化工原理 第8章吸收作业 吸收塔的计算

化工原理 姓名 学号 班级 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 0 x 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 OGN 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 若液气比 摩尔比 下同 为2 5时 吸收率 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 将OGH 化工原理 将 增加 减少 不变 OGN 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 和吸收率2y 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 将会 将会 增大 减少 不变 1x2y 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 h 含丙酮5 体积 要求吸收率达到95 已知塔径0 8m 操作1 条件下的平衡关系可以用y 2x表示 气相体积总传质系数 150kmol m h 而 aKy3 1 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m h 2 所需填料层高度 3 用水量是最小用水量的多少31 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 吸收剂用量为最少用量的倍数 气相体积吸收总系 数 aKy 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 化工原理 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 气相中惰性气体不溶于液相 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 0 01 1 0 8 0 002 m 1 L G 1 5 L G min 1 5 Y1 Y2 Y1 m 1 5m 1 5 1 0 8 1 2 83 021 LmGA 06 3 1 1ln 12 AmxyANOG6 ONH 2 解 低浓度气体吸收 XxYy 耗水量 025 1 2 y 0175 7 011 myhkmolxGL 7 1 所需填料层高度 化工原理 73 01 LmGA 8 6 1 1ln 12 AmxyANOG mHO548 32 8 6 OGH 用水量是最小用水量的倍数 9 1 21in myL43 1 minmin GL 3 解 低浓度气体吸收 XxYy 求吸收剂用量为最少用量的倍数 L Lmin y10 5Y 26 2 1 由题知 X2 0 m 2 惰性气体摩尔流量 Lmin V Y120 526 1393 8Kmol hxm L Lmin 96 63 8 1 5 求气相体积吸收总系数 aKy 222D0 8 54 V39X1Y 60 10 175L Y1 Y1 mx1 0 0526 2 0 0175 0 0176 Y2 Y2 mx2 Y2 0 0101 0139 2ln 1 Ym 5 63hmKolHGaKy 4 解 低浓度气体吸收 XxYy 化工原理 7 2 1 1ln 12 AmxyANOG NHOG4 21 xyGL2 1 1min yL67 1 min GL 09 211 4 ln 21 AxyANOG HOG8 6