学习指大题详解步骤吸收习题答案

1、5.5吸收习题精选335-26. 在 25下，用 CO2 浓度为 0.01kmol/m 和 0.05kmol/m 的 CO2 水溶液分别与 CO2*5为 pA =1.66×10 x(kPa),试说分压为 50.65kPa 的混合气接触，操作条件下相平衡明上述两种情况下的传质方向，并用气相分压差和液相浓度差分别表示两种情况下的传质推动力。MS= 0.01´18 /1000 = 1.8 ´10-4解： x = cArS*5-4pA =1.66×10 ×1.8×10 =29.9(kPa)*pA=50.65 kPa> pA所以传质方向为

2、溶质由气相到液相（ 吸收过程）以气相分压差表示的传质推动力为 Dp= p - p* = 50.65 - 29.9 = 20.8kPaAAA与 CO2 分压为 50.65kPa 的气相呈相平衡的液相浓度r S1000 ´ 50.65pAc* A= 0.017kmol/m 318 ´1.66 ´105MES以液相浓度差表示的传质推动力为Dc= c* - c= 0.017 - 0.01 = 0.007kmol/m 3AAAMSr S= c' A= 0.05 ´18 /1000 = 9.0 ´10-4x'P *5-4A =1.66

3、15;10 ×9.0×10 =149.4(kPa)*pApA=50.65kPa<所以传质方向为溶质由液相到气相（ 解吸过程）以气相分压差表示的传质推动力为 Dp=- p= 149.4 - 50.65 = 98.8kPap*AAA以液相浓度差表示的传质推动力为Dc= c - c* = 0.05 - 0.017 = 0.033kmol/m 3AAA5-27.在一填料用清水逆流吸收某二元混合气体中的溶质 A。已知气体中溶质的浓度为 0.03（，下同），出塔液体浓度为 0.0003，总压为 101kPa，温度为 40，问:（1）不变，温度降为 20时，塔底推动力（ Y-Y*）

4、变为原来的多少倍？达到 202 kPa，塔底推动力（Y-Y*）变为原来的多少倍？（2）温度不变，已知：总压为 101kPa，温度为 40时，物系气液相平衡为 Y*=50X。总压为 101kPa，温度为 20时，物系气液相平衡为 Y*=20X。1解：总压为 101kPa，温度为 40时Y *= mX = 50 ´ 3´10-4 = 0.015所以(Y - Y ) = 0.03 - 0.015 = 0.015*1（1）不变，温度降为 20°C 时Y *= m' X = 20 ´ 3´10-4 = 0.006所以(Y - Y ) = 0.03

5、 - 0.006 = 0.024*2(Y - Y * ) = 0.024= 1.6倍()2*Y - Y0.0151达到 202 kPa，温度为 40°C(2)=m = 1 ´ 50 = 25P1m''P22Y *= m'' X = 25´ 3´10-4 = 0.0075所以(Y - Y ) = 0.03 - 0.0075 = 0.0225*2(Y - Y * ) = 0.0225= 1.5倍2(Y - Y )0.015*135-28.在一填料进行吸收操作，原操作条件下， kYa=kXa=0.026kmol/m .s，已知液

6、相体积传质系数 kXaµL 。试分别对 m=0.1 及 m=5.0 两种情况，计算当液体流量增0.66加一倍时，总传质阻力减少的百分数。解：(1) m = 0.1时11111=+=+= 423.08(m3 × s)/kmolKX akX amkY a0.0260.1´ 0.026L¢ = 2 L 时æ L¢ ö0 66¢k a = ça = 20 66 ´ 0.026 = 0.0411kmol/(m3 × s)÷kXXè L ø11111=+=+= 408

7、.95(m3 × s)/kmol¢¢mk a0.04110.1´ 0.026KX akX a所以，阻力减少：Y211-¢K aXKX a = 423.08 - 408.95 = 3.34%1423.08KX a(2) m = 5时11111=+=+= 46.15(m3 × s)/kmolK X ak X amkY a0.0265 ´ 0.026L ¢ = 2 L 时æ L¢ ö0 66¢k a = ça = 20 66 ´ 0.026 = 0.0411km

8、ol/(m3 × s)÷kXXè L ø11111= 32.02(m3 ×s)/kmol=+=+mk Y a0.04115´ 0.026K 'k 'aaXX所以，阻力减少：11-¢K aXKX a = 46.15 - 32.02 = 30.6%146.15KX a5-29. 用清水在填料吸收逆流吸收含有溶质 A 的气体混合物。气体浓度为为 Y*=5X，试分别计算液气比为 6、50.05（分率），在操作条件下相平衡和 4 时，出塔气体的极限浓度和液体出口浓度。L解 (1)= 6 > m ，当填料层高度为无

9、穷时，操作线 ab 与平衡线交于塔顶。VY2,min= mX 2 = 0Y*=5Xb'bY由物料衡算：Y1X = X + V (Y)-Y1212,minLa'y10.05其中Y =052611 - y- 0.0151aX0.0526X1 = 0.0088习题 5-29 附图6L(2)= 5 = m ，操作线 ab 与平衡线重叠VY2,min= mX 2 = 0 ，= Y1= 0.0526 X= 0.01051,maxm53L(3)= 4 < m ，操作线 ab与平衡线交于塔底。V= Y1 = 0.0526 X= 0.01051,maxm5由物料衡算：Y= Y - L (X

10、- X ) = 0.0526 - 4 ´ 0.0105 = 0.01062,min11,max2V5-30.在填料用清水吸收混合气体中的溶质，混合气中溶质的初始组成为 0.05（摩尔分率），操作液气比为 3，在操作条件下，相平衡为 Y*=5X，通过计算比较逆流和并流吸收操作时溶质的最大吸收率。解：(1) 逆流时y10.05Y = 0.052611 - y1 - 0.051在塔底达平衡= Y1= 0.0526 = 0.0105X1m5Y = Y - L (X - X ) = 0.0526 - 3´ 0.0105 = 0.02112112Vh= 1 - Y2 = 1 - 0.0

11、211 = 60%maxY0.05261(2) 并流时在塔底达平衡， Y1 = 5X1L(X1 - X 2 ) = V (Y2 - Y1 )L ´ Y1 = V (Y - Y )215Y = 5 Y = 5 ´ 0.0526 = 0.03291288h= 1 - Y1 = 1 - 0.0329 = 37.5%maxY0.05262逆流时溶质吸收率高5-31.在 101.3kPa、35的操作条件下，在吸收用清水逆流吸收混合气中的溶质A，欲将溶质 A 的浓度由 0.02（分率，下同）降至 0.001，该系统符合定律，操作条件下的系数为 5.52´104kPa。若操作时

12、吸收剂用量为最小用量的 1.2倍，4（1）试计算操作液气比 L/V 及出塔液相组成 X1。系数为 1.2´104kPa，（2）其它条件不变，操作温度降为 15，此时定量计算L/V 及 X1 如何变化。解：(1) 101.3kPa、35下E5.52 ´ 104m = 545P101.3y10.02y20.001Y = 0.0204 ， Y = 0.001121 - y1 - 0.021 - y1 - 0.00112Y1 - Y2 = 0.0204 - 0.001 = 518æ L ö=ç V ÷Y0.0204èømi

13、n- X 1m2545= 1.2æ L öLV= 1.2 ´ 518 = 622ç V ÷èømin) = 0.0204 - 0.001 = 3.12 ´10-5 X = X + V (Y - Y1212L622(2) 温度降为 15°C 时E1.2 ´104m = 118.5P101.3Y1 - Y2 = 0.0204 - 0.001 = 112.7æ L ö=ç V ÷Y0.0204èømin 1m- X2118.5LV= 1.2&

14、#230; L ö= 1.2 ´112.7 = 135.2ç V ÷èømin) = 0.0204 - 0.001 = 1.4 ´10-4 X = X + V (Y - Y1212L135.25-32. 下图为低浓度气体吸收的几种流程，气液平衡服从定律，试在 Y-X 图上定性地画出与各个流程相对应的平衡线和操作线的位置，并用图中表示浓度的符号标明各操作线端点的坐标。X2X2X3Y3Y2Y2Y3Y1Y15X1X11X12（2）（1）2121X1X2Y22Y21Y1Y2X2Y1X1X3X3（4）（3）（习题 5-32 附图）YY

15、1(1)EY3(2)Y2XX2X3X1（1）YY1(1)EY3Y2XX2X12X11（2）6(2)上下21YY1Y21EY22XX2X3X1（3）YY1下E上Y2XX1X2X3（4）5-33.用纯溶剂逆流吸收低浓度气体中的溶质，溶质的回收率用h表示，操作液气比为最小液气比的b倍。相平衡解：为 Y*=mX，试以h、b两个参数表达传质单元数 N 。OGY1 - Y2= Y1 - Y2æ L ö= mhç÷V*YèøminX 1 - X 21 mæ L ö = b æ L ö= bmhç&#

16、247;ç÷è V øS = mVè V ømin= 1/ bhLY1 - mX 2 = Y1 = 1Y2 - mX 2Y21-h7(2)(1)é(- S ) Y1 - mX 2+ S ù1 N=lnê 1 1 - SúOGY - mXë2û2éæù1 ö111=lnêç1 - bh ÷ 1 -+úhbh û1bh1ëèø1 -éæ1 &

17、#246;1ù=lnêç1 - b ÷ 1 -h ú1bhëèøû1 -5-34.在逆流操作的填料吸收， 用清水吸收某低浓度气体混合物中的可溶组分。操作条件下，该系统的平衡线与操作线为平行的两条直线。已知气体混合物中惰性组分的流率为 90kmol/m2.h，要求回收率达到 90%，气相总体积传质系数 K a 为Y0.02kmol/m3.s，求填料层高度。解：Y2 = (1-h)Y1Q L = m V推动力处处相等。DYm = DY2 = Y2 - mX 2 = Y2 = (1-h)Y1= Y1 - Y2

18、= Y1 - (1-h )Y1 = h = 0.9 = 9N(1-h )Y1-h1- 0.9OGDYm1903600VH OG = K a = 1.25m0.02YZ = NOG ´ H OG = 9 ´1.25 = 11.25m装 6m 高的填料， 每小时处理 2000m3 （ 25， 5-35.直径为 800mm 的填料吸收101.3kPa）的混合气，混合气中含5%，塔顶出口气体中含0.263%（均为分率）。以清水为吸收剂，每千克塔底出口溶液中含61.2g。在操作条件下的平衡为 Y*=2.0X，试根据以上测得的数据计算气相总体积传质系数 K a。Y解：y10.05y =

19、 5%， Y= 0.0526111 - y1 - 0.0510.263 ´10-2y-3y = 0.263% ， Y=2 = 2.64 ´10221 - y1 - 0.263 ´10-2261.2X = 0 ， X =58= 0.02021000 - 61.221188-3DY2 = Y2 - mX 2 = Y2 = 2.64 ´10DY1 = Y1 - mX1 = 0.0526 - 2 ´ 0.0202 = 0.0122DY - DY0.0122 - 2.64 ´10-3ln (0.0122)DY= 6.25 ´10-31

20、2mæDYölnç÷1DY2.64 ´10-3è2 øY - Y0.0526 - 2.64 ´10-36.25 ´10-3 N= 12 = 7.99OGDYmz6H= 0.751mOGN7.99OG 2000 ´101.3´ (1 - 0.05)8.314 ´ 298 ´ 0.785 ´ 0.82而V = 154.74kmol/(m × h)2VH=OGK aYV= 154.74 = 206.05kmol/(m 3 × h)K a =Y

21、H0.751OG5-36.体积流量为 200m3/h（18、101.3kPa）的空气-氨混合物，用清水逆流吸收其中的氨，欲使氨含量由 5%下降到 0.04%（均为体积百分数）。出塔氨水组成为其最大组成的 80%。今有一填料塔，塔径为 0.3m，填料层高 5m，操作条件下的相平衡关系为 Y*=1.44X，问该塔是否合用？ K a 可用下式计算：G0.35 0.36KGa=0.0027m Wkmol/（m3.h.kPa）m-气体质量流速，kg/（m2.h）；W-液体质量流速，kg/（m2.h）。解：y10.05y = 5%， Y = 0.0526111 - y1 - 0.051y = 0.04%

22、， Y = 0.04% = 4 ´10-422X = 0 ， X = 0.8X= 0.8 Y1 = 0.8 ´ 0.0526 = 0.0292*211m1.44-4DY2 = Y2 - mX 2 = Y2 = 4 ´10DY1 = Y1 - mX1 = 0.0526 -1.44 ´ 0.0292 = 0.01069DY1 - DY20.0ln (DY=mlnæ DY0öç÷1DYè2 ø= Y1 - Y2 = 0.0526 - 4 ´1 NOGDY3.11´10-m混合气体流

23、率：200 ´101273 + 18)´G =4 ´ (混合气体平均量：M = 0.05´17 + 0.95´ 29 = 28.4kg/k混合气体质量流速：m = 118.62´ 28.4 = 3368.8kg/(m 2 × h)惰性组分流率：V = G(1- y1 ) = 118.62 ´ (1- 0.05) = 1又 L(X1 - X 2 ) = V (Y1 -Y2 )Y1 - Y2 L = V= 11X 1 - X 2液体质量流速：w = 201.45´18 = 3626.1kg / (m2 

24、15; h)KG a = 0.0027 m0 35w0 36KY a = KG a × P = 89.75kmol/(m 3 × h)V= 112.69H= 1.26mOGK aW89.75Y z = HOG NOG = 1.26 ´16.78 = 21.14mz需 > z实 = 5m所以，该塔不合适。5-37.混合气中含 0.1（分率，下同） CO2，其余为空气，于 20及 2026kPa 下在3用清水逆流吸收，使 CO2 的浓度降到 0.5%。已知混合气的处理量为 2240m /h填料（标准状态下），溶液出口浓度为 0.0006，系数 E 为 200MP

25、a，液相总体积传质3系数 KLa 为 50 m /h，塔径为 1.5m。试求每小时的用水量(kg/h)及所需填料层的高度。10解：y10.1x10.0006Y = 0.111， X = 0.0006111 - y1 - 0.11- x1- 0.0006110.5%= 0.503% = 5.03´10-3y = 0.5% ， Y =221 - 0.5%LVY - Y0.111 - 5.03 ´10-3= 12 = 176.6X 1 - X 2 2240(1 - 0.1)0.785 ´1.52 ´ 22.40.0006而 V = 50.96kmol/(m &

26、#215; h)2L = 176.6 ´ 50.96 = 8999.54kmol/(m 2 × h)液体流量L = 8999.54 ´ 0.785 ´1.52 = 15895 .4kmol/h = 15895.4 ´18 = 286117.2kg /h = 286.117t/hE200 ´10 3相平衡常数 m = 98.7p2026= Y1m- X = 0.111 - 0.0006 = 5.247 ´10-4D1198.75.03´10-3= YD- X = 5.097 ´10-5 2 22m98.75

27、.247 ´10 -4 - 5.097 ´10 -5-42 =D= 2.032 ´10ln æç DX 1ö÷ln æç5.247 ´10 -4ö÷DX 2 ø5.097 ´10 -5 øèè= X 1 - X 2 = 0.0006 - 0= 2.95NOLDX2.032 ´10 -4mrS1000又 KX a = C × KL a = M × KL a =× 50 = 2778kmol

28、/(m × h)318SL= 8999 .54H= 3.24mOLK aW2778X z = HOL NOL = 3.24 ´ 2.95 = 9.56m5-38. 有一常压吸收塔，塔截面为 0.5m2,填料层高为 3m，用清水逆流吸收混合气中的的量为 58kg/kmol）。含量为 0.05（，下同），混合气中惰性气体的流量为 1120m3/h(标准状态)。已知在液气比为 3 的条件下，出塔气体中作条件下的平衡为 Y*=2X。试求：含量为 0.005，操（1） 出塔液中的质量分率；（2） 气相总体积传质系数 KYa(kmol/m3·s)11（3） 若填料塔填料层增高

29、 3m,其它操作条件不变，问此吸收塔的吸收率为多大？解：Y1 - Y2 = Y1 - Y2L =（1）VX 1 - X 2X 1= Y1 - Y2 = 0.05 - 0.005 X= 0.0151L / V31M1 wx1M1 + (1 - x1 )M 2V = 1120 /(22.4´3600 ´ 0.5) = 0.0278kmo（2）S= m/(L/V)=2/3=0.667(Y1-mX2)/(Y2-mX2)=Y1/Y2=0.05/0.005=10N=ln(1- S ) Y1 -1OG1- SY -2HOG = z / NOG = 3 / 4.16 = 0.721mKY

30、a = V / H OG = 0.0278 / 0.72 = 0.0386 kmol/(m3·s)z=3+3=6m（3）z '6'OGS、HOG 不变, N= 0.721 = 8.32HOG=ln(1- S) Y1 + S1Q N 'OG1- SY '2Y ' =0.00109解得：2Y1 - Y '0.05 - 0.00109h ='2= 0.978Y '0.051，用清水吸收含氨 0.05（5-39 在逆流操作的填料吸收）的空气氨混合气中的氨。已知混合气中空气的流量为 2000m3/h（标准状态），气体空塔气速为 1

31、m/s（标准状态），为Y * = 1.2X ，气相总体积传质系数 KY a = 180kmol / m3h ，采用吸收剂操作条件下，平衡用量为最小用量的 1.5 倍，要求吸收率为 98%。试求：（1）溶液出口浓度 x1 ；（2）气相总传质单元高度 HOG 和气相总传质单元数 NOG ；（3）若吸收剂改为含氨 0.0015（）的水溶液，问能否达到吸收率 98%的要求，为12什么？解：（1） Y1 = 0.05Y2 = 0.05(1- 0.98) = 0.001Q Y1 - Y2 = 1.5 Y1 - Y2 X = 02Y1mX1Y1X 10.0278 X = m = 0.05 / 1.2 = 0

32、.0278x = 0.0270111+ X1+ 0.02781.51.5，1DY1 = Y1 - mX 1 = 0.05 -1.2´0.0278 = 0.0166DY2 = 0.001（2）= 0.0166 - 0.001 = 0.0056DYm0.0166ln0.001= 0.05 - 0.001 = 8.75NOG0.00562000 / 22.4H= 0.89mOG2000180´3600 ´1L0.05 - 0.001= 1.76 > m（3）V0.0278*Y - Y0.05 -1.2 ´ 0.0015h max =12= 96.4%Y1

33、0.05h不可能达到 98%5-40. 在一充有 25mm 阶梯环的填料，用清水吸收混合气体中的 NH3。吸收塔在 20及 101.3kPa（绝压）的条件下逆流操作，气液相平衡 为Y * = 0.752 X 。已知混合气流率为 0.045kmol/m2·s, NH3 入塔浓度为 0.05（ 分率），吸收率为 99%，操作液气比为最小液气比的 1.5 倍，填料层高度为 8.75m，试求：（1） 气相总体积传质系数 KY a ；（2） 塔底截面处 NH3 吸收的体积传质速率 NAa 。解：Y1 - Y2L( ) min =V（1）X * - X12= Y1 - Y2Y1 / m= mh=

34、 0.752 ´ 0.99 = 0.74413LV=1.5×0.744=1.116m= 0.752 = 0.674S =L / V1.116ln(1 - 0.674) Y1 - mX 2 + S1=由 NOG1 - 0.674Y - mX22Y1 Y211 -h=因为 X2=0且111 -hN=ln(1 - S)+ SOG1 - S11=ln(1 - 0.674)+ 0.6741 - 0.6741 - 0.99= 10.75V又因 Z = HN=NOG OGOGK aYK a = V NYOGZ得= 0.045 ´10.75 = 0.0553 kmol / m3

35、× s8.752） NAa(算，总传质速率方程)Y1 - Y2L =由VX 1 - X 2= Y1h = 0.05 ´ 0.991.116 = Y1 - Y2X 1X 1X 1得X1=0.0444，*N a = K a(Y -Y )AY11=0.0553(0.05-0.752×0.0444)=9.19×10-4kmol/m3·s5-41.在常压逆流连续操作的吸收用清水吸收混合气中的A 组分。混合气中惰性气体的流率为 30kmol/h，入塔时 A 组分的浓度为 0.08（），要求吸收率为为 Y*=2X，设计液气比为最小液气比的 1.43 倍，气相

36、总体积传87.5%，相平衡质系数 KYa=0.0186kmol/m ·s ，且 KYaµV ，取塔径为 1m，试计算：30.8（1）所需填料层高度为多少？（2）设计成的吸收塔用于实际操作时，采用 10%吸收液再循环流程,即 LR=0.1L，新鲜吸收剂用量及其它入塔条件不变，问吸收率为多少？解：1430V = 0.0106 kmol/(m 2 × s)(1)3600 ´ 0.785 ´12V= 0.0106H= 0.57mOGK a0.0186YY1 - Y2= Y1 - Y2æ L ö= mh = 2 ´ 0.87

37、5 = 1.75ç÷V=*YèøminX 1 - X 21 mæ L ö = 1.43æ L ö= 1.43 ´1.75 = 2.50ç÷ç÷è V øè V øminS = mV2= 0.8L2.5é( - S ) Y1 - mX 2+ S ù1N=ln ê 1 1- SúOGY - mXëû221é(1ù- 0.8)=+ 0.8ú1-

38、 0.8 ln êë 11- 0.875û= 4.38 z = HOG NOG = 0.57 ´ 4.38 = 2.50m(2) 吸收液再循环此时吸收剂浓度：LX 2 + LR X '0.1X '1X 2 ='1 =1=X 1'L + LR1.111V因为 K a µ V 0 8 ，V 不变，所以 K a 不变，即 H=不变YYOGK aYzN=不变OGHOG此时 S ¢ = mV = 0.8 = 0.727mVL¢1.1L1.1éùY1 - mX '11- S &

39、#162;ln (1- S )N OG =¢ 2 +¢êúSY ' - mX 'êúëû22é211ùúúúúûX '0.08 -4.38 =1ln ê() - 017.271+ 0.727ê- 0.17272êêëY2 -X 1''11211X '0.08 -19.437 =211Y ' -X '219.437Y ' -1.

40、534 X ' = 0.08(1)21由物料衡算：(X - X )=V (Y -Y )''L121215()()+ VL 1 2.5X ''' 2= XY - Y=0.08 - Y1212X '= 0.032 - 0.4Y '(2)12： X ' = 0.0269 ， Y ' = 0.0128将式(2)代入式(1)，12Y - Y'- 0.0128h ¢ =12´100% = 1= 84%Y10.085-42.含苯 1.96%（体积）的煤气用平均质量为 260kg/kmol 的洗油在一填

41、料逆流吸收，以回收其中 95%的苯，煤气流率为 1200kmol/h，塔顶进入的洗油中含苯0.5%（分率），洗油用量为最小用量的 1.3 倍，吸收塔在 101.3kPa、27°C 下操作，此时平衡为 Y*=0.125X。从吸收塔塔底引出的富油经加热后送入解吸塔顶，塔底通入水蒸汽，使苯从洗油中解吸出来，脱苯后的洗油冷却后送回吸收塔塔顶。水蒸气用量为最小用量的 1.2 倍，解吸塔在 101.3kPa、120下操作，气液平衡关系为 Y*=3.16X。求洗油的循环用量和水蒸汽用量（ kg/h）。L,X1V,Y1V,Y2V,Y2L,X2V,Y1L,X1(1) 吸收塔= y1 =0.0196x2

42、0.005= 0.02 , X = 0.005Y121- y1- 0.01961- x1- 0.00512Y2 = (1-h )Y1 = (1- 0.95)´0.02 = 0.001Y1 - Y2æ L ö0.02 - 0.001ç÷V= 0.123Y0.02èømin0.125 - 0.0051- Xm2æ L ö =æ L ö= 1.3´ 0.123 = 0.159ç÷ 1.3ç÷è V ø洗油用量：è

43、 V øminL = 0.159V = 0.159 ´1200 = 191.28kmol/h = 191.吸收剂（洗油）出塔浓度.8kg/h16L,X2X = X + V (Y1- Y ) = 0.005 +(0.02 - 0.001) = 0.1241212L0.159(2) 解吸塔æ V ' öX 1 - X 2X 1 - X 20.124 - 0.005ç÷= 0.304ç L ÷Y * - Y 'mX - Y '3.16 ´ 0.124 - 0èømin

44、1212æ V ' öæ V ' öç÷ = 1.2ç÷= 1.2´ 0.304 = 0.364ç L ÷ç L ÷èøè水蒸汽用量：øminV ' = 0.364L = 0.364 ´191.28 = 69.70kmol/h = 69.70 ´18 = 1254.6kg/h5-43.用一填料层高度为 3m 的吸收塔，从含氨 6%（体率）的空气中回收 99%的氨。混合气体的质量流率为

45、 620kg/m2·h，吸收剂为清水，其质量流率为 900kg/m2·h。101.3kPa、温度 20°C 下，相平衡为 Y*=0.9X。体积传质系数 k aG在操作与气相质量流率的 0.7 次方成正比。吸收过程为气膜，气液逆流。试计算当操作条件分别做下列改变时，填料层高度应如何改变才能保持原来的吸收率：（1）操作增大一倍；（2）液体流率增大一倍；（3）气体流率增大一倍。解：原工况：y10.06Y = 0.063811 - y1 - 0.061Y = (1 -h )Y = 0.01´ 0.0638 = 6.38 ´10-421水的流率：L =

46、900 = 50kmol/(m 2 × h)18混合气体平均量：M = 0.06 ´ 17 + 0.94 ´ 29 = 28.28kg / kmol620(1 - 0.06) = 20.61kmol/(m 2 × h)V =28.28S = mV = 0.9´ 20.61 = 0.371L5017é(+ S ù- S ) Y1 - mX 21N=ln ê 1 1 - SúOGY - mXë2û21ln(1 - 0.371)´100 + 0.371=1 - 0.371= 6.5

47、94z3 H= 0.455mOGN6.594OG(1)增大一倍因为 kG a µ D µ p -1 ，而 KY a » k y a = kGa × p增大一倍， KY a 不变， HOG 不变所以而 m¢ =m = 1 ´ 0.9 = 0.45pp '2S ¢ = m¢V= 1 S = 0.186L2é( - S ¢) Y1 - mX 2+ S ¢ù1N ¢=1- S ¢ ln ê 1Y - mXúOGëû2

48、21ln (1- 0.186)´100 + 0.186=1- 0.186= 5.405 z' = HN ¢= 0.455´5.405 = 2.46mOGOG(2) 液体流率增大一倍S ¢ = mV = 1 S = 0.186 ， N ¢= 5.405OGL¢2气膜， KY a 不变， HOG 不变 z ' = H OG NO¢ G = 0.455 ´5.405 = 2.46m(3) 气体流率增大一倍mV '¢S = 2S = 0.742L1ln(1- 0.742) ´ 1

49、00 + 0.742 = 12.708N ¢=OG1- 0.742Q KG a » kG a µ V0.7 KY a = PKG a µ V0.7Vµ V 0 3H=OGK aY18æ V ' ö0 3 H ¢= Hç÷= 0.455 ´ 20 3 = 0.56mOGOGè VøZ ' = HO¢ G NO¢ G = 0.56 ´12.708 = 7.12m5-44. 在填料层高度为 4m 的常压填料，用清水吸收混合气中

50、的可溶组分。已测得如下数据：混合气可溶组分入塔组成为 0.02，排出吸收液的浓度为 0.008（以上均为），吸收率为 0.8，并已知此吸收过程为气膜，气液平衡为Y*=1.5X。（1）计算该塔的 HOG 和 NOG；（2）操作液气比为最小液气比的倍数；（3）若法定的气体排放浓度必须 £0.002，可采取哪些可行的措施？并任选其中之一进行计算，求出需改变参数的具体数值；（4）定性画出改动前后的平衡线和操作线。解：(1)Y2 = (1-h )Y1 = (1- 0.8)´0.02 = 0.004Y1 - Y2= 0.02 - 0.004L = 2VX 1 - X 20.008S =

51、 mV= 1.5 = 0.75L2é( - S ) Y1 - mX 2+ S ù1N=ln ê 1 1- SúOGY - mXë2û2- 0.75)1é(0.02+ 0.75ù=1- 0.75 ln êë 1úû0.004= 2.773z4 H OG = N=2.773= 1.442 mY*=1.5XYY1OGbb'(2)Y1 - Y2Y1 - Y2æ L öY2Y'2aa'ç÷V=´=101.Y /

52、m - XX * - Xèømin1212L / V2= 1.6671.2()L / VX1原操作线 ab新操作线 a'b'Xmin(3)可采取的措施：a.增加填料层高度VH=不变（V 不变，气膜K a 不变）OGYK aY19S = mVL= 0.75 不变é(ùúúû Y - mX = 1 - S )N ¢12 + S1- S ln ê 1OGY '- mXêë221é(0.02+ 0.75ù- 0.75)=1 - 0.75 ln 

53、34;ë 1Y*=1.5XúûYY10.002b'b= 4.715Y2 aY'2 a z ' = HOG NO¢ G = 1.442 ´ 4.715 = 6.80m Dz ' = 2.8 =z4b.增大用水量70%X'1XX1原操作线 ab新操作线 a'b'，所以 KY a 不变， HOG 不变因为 V 不变，气膜又 z 不变，所以 N OG 也不变éùY1 - mX 211- S ¢ln ê(1- S )¢¢+ S ¢ú即 N OG =Y '2 - mX