吸收练习题 联系客服

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8 对于大多数气体的稀溶液,气液平衡关系服从亨利定律。亨利系

数(E=p/x)随温度的升高而增大,而溶解度系数(H=C/p)随温度的升高而减小。 √

9 吸收过程中,当操作线与平衡线相切或相交时所用的吸收剂最少,

吸收推动力最大。( ) ×

10 在吸收塔中,溶质气体在混合气中的分压,大于与吸收剂中溶质

浓度成平衡的分压时,则发生吸收。( ) √

11 由于温度对溶解度系数有影响,温度升高,溶解度系数越小,所

以升温有利于解吸。( ) √

12 惰性气体和吸收剂在吸收过程的前后的摩尔量是不变的。( )

13 对于溶解度甚大的气体吸收,为强化吸收过程,则应从减小液膜

阻力入手,其效果才显著。( ) × 三、简答题

1、吸收与解吸在什么情况下发生?从平衡线与操作线的位置加以说明。 答:当混合气中溶质A的分压大于与溶液中溶质A浓度成平衡的气体分压时(p>p*),发生吸收过程,反之,当p<p*时,发生解吸过程。显示在相图中,操作线在平衡线上方,为吸收。操作线在平衡线下方,为解吸。

2、H、E、m、分别表示什么?随温度的变化情况如何? 答:H指溶解度系数;E指享利系数;m指相平衡常数。 H随着温度的升高而减少;E和m随着温度的升高而增加。

四、计算题

1、一逆流操作的常压填料吸收塔,用清水吸收混合气中的溶质A ,入塔气体中含A 1%(摩尔比),经吸收后溶质A 被回收了80% ,此时水的用量为最小用量的1.5倍,平衡线为 y=x ,气相总传质单元高度为1m,试求填料层所需高度。 解: Y1 = 0.01 m=1

Y2 = Y1( 1-φ) = 0.01× (1-0.80) = 0.002 X2 = 0 (清水)

LminY?Y20.01?0.002?1??0.8 ?0.01GX1?X2?01Y?YLL?12?1.5()min?1.5?0.8?1.2 GX1?X2GX1?(0.01?0.002)/1.2?0.0067 填料层高度Z = HOG×NOG

HOG = 1m

NOG = (Y1-Y2) / △Ym △Y1 = Y1-Y1* = Y1-mX1 = 0.01-1×0.0067 =0.0033

△Y2 = Y2-Y2* = Y2-mX2 =0.002 △Ym=(△Y1-△Y2)/ In (△Y1/△Y2)

= (0.0033-0.002 )/ In (0.0033/0.002) = 0.0026

NOG = (0.01-0.002) / 0.0026= 3.07 Z =1×3.07 = 3.07m

2、有一逆流填料吸收塔, 塔径为0.5m,用纯溶剂吸收混合气中的溶

质。入塔气体量为100kmol/h,溶质浓度为0.01(摩尔分率),回收率要求达到90% ,液气比为1.5 ,平衡关 系y=x。试求:(1)液体出塔浓度;(2)测得气相总体积传质系数Kya=0.10kmol/(m3s),问该塔填料层高度为多少?提示:NOG=1/(1-S)ln[(1-S)(yb-mxa)/(ya-mxa)+S] ①y1=0.01; y2=y1(1-η)=0.01(1-0.9)=0.001

L/G=(y1-y2)/x1,x1=(y1-y2)/(L/G)=(0.01-0.001)/1.5=0.006 ②HOG=G/Kya=100/(0.785×0.52×3600)/0.1=1.415 m NOG=1/(1-S)ln[(1-S)y1/y2+S]; S=m/(L/G)=1/1.5=0.667 NOG=4.16; Z=HOG×NOG=1.415×4.16=5.88 m。

3、某生产车间使用一填料塔,用清水逆流吸收混合气中有害组分A,已知操作条件下,气相总传质单元高度为1.5m,进料混合气组成为0.04(组分A的摩尔分率,下同),出塔尾气组成为0.0053,出塔水溶液浓度为0.0128,操作条件下的平衡关系为Y=2.5X(X、Y均为摩尔比),试求:

1)L/V为(L/V)min的多少倍? 2)所需填料层高度。 解:Y 1?

Y2?0.04?0.04171?0.040.0053?0.005331?0.0053 X?0.012811?0.0128?0.01297

1)L/V为(L/V)min的倍数

LY1?Y2? VX1?X2?0.0417?0.005330.01297?0?2.8040.00533 YLY?Y)?2.18()min?12?m(1?2)?2.5(1?Y0.0417Y1V1?X2 mLL()/()min?1.286VV2)所需填料层高度

对数平均推动力法

N OG?Y1?Y20.0417?0.00533??Ym?Ym?Y1??Y2?Yln1?Y2

?Ym?

NOG?)?(0.00533?0)(Y1?Y1)?(Y2?Y2)?(0.0417?2.5?0.01297?*0.0417?2.5?0.01297Y1?Y1lnln*0.0053Y2?Y2**?0.0071170.0417?0.00533Y1?Y2?5.11?0.007117?Ym4、在常压101.33kPa、温度下,溶质组成为0.05(摩尔分数)的CO2-空气混合物与浓度为1.1?10?3kmol/m3的25水溶液接触,试判断传质过程方向。

已知常压、25℃下CO2在水中的亨利系数E为1.660?105kPa。 解:将亨利系数E换算为相平衡常数m,即

E1.66?105?103m???1.638 5P1.0133?10将实际溶液的物质的量浓度换算为摩尔分数,即

1.1?10?3x???1.98?10?5

?s1000/18Msc判断过程方向时,由液相分析:

x??y0.05??3.05?10?5?x?1.98?10?5 m1.638故CO2由气相传递到液相,进行吸收。 由气相分析:

y??mx?1.638?1.98?10?5?0.0324?y?0.05

结论同上,该过程为吸收。