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化工原理PrinciplesofChemicalEngineering主讲:王淑波2026/9/15北京理工大学珠海学院21.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1.333kPa。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/m3·s，试求（1)每小时用水量；（2)用平均推动力法求出所需填料层高度。四、计算题2026/9/15北京理工大学珠海学院3解

(1)

因混合气中氨含量很少,故

m2实际吸收剂用量:L=1.4Lmin=1.4×35.4=49.8kmol/h2026/9/15北京理工大学珠海学院4(2)X1=X2+V（Y1－Y2)/L=0+=14.24×0.30=4.27m2026/9/15北京理工大学珠海学院52.空气中含丙酮2%（体积百分数)的混合气以0.024kmol/m2·s的流速进入一填料塔，今用流速为0.065kmol/m2·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100kPa，操作温度下的亨利系数为177kPa，气相总体积吸收系数为0.0231kmol/m3·s，试用解吸因数法求填料层高度。解

2026/9/15北京理工大学珠海学院6因此时为低浓度吸收,故kmol/m2·s=

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=11.0×1.04=11.44m

2026/9/15北京理工大学珠海学院810.已知某低组成气体溶质被吸收时，平衡关系服从亨利定律，气膜吸收系数为3.15×10-7kmol/（m2·s·kPa)，液膜吸收系数为5.86×10-5m/s，溶解度系数为1.45kmol/（m3·kPa)。试求气膜阻力、液膜阻力和气相总阻力，并分析该吸收过程的控制因素。【答案：3.175×106（m2·s·kPa)/kmol；1.706×104s/m；3.187×106（m2·s·kPa)/kmol；气膜控制】2026/9/15北京理工大学珠海学院912.某工厂填料吸收塔填料层高度为10m，用清水洗去废气中的有害组分A，如入塔混合气中含组分A的摩尔分数为0.02，出塔中含组分A的摩尔分数为0.003，出塔溶液中组分A的摩尔分数为0.0075，操作条件下的平衡关系为，问气相总传质单元高度为多少?若将组分的出塔浓度降低至摩尔分数为0.002，则填料层高度应为多少?解:由题意已知

×0.0076=0.00824=0.0032026/9/15北京理工大学珠海学院10气相总传质单元高度若将组分的出塔浓度降低至摩尔分数为0.002,即×0.0076=0.00824=0.0022026/9/15北京理工大学珠海学院11则填料层高度2026/9/15北京理工大学珠海学院1214.在101.325kPa、20℃下，用清水吸收混合气中的NH3，已知混合气的入塔组成为0.050（摩尔分数，下同)，尾气的出塔组成为0.001。操作条件下的气液平衡关系为kPa，操作时吸收剂用量为最小用量的1.65倍，(1)计算回收率和吸收液的组成;(2)若保持气体进、出塔的组成不变，操作压力提高10倍，求吸收液组成。2026/9/15北京理工大学珠海学院13kPakPa=449.05=441

=728V2026/9/15北京理工大学珠海学院14(2)若保持气体进、出塔的组成不变,操作压力提高10倍=44.9052026/9/15北京理工大学珠海学院1515.用直径为1.1m，填料层高度为9m的吸收塔处理空气中的有害气体，采用清水为吸收剂。已知操作压力位130kPa，温度25℃。测得入塔和出塔混合气中溶质的含量分别为6.35%和0.056%(体积分数)，出塔的液相组成为0.0166(摩尔分数)，操作条件下的气液关系为气相总体积吸收系数为66.7kmol/(m3·h)。试计算(1)吸收剂用量为最小用量的多少倍？(2)该吸收塔的生产能力(单位：m3混合气/年，每年按7200h工作时间计)2026/9/15北京理工大学珠海学院16由于是稀溶液,则=0.0635=0.0166×0.0166=0.01038=0.00056=0.003362026/9/15北京理工大学珠海学院17=18.73由题意已知填料层高度