发布时间 : 星期五 文章环工原理作业+答案(1)更新完毕开始阅读7fe66a26b9d528ea80c77955
Y Y1a Y2a Y Y1b Y2b X2a X1a X
(c)
X2b X1b X 图8-2 习题8.7图中各流程的操作线和平衡线
8.9 在吸收塔中，用清水自上而下并流吸收混合废气中的氨气。已知气体流量为1000m3/h（标准状态），氨气的摩尔分数为0.01，塔内为常温常压，此条
*件下氨的相平衡关系为Y?0.93X，求：
（1）用5 m3/h的清水吸收，氨气的最高吸收率； （2）用10 m3/h的清水吸收，氨气的最高吸收率；
（3）用5 m3/h的含氨0.5%（质量分数）的水吸收，氨气的最高吸收率。
1000?10?解：（1）气体的流量为5?10?10?液体的流量为
333/22.4?3600?12.4mol/s
/18?3600?77.2mol/s
假设吸收在塔底达到平衡
则77.2??Y*/0.93??12.4??0.01-Y*?，所以Y*?0.0013 所以最大吸收率为??0.01?0.0013?0.87
0.013?1000?10（2）气体的流量为
10?10?10?液体的流量为
33/22.4?3600/18??12.4mol/s
3600?154.4mol/s
假设吸收在塔底达到平衡
则154.4??Y*/0.93??12.4??0.01-Y*?，所以Y*?0.0007
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所以最大吸收率为??0.01?0.0007?0.93
0.01（3）吸收剂中氨的摩尔分数为
?5?10?10?0.005/17??0.0053 ?5?10?10/18?3333假设吸收在塔底达到平衡
则77.2??Y*/0.93?0.0053??12.4??0.01-Y*?，所以Y*?0.0056 所以最大吸收率为??
8.10 用一个吸收塔吸收混合气体中的气态污染物A，已知A在气液两相中的平衡关系为y*0.01?0.0056?0.44
0.01?x，气体入口浓度为y1?0.1，液体入口浓度为x2?0.01，
（1）如果要求吸收率达到80%，求最小气液比；
（2）溶质的最大吸收率可以达到多少，此时液体出口的最大浓度为多少？ 解：（1）气相入口摩尔比Y1?y10.1??0.11， 1?y10.9液相入口摩尔比X2?x20.01??0.01 1?x21?0.01吸收率??Y1?Y20.11?Y2??0.8，所以，Y2?0.022 Y10.11?q?Y1?Y20.1?0.022??0.87 所以，最小液气比?nL??qY/m?X0.1/1?0.0112?nG?min（2）假设吸收塔高度为无穷大，求A的最大吸收率
①当液气比(qnL/qnG)?m，操作线与平衡线重合，气液两相在塔顶和塔底都处于平衡状态。 吸收率?maxY1?Y2*0.11?1?0.01???0.91
Y10.11Y10.11??0.11 m1此时液相出口浓度X1?②当液气比(qnL/qnG)?m，操作线与平衡线在塔顶点相交，即液相进口浓度
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与气相出口浓度平衡。
吸收率?maxY1?Y2*0.11?1?0.01???0.91
Y10.11qnGY?Y1?mX2??X2?1?0.11 qnLm此时液相出口浓度X1?与①相比，吸收率达到同样大小，但是液相出口浓度要低。
③当液气比(qnL/qnG)?m，操作线与平衡线在塔底点相交，即液相出口浓度与气相进口浓度平衡。
此时液相出口浓度X1?吸收率?maxY10.11??0.11 m1Y1?Y2Y1?Y2*0.11?1?0.01????0.91
Y1Y10.11与①相比，液相出口浓度达到同样大小，但是吸收率要低。
8.11 在逆流操作的吸收塔中，用清水吸收混合废气中的组分A，入塔气体
*溶质体积分数为0.01，已知操作条件下的相平衡关系为y?x，吸收剂用量为最
小用量的1.5倍，气相总传质单元高度为1.2m，要求吸收率为80%，求填料层的高度。
解：已知传质单元高度，求得传质单元数，即可得到填料层高度。 塔底：y1?0.01
塔顶：y2?0.01??1?0.8??0.002，x2?0 操作过程的液气比为
?y?y2??0.01?0.002?qnL/qnG?1.5?qnL/qnG?min?1.5?1?1.5????1.2
?0.01/1?0??y1/m?x2?吸收因子S?qnL?1.2 mqnG所以，传质单元数为
NOG???y?mx2110.01??ln??1?1/S?1?1/S??ln??1?0.83???0.83??3.051?1/S?y2?mx20.002??1?0.83?23
所以填料层高度为h?HOGNOG?1.2?3.05?3.66m
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