1、在一填料塔中用清水逆流吸收混合空气中的氨气，混合气体的流率为0.0305kmol/m 2·s 。

氨浓度为0.01（体积分率），要求回收率为99％，水的用量为最小用量的 1.5倍，操作条件下的平衡关系为2.02e y x =，气相体积总传质系数30.0611/y K a kmol m s =。

试求：（1）出塔的液相浓度1x ；（2）传质单元数OG N （用吸收因数法）；（3）填料层高度H 。

解：（1）121y y y η-= 21(1)0.01(199%)0.0001y y η=-=-=1212min 11e 220.010.0001() 2.00.0102.02y y y y Ly G x x x m---====---min 1.5() 1.5 2.0 3.0L LG G==⨯= 由全塔物料衡算：()1212()G y y L x x -=-11220.010.0001()00.00333.0G x y y x L -=-+=+= （2）解吸因数：2.020.6733.0mG S L === 12OG 221ln[(1)]1y mx N S S S y mx -=-+-- 10.01 2.020ln[(10.673)0.673]10.710.6730.0001 2.020-⨯=-+=--⨯ （3）OG y 0.03050.500.0611G H K a ===OG OG 0.5010.7 5.4H H N =⋅=⨯=（m ）2、某填料吸收塔，用清水除去混合气体中的有害物质，若进塔气中含有害物质5％（体积％），吸收率为90％，气体流率为32kmol/m 2·h ，液体流率为24kmol/m 2·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，并已知气相体积总传质系数s m kmol a K y ⋅=3/0188.0，该塔在常压下逆流等温操作，试求：（1）塔底排出液的组成； （2）所需填料层高度。

解：（1）121y y y η-=21(1)(190%)0.050.005y y η=-=-=由全塔物料衡算：()1212()G y y L x x -=-112232()(0.050.005)00.0624G x y y x L =-+=-+= （2）]/[165.1245.12min h m kmol L L ⋅=== 1212min 1e 21e 161()322y y y y LG x x x --====-1122()2(0.050.005)0.09e x y y =-=-=110.050.5560.09e y m x ===320.5560.74124mG S L ==⨯= 12OG 221ln[(1)]1y mx N S S S y mx -=-+-- 10.050.5560ln[(10.741)0.741] 4.6510.7410.0050.5560-⨯=-+=--⨯ OG y 32/36000.4730.0188G H m K a ===0.474 4.65 2.2()OG OG H H N m =⋅=⨯=3、有一吸收塔用油吸收煤气中的苯蒸汽，已知煤气流量为2240m 3/h （标况），入塔气体中苯含量为4%，出塔气体中苯含量为0.8%（均为体积分率），进塔油中不含苯，取液体用量min 4.1L L =，已知气液平衡关系为0.126e y x =。

试求：（1）吸收率η；（2）求min L 及)kmol/h (L ；（3）求液体出塔组成1x ；（4）求吸收的对数平均推动力。

解：（1）由吸收率的定义：1210.040.008100%100%80%0.04y y y η--=⨯=⨯=（2）由已知条件得煤气进口摩尔流率为：kmol/h 1004.22/2240==G最小液气比：1.00126.004.0008.004.0)(21212121min =--=--=--=x m y y y x x y y G L e km ol/h101001.01.0min =⨯=⨯=G Lkmol/h 14104.14.1min =⨯==L L（3）由物料衡算：)()(2121x x L y y G -=-代入数据得：)0(14)008.004.0(1001-=-x解得：液体出塔组成为23.01=x（4）气体进、出口的推动力为：011.023.0126.004.011111=⨯-=-=-=∆mx y y y y e008.00126.0008.022222=⨯-=-=-=∆mx y y y y e气相对数平均推动力：009.0008.0011.0ln 008.0011.0ln2121=-=∆∆∆-∆=∆y y y y y m液体进、出口的推动力为：087.023.0126.004.011111=-=-=-=∆x m y x x x e063.00126.0008.022222=-=-=-=∆x m y x x x e液相对数平均推动力：12120.0870.0630.070.087ln ln0.063m x x x x x ∆-∆-∆===∆∆4、拟在常压填料吸收塔中，用清水逆流吸收混合气中的溶质A 。

已知入塔混合气体中含有A 为1%(体积%)，要求溶质A 的回收效率为80%，若水的用量为最小用量的1.5倍，操作条件下相平衡方程为y=x ，气相总传质单元高度为1m ，试求所需填料层高度。

解：属于低浓气体吸收，121y y y η-=()()2112121min 122min122210.01180%0.0020.010.0020.80.01011.5 1.50.8 1.2110.8331.2111ln 111e OG y y y y y y L y G x x x mL L G G mG A L y mx N A y mx A Aη=-=⨯-=---⎛⎫==== ⎪-⎝⎭--⎛⎫==⨯= ⎪⎝⎭===⎡⎤-⎛⎫=-+⎢⎥⎪-⎝⎭⎣⎦-()10.0110ln 10.8330.83310.8330.002103.06-⨯⎡⎤=-+⎢⎥--⨯⎣⎦= m N H H OG OG 06.306.31=⨯=⋅=（也可以用推动力法求解。

）5、在常压逆流操作的填料吸收塔中用清水吸收空气中某溶质A ，进塔气体中溶质A 的含量为8%(体积%)，吸收率为98%，操作条件下的平衡关系为y = 2.5x ，取吸收剂用量为最小用量的1.2倍，试求：(1)水溶液的出塔浓度；(2)若气相总传质单元高度为0.6m ，现有一填料层高度为6m 的塔，问该塔是否合用？解：(1) 属于低浓气体吸收：121y y y η-=()()2112121min 122min10.08198%0.00160.080.0016 2.450.0802.51.2 1.2 2.45 2.94e y y y y y y L y G x x x mL L G G η=-=⨯-=---⎛⎫==== ⎪-⎝⎭--⎛⎫==⨯= ⎪⎝⎭ 由物料衡算得：)()(2121x x L y y G -=-12120.080.001600.0272.94y y x x L G --=+=+=(2)85.094.25.21===L mG A 1222111ln 111OGy mx N A y mx A A⎡⎤-⎛⎫=-+⎢⎥⎪-⎝⎭⎣⎦-()15.1485.000016.0008.085.01ln 85.011=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+----=m N H H OG OG 5.815.146.0=⨯=⋅=即所需填料层高度应为8.5m ，大于6m ，故该塔不合用。

6、在常压逆流接触的填料塔内，用纯溶剂S 吸收混合气中的可溶组分A 。

入塔气体中A 的摩尔分率为0.03，要求吸收率为95%。

已知操作条件下的解吸因数为1,相平衡关系服从亨利定律，与入塔气体成平衡的液相浓度为0.03（摩尔分率）。

试计算：(1)操作液气比是最小液气比的多少倍；(2)出塔液体的浓度；(3)完成上述分离任务所需的气相总传质单元数OG N 。

解：(1)属于低浓气体吸收()()0015.0%95103.0112=-⨯=-=ηy y103.003.011===e x y m ；根据解吸因数（吸收因数）的定义，有：1111====S m Am G L 12121211min 12210.950.95e y y y y y y L m y y G x x xm mη---⎛⎫=====⨯= ⎪-⎝⎭- 05.195.01min ＝＝⎪⎭⎫ ⎝⎛G L G L （2） 根据全塔物料衡算，)()(2121x x L y y G -=-，有：0285.0010015.003.02211=+-=+-=x G L y y x(3) 气相总传质单元数OG N 为：因数为1时：12y y y m ∆=∆=∆，故：1910015.003.0121221222221=-=-=-==-=∆=∆∆-=y y y y y N y mx y y y y y y N OGm mOG其中。