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化工原理 第8章 吸收作业 吸收塔的计算

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第8章 吸收(吸收塔的计算)
一、填空题:

1. 计算吸收塔的填料层高度,必须运用如下三个方面的知识关联计算:______、
______、______。
2. 吸收过程物料衡算时的基本假定是:
(1)____________________________。
(2)___________________________。

3. 由于吸收过程气相中的溶质分压总____液相中溶质的平衡分压, 所以吸收操
作线总是在平衡线的____。增加吸收剂用量, 操作线的斜率____,则操作线
向____平衡线的方向偏移,吸收过程推动力(y-ye)_____。

4. 在气体流量,气相进出口组成和液相进口组成不变时,若减少吸收剂用量,则传
质推动力将____,操作线将___平衡线。

5.
一般吸收塔中常采用逆流操作,其目的是
____________________________________________________________。
5. 某吸收塔中,物系的平衡线方程为y=2.0x,操作线方程为y=3.5x+0.001,当
y1=0.06,y2=0.0030时,x1=_______,x2=_____________,L/V=______,气相传质单元数

OG
N
=_______.

6. 某逆流吸收塔, 用纯溶剂吸收混合气中易溶组分,设备高为无穷大,入塔Y1=8%
(体积),平衡关系Y=2X。试问:
⑴.若液气比(摩尔比,下同)为2.5时,吸收率= ______%
⑵.若液气比为1.5 时,吸收率=________%

7. 对一定操作条件下的填料吸收塔,如将塔料层增高一些,则塔的OGH将_____,

OG
N
将_____(增加,减少,不变)。
8.用纯溶剂逆流吸收混合气中的溶质,符合亨利定律。当入塔气体浓度上升(属低浓度
范围)其他入塔条件不变,则气体出塔浓度2y______________和吸收率


______________。(增大,减少,不变)

9. 正常操作的逆流吸收塔,因故吸收剂入塔量减少,以致使液气比小于原定的最小液气
比, 1x将会______________,2y将会______________。(增大,减少,不变)
10. 在解吸操作中,总压P______________,和温度T______________,将有利于解吸的
进行。

二、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。

2. 设计一填料塔,在常温常压下用清水吸收空气一丙酮混合气中的丙酮,混合气入塔
流量为80kmol.h1,含丙酮5%(体积%),要求吸收率达到95%。已知塔径0.8m,操作条件

下的平衡关系可以用y=2x表示,气相体积总传质系数aKy150kmol.m3.h1.而出塔
溶液中丙酮的浓度为饱和浓度的70%。试求:
(1)耗水量为多少m3.h1;(2)所需填料层高度;(3)用水量是最小用水量的多少
倍?

3. 在一内径为0.8m,填料层高度为4m的吸收塔中,用清水吸收混合气中的溶质组分A.
塔内操作压强为101.33Kpa,温度为20℃,混合气体积流量为1000m3/h,进塔气相中A的
组成为0.05,出塔气相中A的组成为0.01(均为摩尔分数),吸收剂用量为96Kmol/h.操作
条件下平衡关系为Y*=2X,求:⑴吸收剂用量为最少用量的倍数;⑵气相体积吸收总系数

aK
y

4. 某厂吸收塔填料层高4m,用水吸收尾气中的公害组分A。在此情况下,测得的浓度如
图所示。已知平衡关系为y=1.5x,求:(1) 气相总传质单元高度;(2) 操作液气
比为最小液气比的多少倍; (3) 由于法定排放浓度y2必须≤0.002所以拟将填料层
加高;若液气比不变,问填料层应加高多少;
一、填空题:
1. 平衡线、操作线、传质系数。 或者 平衡关系、物料衡算、传质速率。
2. ⑴气相中惰性气体不溶于液相 ⑵吸收剂不挥发
3. 大于 上方 增大 远离 增大
4. 减少; 靠近;
5. 使两相传质平均推动力大,从而可减小设备尺寸;提高吸收效率和吸收剂使用率。
5. 0.01685 0.0005714 3.5 6.18
6. 100% 75%
7. 不变; 增加
8. 增大,不变
9. 增大,增大
10. 增大,增大

二、计算题
1. 解: 低浓度气体吸收XxYy,
Y1=0.01; Y2=Y1(1-η)=0.01(1-0.8)=0.002; m=1;
L/G=1.5(L/G)min=1.5(Y1-Y2)/(Y1/m)=1.5mη =1.5×1×0.8=1.2

833.02.1/11LmGA;06.3]1)11ln[(1112221AmxymxyAANOG;

06.3OGOGNHH

2.解: 低浓度气体吸收XxYy,
①耗水量:0025.0)1(12yy ;0175.0/7.011myx ;

hkmolxyyGL/1.217)(121
②所需填料层高度:
737.01LmGA
;8.6]1)11ln[(1112221AmxymxyAANOG;

mHOG115048.0*14.3802
;8.6OGOGNHH
③用水量是最小用水量的倍数9.1)(121minmyyyGL;43.1)()(minminGLGLLL
3. 解: 低浓度气体吸收XxYy,
⑴求吸收剂用量为最少用量的倍数L/Lmin.
y10.05
Y10.05261-y110.05

y20.01
Y20.01011-y210.01

由题知:X2=0,m=2
惰性气体摩尔流量

Lmin=V×Y1Y20.05260.010139.563.8Kmol/hY10.0526x20m2

L/Lmin=96/63.8=1.5
⑵求气相体积吸收总系数
aK
y


2
22
D0.80.502m44


V39.5
X1Y1-Y2+X20.05260.010100.0175L96

ΔY1=Y1-mx1=0.0526-2×0.0175=0.0176;
ΔY2=Y2-mx2=Y2=0.0101

0139.0)21ln(21YYYYYm

)*/(15.60213hmKmolYmYYHGaKy
4.解:低浓度气体吸收XxYy,
① 77.2]1)11ln[(1112221AmxymxyAANOG;

mNHHOGOG44.1;

② 22121xxyyGL;2.1)(121minmyyyGL;67.1)()(minGLGL
③ 009.0)(211yyLGx ;71.4]1)11ln[(1112221AmxymxyAANOG

mNHHOGOG8.6

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