发布时间 : 星期日 文章环境工程原理1试题更新完毕开始阅读
有一初始浓度(比质量分数)为Y0的流体，要求用吸附剂将其浓度降低到Y2(对应的固体相的吸附质比质量分数为X2 )。试证明:两级错流吸附比单级吸附节约吸收剂。
某厂吸收塔填料层高度为4m，用水吸收尾气中的有害组分A，已知平衡关系为Y=1.5X，塔顶X2=0，Y2=0.004，塔底X1=0.008，Y1=0.02，求：
(1)气相总传质单元高度； (4分)
(2) 操作液气比为最小液气比的多少倍；(3分)
(3) 由于法定排放浓度Y2必须小于0.002，所以拟将填料层加高，若液气流量不变，传质单元高度的变化亦可忽略不计，问填料层应加高多少？(6分)
解：（1）
Y1??1.5X1?1.5?0.008?0.012 Y2??0
(Y1?Y1?)?(Y2?Y2?)(0.02?0.012)?0.004?Ym???0.005770.02?0.012Y1?Y1?lnln?0.004Y2?Y2NOG?Y1?Y20.02?0.004??2.77 ?Ym0.00577
HOG?Z/NOG?4/2.77?1.44m （2）
因为X2=0，故 L/V?Y1?Y20.02?0.004??2
X1?X20.008 (L/V)min?Y1?Y2Y1?Y20.02?0.004???1.2 ?X1?X2Y1/m0.021.5则 (L/V)(L/V)
?2min1.2?1.67
??0 则 （3）Y2??0.002 Y1?0.02 X2Y1?Y2?0.02?0.004??2 L/V???X1?X2X1?
??0.009 X1
所以 Y1??1.5X1??1.5?0.009?0.0135
?(Y1?Y1?)?(Y2??Y2?)(0.02?0.0135)?0.002????0.00382 ?Ym?0.02?0.0135Y1?Y1?lnln0.002?Y2??Y2??? NOGY1?Y2?0.02?0.002??4.71 ?Ym0.00382??1.44?4.71?6.78m Z??HOG?NOG 所以
Z??Z?6.78?4?2.78m
一填料塔用清水逆流吸收混合气中的有害组分A。已知操作条件下气相总传质单元高度为1.5m，进塔混合气组成为0.04（A的摩尔分率，下同），出塔尾气组成为0.0053，出塔水溶液浓度为0.0128，操作条件下平衡关系为Y=2.5X。试求：
(1) 液气比为最小液气比的多少倍？ (2) 所需填料层高度？
(3) 若气液流量和初始组成不变，要求尾气浓度降至0.0033，求
此时填料层高度为若干米？
解：(注意：下面L=qnL；V= qnG) （1）
0.040.0053?0.0417 Y2??0.00533 1?0.041?0.00530.00128?0.01297 X2=0 X1?1?0.00128 Y1? L/V?Y1?Y20.0417?0.00533??2.804
X1?X20.01297?0 (L/V)min?Y1?Y2Y1?Y20.0417?0.00533???2.18 ?Y1/m0.0417/2.5X1?X2 则 (L/V)(L/V) （2）NOG? ?Ym??2.804min2.18?1.286
Y1?Y2 ?Ym?Y1??Y2?Y1?Y1*??(Y2?Y2*)?
??Y1Y1?Y1*?lnln?Y2(Y2?Y2*)Y1=0.0417 Y1*=2.5X1=2.5×0.01297=0.0324 ?Y1=0.0093 Y2=0.00533 Y2*=2.5X2=2.5×0 =0 ?Y2=0.00533 代入上式得?Ym=0.00719 NOG=5.6
Z=NOG×HOG=7.59 （3）操作条件液气比，L/V=2.804
Y1不变为Y1’=Y1=0.0417, Y2’=0.0031 X2’=0 根据物料平衡关系：V（Y1’-Y2’）=L（X1’- X2’） 得X1’=0.0137 Y1’*=2.5X’1=0.0342 ?Y1=0.0075
Y2*=2.5X’2=0 ?Y2=0.00331 ?Ym=0.0051 NOG=7.53 Z=NOG×HOG=11.29
在总压101.3Kpa、20度条件下，某水溶液中SO2的摩尔分数为0.65x10*-3，与SO2的摩尔分数为0.03的空气接触，已知KG=1x10*-6 K mol/（m2skpa），KL=8x10*-6m/s，SO2的亨利系数E=3.55x10*3kpa，计算：