.00953 0.00387*Y2 Y2 Y20.0000669 0 0.000

3、0669Y1Ym1In丫2丫1Y20.00387 0.00006690.0009360.00387In 一0.0000669NOG =Y1 Y2 0.0134 0.0000669 一12 = 14.24Ym0.000936H OG47.7/3600 0.30mKyaQ 0.088 0.5Z NOG HOG =14.24 X0.30=4.27m【例5-9】空气中含丙酮 2% （体积百分数）的混合气以0.024kmol/m 2 s的流速进入一填料塔，今用流速为 0.065kmol/m 2 s的清水逆流吸收混合气中的丙酮，要求丙酮的回收率为 98.8%。已知操作压力为 100 kPa,操作温度下的亨

4、利系数为 177 kPa,气相总体积吸收系数为 0.0231 kmol/m 3 s,解试用解吸因数法求填料层高度。yi0.0204100y11y10.02040.02080.0204丫2Yi(10.0208(1 0.988) 0.000250X2E 1.77 p 100因此时为低浓度吸收，故0.024所mV SL1.77 0.0240.654Y1 mX2丫1Y2mX2 =丫20.06583.31 0.988NOGlnS Yi mX2Y2 mX2rln(10.654) 83.3 0.654 =11.0NOG 也可由 S 0.654 和 Y1 mX2=83.3,查图 5-17 得到，NOG =11

5、.0Y2 mX2H OGV 0.024口 = 0.02311.04m所以 Z Nog Hog =11.0 X1.04=11.44m【例5-10】在一填料塔中用清水吸收氨-空气中的低浓氨气，若清水量适量加大，其余操作条件不变，则丫2、Xi如何变化？(已知体积传质系数随气量变化关系为kYa V0.8)解： 用水吸收混合气中的氨为气膜控制过程，故KYakYaV0.8因气体流量 V不变，所以 kYa近似不变。由于KyakyaV0.8 , KYa不变，所以 HOg不变。因塔高不变，故根据 Z=Nog Hog可知NOG不变。当清水量加大时，因 SmL/V,故S降低，由图5-17Y mX2可以看由V1会增大

6、，故丫2将下降。丫2 mX 2根据物料衡算L(X1X2)V(Y1Y2)VY1可近似推由X1将下降。4有一填料吸收塔，在 28c及101.3kPa,用清水吸收200m/h氨-空气混合气中的氨，使其含量由5%条低到0.04% （均为摩尔为。填料塔直径为0.8m,填料层体积为3 m3,平衡关系 为Y=1.4X,已知Kya=38.5kmol/h 。问（1）出塔氨水浓度为出口最大浓度的80%寸，该塔能否使用？ （ 2）若在上述操作条件下，将吸收剂用量增大10%该塔能否使用？（注：在此条件下不会发生液泛）Yi0.050.052631 0.050.00041 0.00040.0004惰性气体流量20022.

7、4273(1 0.05)3017.69kmol/hX1Y10.052630.03761.4X10.80X10.0301V(Y1 Y2)7.69 (0.05263 0.0004)X1X20.0301 013.34kmol/hY1Y1mX10.05263 1.4 0.03010.01046丫2丫20.0004YmY1丫20.00308InY2Z V(Y1 匕)&Ym7.69 (0.05263 0.0004)38.5 0.785 0.82 0.003086.74m该塔现有填料层高度_ _20.785 0.86m因为Z Z所以该塔不适合。(2)吸收剂用量增大10%寸L 1.1 13.34 14

8、.67kmol/h,V(丫 丫2)7.69 (0.05263 0.0004)L 1214.67kmol/hX1 X2X1 0X10.0274Y1 Y1 mX1 0.05263 1.4 0.0274 0.01424Y2 Y2 0.00040.01424 0.00041 0.01424 ln0.00040.00387V(Yi Y2)KYaYm7.69 (0.05263 0.0004)38.5 0.785 0.82 0.003875.36m因为Z Z 所以该塔适合。8某厂吸收塔填料层高度为4m用水吸收尾气中的有害组分A,已知平衡关系为 Y=1.5X,塔顶 X2=0, Y2=0.004 ,塔底 X1=

9、0.008 , Y1=0.02 ,求：(1)气相总传质单元高度；(2)操作液气比为最小液气比的多少倍；(3)由于法定排放浓度 丫2必须小于0.002 ,所以拟将填料层加高，若液气流量不变，传质单元高度的变化亦可忽略不计，问填料层应加高多少？解：(1)气相总传质单元高度Y11.5X11.5 0.00；0.012Y20丫 " 丫)(Y2Y2)m. 丫 丫InY2 Y2(0.02 0.012) 0.004 0.005770.02 0.012 In0.004NOGYiY2Ym0.02 0.004 2 770.00577.H OGZ/Nog4/2.77 1.44m（2）操作液气比为最小液气比的多少倍因为X2=0,故L/VYiY20.02 0.004(3)丫2所以X1X20.0080.02 0.004YiY2YiY21.2?0.02 1.51.671.20.0020.02X2L/VY1Y2X1 X2X10.0091.5X1 1.50.020.004X10.009 0.0135Ym(Y Y ) (Y2 丫