化工原理 第六章 吸收-例题_第1页
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文档简介

1、例：在常压和20条件下，氨在水中的实测平衡数据为：浓度为0.5gNH3/100gH2O的稀氨水上方的平衡分压为400Pa。在此浓度范围内，相平衡关系可用亨利定律表示。试着找出亨利系数e，溶解度系数h和相平衡常数m.(氨水密度可取1000kg/m3)溶液：根据亨利定律表达式：亨利系数为，和相平衡常数为，溶解度系数为：或从系数之间的关系可以计算出其他系数，并与实际组成相比较：当气液相接触时，氨将从气体中分离出来。或者使用相平衡关系来确定与实际液相组成平衡的气相组成，并将其与实际组成进行比较：氨从气相转移到液相，并且发生吸收过程。实践：如果含有0.02摩尔%氨的混合气体与x=0.05的氨水接触，氨将

2、在气液接触过程中从液相转移到气相，导致解吸过程。此外，气液平衡曲线也可用于判断两相接触时的传质方向。具体方法如下：已知相互接触的气液相的实际组成Y和X，在x-y坐标图中确定状态点。如果该点高于平衡曲线，则发生吸收过程；如果该点低于平衡曲线，则发生解吸过程。空气和氨混合气体的总压力为101.33千帕，其中氨的分压为1333千帕。为了在20下吸收混有水的混合气体中的氨，要求氨的回收率为99%，每小时处理量为1000公斤空气。系统的平衡关系列在本例的附表中。如果吸收剂的量是最小量的两倍，试着找出每小时送入塔中的水量。溶液浓度(gNH3/100gH2O) 2 2.5 3分压Pa 1600 2000 2

3、427，分析：水量，Lmin，平衡常数，1)平衡关系，2)最小吸收剂消耗：其中：3)每小时的水消耗，例如：生产车间使用填料塔，混合气体中的有害成分A与清水逆流吸收。气相总传质单元高度为1.5m，进料混合物组成为0.04(组分Amol分数，下同)，塔出口尾气组成为0.0053，塔出口水溶液浓度为0.0128。操作条件下的平衡关系是Y=2.5x(X和Y都是摩尔比)。试着找出：1)最小装载体积是(最小装载体积)最小包装层的要求高度。3)如果气液流速和初始成分不变，要求最终废气排放浓度降低到0.0033，要求的填料层高度为几米？解决方案：1)L/V是(L/V)min的倍数，2)所需填料层高度解吸因子法

4、，对数平均驱动力法，以及3)尾气浓度降低后所需填料层高度和尾气浓度。实施例焦炉气中的芳烃被洗油吸收，含有芳烃的洗油被解吸并循环使用。已知洗油的流速为7kmol/h，解吸塔中的组成为0.12kmol /kmol，解吸后的组成不高于0.005kmol /kmol。解吸塔操作压力为101.325千帕，温度为120。过热蒸汽引入解吸塔底部进行解吸，蒸汽消耗量为1.5(V/L)分钟。平衡关系为Y*=3.16X，液相体积传质系数kxa为30kmol/(m3h)。吸收塔每小时需要多少水蒸气？如果填充解吸塔的直径为0.7m，计算填充床的高度。溶液：水蒸气不含芳香烃，所以y2=0；X1=0.12，水蒸气消耗量为v=0.455 l=0.4557=3.185k mol/h=3.18518=57.3k

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