发布时间 : 星期六 文章化工原理习题第四部分吸收答案更新完毕开始阅读eeeedcd229ea81c758f5f61fb7360b4c2e3f2a20
2 吸收因数法 ○ S?mG2.5??0.85 L2.94 NOG?y?mxa1ln[(?1Sb)?S ]1?Sya?mxa1ln[(?11?0.850.0?800.85)? 0.85]0.0?0160 ? ?14.1 5此时 h?H0.8?14.1?5OG?NOG? 1.1m 即所需填料层高度11.4m，大于9m，故该塔不合用。
11、某填料吸收塔，用清水除去气体混合物中有害物质，若进塔气中含有害物质5%（体积分率），要求吸收率为90%，气体流率32kmol/(m2·h),液体流率为24 kmol/(m2·h)，此液体流率为最小流率的1.5倍。如果物系服从亨利定律，并已知液相传质单元高度HL为0.44m，气相体积分传质系数kya=0.06kmol/(m3·s·△y),该塔在常温下逆流等温操作。试求： （1）塔底排出液的组成；
（2）所需填料层高度。 【解】 属于低浓气体吸收。
（1） ya?yb(1??)?0.05?(1?90%)?0.005 出塔液相组成 xb?yb?ya0.0?50.005?xa??0?0.0 6L/G24/32yb?yaLL（2） ?1.5(m)?1.5inyGGb?xam240.0?50.005即 ?1.5?0.0532?0m所以 m?0.55 6有 S?mG0.55?6?L2432?0.74
NOG?y1ln[(?1Sb)?S ]1?Sya1ln[(?11?0.740.050.74)?0.0050?.74 ]4.64 ?
由于题中并未给出气相总体积传质系数kYa,而是给出了气相分体积传质系数kya,所以不能直接求出总传质单元高度HOG,要先求出分传质单元高度HG。 HG?G32/3600??0.14 8kya0.06 HOG?HG?SHL?0.148?0.7?40.?44 m0则 h?H0.47?4.6?4OG?NOG? 2.m12、已知某填料吸收塔直径为1m，填料层高度4m。用清水逆流吸收空气混合物中某可溶组分，该组分进口浓度为8%，出口为1%（均为摩尔分率），混合气流率30kmol/h,操作液气比为2，相平衡关系为y=2x。试求： （1）气相总体积传质系数Kya; （2） 塔高为2m处气相浓度；
（3） 若塔高不受限制，最大吸收率为多少？ 【解】 （1）先求出单位塔截面积上混合气体的流率 G?30?4?38.22kmol/(m2?h)
m2??1 L/G2?12 S?根据例题9-4的结论，有 NOG?yb8%?1??1?7 ya1%则传质单元高度为 HOG? 气相总体积传质系数 Kya?h4??0.57m1 NOG7G38.22??66.kmol9HOG0.571m/3(?h )'（2）2m塔高所对应的传质单元数NOG为
' NOG?22??3.50 HOG0.571设2m处气液相浓度分别为y、x，则
' NOG?yb?mx?1 y?mx即 3.5?又由物料衡算可知
0.0?8x2? 1 （1）
y?2x ya?y?L(xa?x) G 1%?y?2(?0x ) y?2x?0.0 1 （2） 联合求解方程（1）、（2）得
y?0.04 55 x?0.017
(3) 若塔高不受限制，又S=1，则操作线落在平衡线上，当xa=0时，ya必等于0。故吸收率
??1?ya ?100%yb13、拟在常压吸收塔中用清水吸收空气中的氨，已知入塔空气中氨气含量1.3%（体积分数），要求氨的回收率为99%，已知塔内操作气流密度为180kmol/(m2·h),实际用量为最小用水量的1.5倍，操作条件下的气液平衡关系为y=1.2x，气体体积总传质系数Kya为360 kmol/(m3·h)。因为气液相浓度都很小，可近似认为气液流密度均为常数，且X=x ,Y=y，计算填料层高度。 【解】由题知，xa?0,yb?1.3%
Ya?Yb(1??)?0.013?(1?99%)?0.00013
Y?Ya0.013?0.00013?L???1.188 最小液气比：???b*GX?X0.013/1.2?0??minba实际液气比： 解吸因素：S?L?L??1.5?51.?188 1.782???1.G?G?minmG1.2??0.6734 L1.782
??Yb?mXa1NOG?ln?(1?S)?S?1?S?Ya?mXa? 11.3%???ln?(1?0.6734)??0.6734??10.721?0.6734?0.00013?HOG?G180?(1?0.013)??0.494m Kya?360h0?HOGNOG?0.494?10.74?5.31m
14、在填料层高度为4m的常压逆流吸收塔内。用清水吸收空气中的氨，已知入塔空气含氨5%（体积分数），要求按回收率为90%，实际液气比为0.98，又已知在该塔操作条件下，氨水系统的平衡关系为y=mx(m为常数；x,y分别为液气相中的摩尔分数)且测得与含氨1.77%（体积分数）的混合气充分接触后的水中氨的浓度为18.89g氨/1000g水。
求：（1）该填料塔的气相总传质单元高度，m。
（2）先水温上升，其他操作条件不变，试分析气、液相出塔浓度如何变化？ （1）y=0.0177时，使其平衡的液相浓度为
18.89/17?0.019 618.89/?171000/18y1.77%?0.903 由y=mx得：m?*?m0.0196mG0.903S???0.921
L0.98 x*?Yb?yb0.05??0.0526 1?yb1?0.05Ya?Yb(1??)?0.0526?(1?99%)?0.00526
??Y?mXa1ln?(?1Sb)?S?1?S?Ya?mXa? 10.0526???ln?(?10.9?21)?0?.921?1?0.921?0.00526?NOG?6.79所以 HOG?h4??0.58 9NOG6.79（2）水温上升时，m增大，即平衡线斜率增大，由于气液流量不变，所以L/G