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吸收计算题

吸收计算题
吸收计算题

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3

0.0611/y K a kmol m s =g 。

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)121

y y y η-= 21(1)0.01(199%)0.0001y y η=-=-= 1212min 11e 220.010.0001() 2.00.0102.02y y y y L y G x x x m

---====--- min 1.5() 1.5 2.0 3.0

L L G G

==?= 由全塔物料衡算:()1212()G y y L x x -=-

11220.010.0001()00.0033

3.0

G x y y x L -=-+=+= (2)解吸因数: 2.020.6733.0

mG S L =

== 12OG 22

1ln[(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 0.03050.500.0611

G 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-= 2

1(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)00.06

24

G x y y x L =-+=-+= (2)]/[165

.1245.12min h m kmol L L ?=== 1212min 1e 21e 161()322y y y y L G x x x --====-

1122()2(0.050.005)0.09e x y y =-=-=

110.050.5560.09

e y m x === 320.5560.74124

mG S L ==?= 12OG 22

1ln[(1)]

1y mx N S S S y mx -=-+-- 10.050.5560ln[(10.741)0.741] 4.6510.7410.0050.5560

-?=-+=--?

OG y 32/36000.4730.0188

G 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%0.04

y 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/h 101001.01.0min =?=?=G L

kmol/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 e 008.00126.0008.022222=?-=-=-=?mx y y y y e

气相对数平均推动力:

009.0008.0011.0ln 008.0011.0ln 2

121=-=???-?=?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 e 063.00126

.0008.022222=-=-=-=?x m y x x x e 液相对数平均推动力:

1212

0.0870.0630.070.087ln ln 0.063m 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 122min

122210.01180%0.002

0.010.0020.80.01011.5 1.50.8 1.2110.8331.2

111ln 111e OG y y y y y y L y G x x x m

L L G G mG A L y mx N A y mx A A

η=-=?-=---??==== ?-??--??==?= ???===??-??=-+?? ?-????-

()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 122min

10.08198%0.0016

0.080.0016 2.450.0802.51.2 1.2 2.45 2.94e y y y y y y L y G x x x m

L L G G η=-=?-=---??==== ?-??--??==?= ??? 由物料衡算得:)()(2121x x L y y G -=-

12120.080.001600.0272.94

y y x x L G --=+=+= (2) 85.094

.25.21===L mG A 12221

11ln 111OG y 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。

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