发布时间 : 星期二 文章化工原理习题第四部分吸收答案更新完毕开始阅读
故
Z??HOG?NOG?1.5?6.98?10.47m/
Z??Z?10.47?9?1.47m7、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；
（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？ 解:（1）气相总传质单元高度
Y1??1.5X1?1.5?0.008?0.012 Y2??0
(Y1?Y1?)?(Y2?Y2?)(0.02?0.012)?0.004?Ym???0.00577
0.02?0.012Y1?Y1?lnln?0.004Y2?Y2 NOG?Y1?Y20.02?0.004??2.77 ?Ym0.00577 HOG?Z/NOG?4/2.77?1.44m （2）操作液气比为最小液气比的多少倍 因为X2=0，故 L/V?Y1?Y20.02?0.004??2
X1?X20.008Y1?Y2Y1?Y20.02?0.004???1.2 ?Y/m0.021.5X1?X21 (L/V)min?则 (L/V)（3）Z??Z?？
(L/V)min?2?1.67 1.2??0 则 Y2??0.002 Y1?0.02 X2Y1?Y2?0.02?0.004??2 L/V???X2??X1X1??0.009 X1??0.0135所以 Y1??1.5X1??1.5?0.009
?(Y1?Y1?)?(Y2??Y2?)(0.02?0.0135)?0.002????0.0038 ?Ym 20.02?0.0135??Y?Ylnln11?0.002Y2??Y2?? NOGY1?Y2?0.02?0.002??4.71 ?Ym0.00382?G?1.44?4.71?6.78m Z??HOG?NO 所以 Z??Z?6.78?4?2.78m
8、在总压P=500kN/m2、温度t=27℃下使含CO23.0%（体积分率）的气体与含CO2370g/m3的水相接触，试判断是发生吸收还是解吸?并计算以CO2的分压差表示的总传质推动力。
已知：在操作条件下，亨利系数E=1.73×105 kN/m2，水溶液的密度可取1000kg/ m3，CO2的相对分子质量为44.
【解】 此题是考查对亨利定律是否能灵活应用。主要是应用亨利定律，计算出与溶液相平衡的气相分压PA*，再与气相主体中CO2的分压PA进行比较。若PA*
3cA8.40?9?104??1.514??1 xA? 0C55.56*5于是 pA?ExA?1.7?31?0 191.?51?44?10kPa26.而气相主体中CO2的分压
pA?P?3.0%?50? a503.0?%kP1*可见，pA?pA，故将发生解吸现象。
以分压表示的总传质推动力
* ?p?pA?pA?26.1?8?15 81kPa1.19、一逆流操作的常压填料吸收塔，拟用清水吸收混合气所含的少量溶质。入塔气体中含溶质1%（体积分率），经吸收后要求溶质被回收80%，此时水的用量
为最小用量的1.5倍，平衡线的关系为y=x，气相总传质单元高度为1.2m，试求所需填料层高度。
【解】 此题为典型的吸收设计型问题，涉及有关吸收计算的最基本的解题方法。由最小液气比入手，通过计算出实际的液气比，找到脱吸因数，计算出传质单元数，最后确定整个塔高。
属于低浓气体吸收。
ya?yb(1??)?0.?01?(18?0%) 0y?yayb?ya0.01?0.002L()min?b???0.8 *y0.01Gxb?xab?0?xa1mLL?1.5(m)?1?.5?0.8 1.2inGG(1)平均推动力法
首先需要求出吸收剂出塔时的浓度xb,由全塔物料衡算得
xb?yb?ya0.01?0.002?xa??0?0.00667 L/G1.2由 ?yb?yb?mx0.01?1?0.0066?7b? ?ya?ya?mx 00.002?1?0?0.a? ?ym? 00.?yb??ya0.003?330.002??0.002 61?yb0.00333lnln0.002?yaNOG?yb?ya0.01?0.002??3.065 ?ym0.00261 塔高 h?H1.2?3.06?5OG?NOG? （2）吸收因数法 S?mG1??0.83 3L1.2 3.m NOG?y?mxa1ln[(?1Sb)?S ]1?Sya?mxa1ln[(?11?0.8330.0?100.833)? 0.833]0.?0020 ?6 ?3.0
此时塔高 h?H 71.2?3.06?3.mOG?NOG?10、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，进塔气体中溶质的含量为8%（体积分率），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）若气体总传质单元高度为0.8m，现有一填料层高度为9m的塔，问该塔是否合用？
【解】 （1）属于低浓度气体吸收
ya?yb(1??)?0.?08?(19?8%) 0yb?yayb?ya0.0?L80.0016 5)????2.4min*0.08Gxb?xayb?x?0a2.5mLL?1.2(m)?1?.2?2.45 2.94 inGGy?ya0.08?0.0016?xa??0?0.0267 水溶液出塔浓度 xb?bL/G2.94 ( （2）要核算一个塔是否合用，较简单的方法是采用设计型的解题思路。即求出完成吸收任务所需要的填料层高度h需，若h需小于等于现有的填料层高度h，则可以完成吸收任务，塔合用；否则，就不能完成吸收任务，塔不合用。 仍可采用平均推动力法和吸收因数法。 1 平均推动力法 ○
由于水溶液的出塔浓度已经算数，即气液两相的4个浓度都已得到，则
?yb?yb?mxb?0.08?2.5?0.0267?0.0133 ?ya?ya?mxa?0.0016?2.5?0?0.0016
?ym??yb??ya0.0133?0.0016??0.00552 ?yb0.0133lnln0.0016?yaNOG?yb?ya0.08?0.0016??14.20 ?ym0.00552塔高 h?H0.8?14.2?0OG?NOG? 1.1m