当前位置:文档之家› 化工原理吸收习题

化工原理吸收习题


• 解:(1)吸收塔操作线方程: Y = L(X-X2)/V+Y2, • 又操作线方程为Y=1.5X+0.005,

• •
则系L统/V的N=平O1G衡.5,方YY21程(Y为dYYY*=)1.5XYY21。Y 则m = 1.5,
m
V L
dY (Y
Y2
)
X
2
• 吸收因子A = L/mV =1.5/1.5= 1
则总传质系数KG=

吸收过程受
控制。
总传质系数KG= 4.93×10-6 kmol/(m2.s.kPa) ;
吸收过程受 气膜(传质) 控制
在下列吸收过程中,属于气膜控制的过程是

A. 水吸收氢; B. 水吸收硫化氢;
C. 水吸收氨; D. 水吸收氧
在逆流操作的填料塔中,当吸收因数A<1,且填料层为无限 高时,则气液相平衡出现在 。
为使操作向有利于吸收的方向进行,采取的措施是( )
A、加压和升温 C、加压和降温
B、减压和升温 D、减压和降温。
某吸收过程中,气膜传质分系数kG = 5×10-6 kmol/(m2.s.kPa),液膜传质分系数k L=5×10-4 m/s,溶解度系数H = 0.728 kmol/(m3.kPa)。
(1)当解吸塔回流液中含A 0.01%(摩尔百分数 )、且吸收塔操作的液气比为2时,所需的传质
单元数; (2)若气、液两相进料组成不变,吸收塔操作 的液气比调整为1.04,当填料层无限高时,A的 极限回收率。
• 因A = 1, (2)气相总传质单元数------?
(2)气相总传质单元数NOG = (Y1-Y2) / (Y2-mX2)
= (0.05-0.005)/0.005
=9
(3)H = NOG ×HOG 气相总传质单元高度: HOG = H/ NOG = 3.6/9 = 0.4 m
因为A = 1 ΔY=恒值
X2
4 /113 100 4
0.0498
135
脱吸后溶液浓度
X1
0.2 /113 (100 0.2) /135
0.0024
以单位塔截面积为基准,在最小蒸汽用量下对全塔的
溶质作物料衡算:
qnL ( X 2 X1) (qnG )min (Ye2 Y1)
其中:
Ye2 mX2 0.625 0.0498 0.0262
减少时,气相总传质单元数NOG(
)。
A. 增加 B. 减少 C. 不变 D. 不确定
Y1 mX 2 Y2 mX 2
例:用水吸收空气中的甲醇蒸汽,温度为300K时 的,气相传质分系数0.056 kmol/(m2.s.kPa),液相传 质分系数0.075 kmol/(m2.s.kPa) 。在吸收设备的某截 面上,气相甲醇分压为2.026kPa,液相主体浓 度1.2 kmol/m3,溶解度常数为2 kmol/m3·Pa。求此时 该截面上的传质通量。
例: 某逆流吸收塔,用纯溶剂吸收混合气体中 易溶组分,设备高为无穷大,入塔气浓度 Y1=8%,平衡关系为Y=2X。试问: (1)若液气比qnL/qnG为2.5时,求吸收率为多 少? (1)若液气比qnL/qnG为1.5时,求吸收率又为 多少?
例:气体混合物中含A组分为3%(体积百分数) ,要求在逆流填料塔中用水吸收掉98%的A。若 平衡方程为Y=1.05X。 试求:
Ym
0.01309 0.001262 ln 0.01309
0.00506
0.001262
NOG
0.0131 0.00506
2.59
h HOG NOG 1.809 2.59 4.69m
对于液膜控制的吸收过程,采用化学吸收过程可以 消除液相传质阻力,大大提高传质速率。
气体吸收塔设计时吸收剂的选择要求 ??
NA kG pG pi kL Ci CL
解:
NA
pG pi 1 kG
Ci CL 1 kL

pi
Ci H
NA
H
pA H H
pi
H
pi CA 1
• 由合比定律得: kG
kL
NA
H pA CA H1
2 2.026 1.2 21
kG kL 0.056 0.075
0.1274 kmol m2 h1
将各已知数值代入,得:
50(0.0498 0.0024) (qnG )min (0.0262 0)
(qnG )min 90.46kmol /(m2 h)
qnG 2(qnG )min 180.9kmol /(m2 h)
qnL 50 /180.9 0.276 qnG
Y2
Ye2 2
0.0262 0.0131 2
H OG
V K G aP
180.9 0.987 101.33
1.809m
用对数平均推动力求NOG
NOG Y2 Y1 Ym Y1 0
Ym
(Ye2
Y2 ) (Ye1 ln Ye2 Y2
Y1)
Ye1 Y1
Ye1 Y1 0.526 0.0014 0 0.001262 Ye2 Y2 0.526 0.0498 0.0131 0.01309
A. 塔顶 B. 塔上部 C. 塔底 D. 塔下部
气相压力一定,温度提高一倍,组分在气中的扩散系
数( ),若温度不变,压力增加一倍,则扩散系
数( )。
A. 增大1倍; B. 减少1倍; C. 约原来的3/2次方倍; D. 不变
D
D0
(
P0 P
T )(
T0
)
3 2
填料塔中用清水吸收混合气中NH3,当水泵发生故障、上水量
2)传质单N元OG数的1计算11
A
ln
(1
1
A) Y1 Y2
mX 2 mX 2
1
A
例5-9
NOL
1 1 A
ln[(1
A)
X1 Xe2
X 12 X物(分子量113)与另一不挥发
的有机溶剂(分子量135)组成的溶液,其中碳氢化合物的
质量百分数为4%,要在100℃及101.33下用过热水蒸汽进行
脱吸,使脱吸后溶液中残存的浓度在0.2%以内,若溶液通
过塔内的摩尔流率为50kmol/(m2.h)(以纯有机剂计)。水蒸
气用量为最小用量的2倍,所以填料在操作条件下吸收系数
KGa 0.987kmol /(m3 h kPa) ,试求所需填料层高度。
已知物系的平衡关系为:Y 0.526X
解:
进塔溶液浓度
例:在内径为800mm,填料层高度为3.6m的常压 吸收塔,用清水吸收混合气体中A。已知入塔气 体流量为0.015kmol/s,含A 5%(体);为达到 90%的吸收率,其操作线方程为Y=1.5X+0.005, 系统的平衡方程为Y=1.5X。 试求:
(1)吸收因子; (2)气相总传质单元数NOG; (3)气相总传质单元高度HOG。
相关主题