东南大学化工原理-吸收大题

1、5.（20分）用填料塔从一混合气体中逆流吸收所含苯。入塔混合气体中含苯5%（体积百分数），其余为惰性气体。回收率为95%吸收塔操作压强为780mmHg温度25C,入塔混合气流量为1000m3/h。吸收剂为不含苯的煤油。煤油的耗用量为最小用量的1.5倍，已知操作条件下的平衡关系为Y*=0.14X（Y、X均为摩尔比），气相总体积传质系数Kya=125kmol/（m3?h）,煤油的平均分子量为170kg/kmol,塔内径为0.6m,试求：（1）煤油的出口浓度（摩尔比）；（2）所需的填料层高度；（3）欲提高回收率可采用那些措施？（举四条）并说明理由。六.（16分）在填料塔中用纯水逆流于15C下吸收混合

2、气体中的可溶组分，吸收过程为气膜控制。原设计溶质的回收率为99%。操作液气比为1.71。已知相平衡关系Y*=5.0X,气相总传质单元高度为0.8m。试求：（1）吸收温度升为30c时，溶质的吸收率降低到多少？（30c时，相平衡关系Y*=2.1X）（2）通过增加喷淋量的方法以维持原吸收率，液气比应为原来的多少倍才能满足要求（设温度、喷淋量的改变对总传质系数的影响可忽略）。三、（20分）在一吸收塔中，用清水逆流吸收某气体混合物，入塔气相组成为0.04（摩尔分率，下同）操作条件下物系的平衡关系为Y*=1.2X,操作气液比为1.2,出塔气相组成为0.01,吸收过程为气膜控制，KYa8V0.7（V为气体混

3、合物中惰性气体的摩尔流率）。（1）求气相总传质单元数NOG；（2）若气液初始组成、流量、清水流量及操作条件不变，当两个完全相同的塔并联逆流操作时，气液两相流量分配相等，此时气体出口组成为多大？四、（20分）在逆流操作的填料塔内，用20c的清水吸收氨气-空气混合气中的氨气，已知混合气流量为540m3/h（标准状态下），塔底气体进塔浓度为0.06（摩尔分率），要求氨的回收率为99%,已知塔内径（直径）为0.8m,清水用量为1.1m3/h,操作条件下的平衡关系为Y*=0.9X,气相总体积传质系数Kya=107kmol/m3.h,20c水的密度为998.2kg/m3。试求：（1）吸收液的出口浓度Xi（

4、摩尔比）；（2）气相总传质单元数Nog及所需的填料层高度Z；（3）若混合气流量（标准状态下）增加20%,维持操作压强和用水量不变，要达到原来的回收率，填料层高度至少应调整为多少？（已知吸收过程为气膜控制，Kya与气体流速的0.8次方成正比）。6、（20分）在一填料塔中，用含苯0.00015（摩尔分数，下同）的洗油逆流吸收混合气体中的苯。混合气的处理量为73.6kmol/h,进塔气体中含苯0.03,要求苯的回收率为90%,操作在101.3kPa25c下进行，塔径0.8m,物系的平衡关系为Y=26X,操作液气比为最小液气比的1.3倍，气相总体积传质系数Kya=0.045kmol/（m3,s）,苯的

5、分子量为78.1,洗油的分子量为170。试求：（1）每小时所需吸收剂用量以及苯的回收量（kg/h）;（2）所需的填料层高度（m）;其他条件不变，改用性能更好的填料，分析该措施是如何影响回收率的。七、（15分）在100kN/m2和30oC下，用水吸收混合气中氨。该操作条件下,亨利系数E=134kN/m2,稳定操作条件下，吸收塔中某一位置的气相摩尔分率为y=0.1,液相摩尔分率为x=0.05，气相对流传质系数和液相对流传质系数分别为ky3.84104kmol/m2.s.y和kx1.02102kmol/m2.s.x,试求：1）气相总传质系数Ky?kmol/m2.s.y?2）用计算结果说明该吸收过程为

6、气膜控制过程还是液膜控制过程？3）题中所示的塔位置处气液界面浓度为多少？七、（15分）某一逆流操作的填料塔中：用水吸收空气中的氨气，已知塔底气体进塔浓度为0.026（摩尔比，下同），塔顶气相浓度为0.0026,填料层高度为1.2m,塔内径为0.2m,吸收过程中亨利系数为0.5atm,操作压力0.95atm,平衡关系和操作关系（以比摩尔浓度表示）均为直线关系。水用量为0.1m3/h,混合气中空气量为100n3/h（标准状态下），试求：（1）气相总体积传质系数；（2）操作液气比为最小液气比的多少倍；（3）由于法定排放浓度必须小于0.001,所以拟将填料层加高；若液气比不变，问填料层应加高多少；七、

7、在逆流操作的吸收塔中，用清水吸收氨-空气混合气中的氨，混合进料时氨的浓度Y=0.01（摩尔比），吸收率90%,操彳压力760mmHg溶液为稀溶液，系统的平衡关系符合拉乌尔定律，操作温度下，氨在水溶液的饱和蒸汽压力为684mmHg传质单元高度为0.5米。试求：（1） 最小单位吸收剂用量；（2） 当吸收剂用量为最小用量的2倍时，填料层的高度为多少米？（3） 出口液体的浓度。4.一逆流操作填料吸收塔，20C,常压下用清水吸收混合气中的组分A,混合气的体积流量为2000岛h,操作条件下矮的平衡关系为,混合气含A8%(V%,要求吸收率达到98%,清水用量为最小用量的1.2倍。设操作条件下气相总传质系数K

8、y=0.45kmol/m2-h-Ay,塔径1.2m,填料有效比表面积200n2/m3,可视为低浓度吸收，试计算：(1) 所需填料层高度；其它条件不变，吸收济改用含组分A0.1%(mol%的水溶液时，达到上述吸收任务所需填料层的高度为多少？四、(15分)一填料吸收塔，填料层高度为3m,操作压强为1atm,温度为20C。用清水吸收空气氨混和气中的氨，混合气体的质量速度为580kg/m2h,其中含氨6%(体积%),要求吸收率为99%,水的质量流速为770kg/m2h。已知该塔在等温下逆流操作，操作条件下的平衡关系为Y*=0.755X。试求：(1)出口氨水浓度；(2)以气相组成表示的平均推动力；(3)气相总传质单元高度Hog;(4)如果KGa与气体质量速度的0.8次方成正比，试估算：当操作压强增大一倍,气体质量速度也增大一倍时，为保持原来的吸收率，在塔径和水的质量速度不变的情况下填料层高度为多少？(空气分子量取29,氨的分子量17,水的分子量18)三、常压填料逆流吸收塔，用清水吸收混合气中的氨，混合器入塔流量V为84kmol/h,入塔气体浓度为yi为8%,吸收率“不低于98%,在操作条件下的平衡关系为y=1.5x,总传质系数Ky=0.45kmol/(m2h