夏清《化工原理》(第2版)(下册)章节题库-第7章 吸 收【圣才出品】
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目 录第一部分 名校考研真题第6章 蒸 馏第7章 吸 收第8章 蒸馏和吸收塔设备第9章 液-液萃取第10章 干 燥第11章 结晶和膜分离第二部分 课后习题第6章 蒸 馏第7章 吸 收第8章 蒸馏和吸收塔设备第9章 液-液萃取第10章 干 燥第11章 结晶和膜分离第三部分 章节题库第6章 蒸 馏第7章 吸 收第8章 蒸馏和吸收塔设备第9章 液-液萃取第10章 干 燥第11章 结晶和膜分离第四部分 模拟试题夏清《化工原理》(第2版)配套模拟试题及详解第一部分 名校考研真题第6章 蒸 馏一、填空题1.某连续精馏塔,进料状态q=1,D/F=0.5(摩尔比),进料组成(摩尔分率),回流比R=2,且知提馏段操作线方程的截距为零。
则提馏段操作线方程的斜率为,馏出液组成为。
[清华大学2001研]【答案】1.33 0.8【解析】根据物料衡算可得:提馏段操作线方程截距为零,则,因此上式可整理得:精馏段操作线方程为精馏段操作线与q线的交点为(0.4,0.533),因此可求得提馏段操作线方程的斜率为2.在设计连续精馏塔时,欲保持馏出液组成x D和易挥发组分的收率不变,试定性判断,分别改变如下参数(其他参数不变)时所需的理论板数将如何改变。
(1)加大回流比R时,理论板数将 。
(2)提高加料温度t F,理论板数将 。
[浙江大学2006研]【答案】减小增大【解析】由图6-1(虚线为变化后的情况)可以看出,根据越靠近曲线则理论板数越大的定理,加大回流比R时,则理论板数减小;提高加料温度t F,则理论板数增大。
图6-1二、选择题精馏操作时,若进料状况(F、x F、q)和回流比R均不变,而将塔顶产品量D增加,其结果是( )。
[浙江大学2005研]A.x D下降,x w下降B.x D下降,x w上升,C.x D下降,x w不变D.x D不变,x w下降【答案】A【解析】图形法:图6-2由图6-2可知x D、x W都下降(虚线所示)。
名校考研真题第8章蒸馏和吸收塔设备一、填空题1.一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1%(体积%),经吸收后要求溶质被回收80%。
已知平衡线的关系为y =x ,则最小液气比为。
[浙江大学2004研]【答案】0.8【解析】最小液气比公式:D e min e ex y R y x -=-代入已知数据:b a b b *minb b 20%0.8/y y y y L G x y m --⨯⎛⎫=== ⎪⎝⎭则最小液气比为0.8。
二、选择题1.在下列物系中,不宜用填料塔操作的是()。
[四川大学2008研]A.易起泡物系B.热敏性物料C.腐蚀性物系D.有固体悬浮物的物系【答案】D【解析】填料塔用于塔径小,真空操作易起泡,腐蚀性物系,热敏性物系,不宜处理聚合或含有固体悬浮的物系。
三、简答题1.何谓填料塔的载点、泛点?何谓填料层的等板高度?[江苏工业学院2008研]答:当无液体喷淋即喷淋量L 0=0时,干填料的∆p /z ~u 的关系是直线,其斜率为1.8~2.0。
当有一定的喷淋量时,∆p /z ~u 的关系变成折线,并存在两个转折点,下转折点称为“载点”,上转折点称为“泛点”。
达到“载点”后,随着气体流量的增大,明显阻止液体下降,压降曲线变陡,气液两相流动的交互影响便得比较明显。
“泛点”为刚刚出现液泛现象时的点。
填料层的等板高度(HETP)是指填料塔一块理论板所对应的填料层高度。
2.现需标定不锈钢压延孔环散装填料的空隙率和当量高度,试设计实验方案(绘出示意图和标出重要仪表),并简述测试步骤。
在塔径一定时,对填料的尺寸有何要求?[清华大学2001研]答:在大量筒内填充量筒体积五分之四的不锈钢压延孔环散装填料,读出此时不锈钢压延孔环散装填料的体积(V )。
用量杯量取一定量的水,记录杯中水的体积,将量杯里的水徐徐注入不锈钢压延孔环散装填料的空隙内,直至水淹没不锈钢压延孔环散装填料,计算出水的用量(1V )。
化工原理第二版夏清,贾绍义课后习题解答(夏清、贾绍义主编.化工原理第二版(下册).天津大学出版)社,2011.8.)第1章蒸馏1.已知含苯0.5(摩尔分率)的苯-甲苯混合液,若外压为99kPa,试求该溶液的饱和温度。
苯和甲苯的饱和蒸汽压数据见例1-1附表。
t(℃) 80.1 85 90 95 100 105x 0.962 0.748 0.552 0.386 0.236 0.11解:利用拉乌尔定律计算气液平衡数据查例1-1附表可的得到不同温度下纯组分苯和甲苯的饱和蒸汽压PB *,PA*,由于总压P = 99kPa,则由x = (P-PB *)/(PA*-PB*)可得出液相组成,这样就可以得到一组绘平衡t-x图数据。
以t = 80.1℃为例 x =(99-40)/(101.33-40)= 0.962 同理得到其他温度下液相组成如下表根据表中数据绘出饱和液体线即泡点线由图可得出当x = 0.5时,相应的温度为92℃2.正戊烷(C5H12)和正己烷(C6H14)的饱和蒸汽压数据列于本题附表,试求P = 13.3kPa下该溶液的平衡数据。
温度 C5H12223.1 233.0 244.0 251.0 260.6 275.1 291.7 309.3K C6H14248.2 259.1 276.9 279.0 289.0 304.8 322.8 341.9饱和蒸汽压(kPa) 1.3 2.6 5.3 8.0 13.3 26.6 53.2 101.3解:根据附表数据得出相同温度下C5H12(A)和C6H14(B)的饱和蒸汽压以t = 248.2℃时为例,当t = 248.2℃时 PB* = 1.3kPa查得PA*= 6.843kPa得到其他温度下A¸B的饱和蒸汽压如下表t(℃) 248 251 259.1 260.6 275.1 276.9 279 289 291.7 304.8 309.3PA*(kPa) 6.843 8.00012.472 13.30026.600 29.484 33.42548.873 53.200 89.000101.300PB*(kPa) 1.300 1.634 2.600 2.826 5.027 5.300 8.000 13.300 15.694 26.600 33.250 利用拉乌尔定律计算平衡数据平衡液相组成以260.6℃时为例当t= 260.6℃时 x = (P-PB *)/(PA*-PB*)=(13.3-2.826)/(13.3-2.826)= 1 平衡气相组成以260.6℃为例当t= 260.6℃时 y = PA*x/P = 13.3×1/13.3 = 1同理得出其他温度下平衡气液相组成列表如下t(℃) 260.6 275.1 276.9 279 289x 1 0.3835 0.3308 0.0285 0y 1 0.767 0.733 0.524 0 根据平衡数据绘出t-x-y曲线3.利用习题2的数据,计算:⑴相对挥发度;⑵在平均相对挥发度下的x-y数据,并与习题2 的结果相比较。
化工原理第二版夏清,贾绍义课后习题解答(夏清、贾绍义主编.化工原理第二版(下册).天津大学出版)社,2011.8.)第1章蒸馏1.已知含苯0.5(摩尔分率)的苯-甲苯混合液,若外压为99kPa,试求该溶液的饱和温度。
苯和甲苯的饱和蒸汽压数据见例1-1附表。
t(℃) 80.1 85 90 95 100 105x 0.962 0.748 0.552 0.386 0.236 0.11解:利用拉乌尔定律计算气液平衡数据查例1-1附表可的得到不同温度下纯组分苯和甲苯的饱和蒸汽压PB *,PA*,由于总压P = 99kPa,则由x = (P-PB *)/(PA*-PB*)可得出液相组成,这样就可以得到一组绘平衡t-x图数据。
以t = 80.1℃为例 x =(99-40)/(101.33-40)= 0.962 同理得到其他温度下液相组成如下表根据表中数据绘出饱和液体线即泡点线由图可得出当x = 0.5时,相应的温度为92℃2.正戊烷(C5H12)和正己烷(C6H14)的饱和蒸汽压数据列于本题附表,试求P = 13.3kPa下该溶液的平衡数据。
温度 C5H12223.1 233.0 244.0 251.0 260.6 275.1 291.7 309.3K C6H14248.2 259.1 276.9 279.0 289.0 304.8 322.8 341.9饱和蒸汽压(kPa) 1.3 2.6 5.3 8.0 13.3 26.6 53.2 101.3解:根据附表数据得出相同温度下C5H12(A)和C6H14(B)的饱和蒸汽压以t = 248.2℃时为例,当t = 248.2℃时 PB* = 1.3kPa查得PA*= 6.843kPa得到其他温度下A¸B的饱和蒸汽压如下表t(℃) 248 251 259.1 260.6 275.1 276.9 279 289 291.7 304.8 309.3PA*(kPa) 6.843 8.00012.472 13.30026.600 29.484 33.42548.873 53.200 89.000101.300PB*(kPa) 1.300 1.634 2.600 2.826 5.027 5.300 8.000 13.300 15.694 26.600 33.250 利用拉乌尔定律计算平衡数据平衡液相组成以260.6℃时为例当t= 260.6℃时 x = (P-PB *)/(PA*-PB*)=(13.3-2.826)/(13.3-2.826)= 1 平衡气相组成以260.6℃为例当t= 260.6℃时 y = PA*x/P = 13.3×1/13.3 = 1同理得出其他温度下平衡气液相组成列表如下t(℃) 260.6 275.1 276.9 279 289x 1 0.3835 0.3308 0.0285 0y 1 0.767 0.733 0.524 0 根据平衡数据绘出t-x-y曲线3.利用习题2的数据,计算:⑴相对挥发度;⑵在平均相对挥发度下的x-y数据,并与习题2 的结果相比较。
课后习题第7章吸收1.从手册中查得101.33kPa、25℃时,若100g水中含氨1g,则此溶液上方的氨气平衡分压为0.987kPa。
已知在此组成范围内溶液服从亨利定律,试求溶解度系数及相平衡常数m。
解:利用亨利定律可以求得亨利常数,然后再求得溶解度系数和相平衡常数。
(1)溶质在溶液中的摩尔质量分数由亨利定律,得溶解度系数(2)相平衡常数2.101.33kPa、10℃时,氧气在水中的溶解度可用表示。
式中:po 2为氧在气相中的分压,kPa;x为氧在液相中的摩尔分数。
试求在此温度及压强下与空气充分接触后的水中,每立方米溶有多少克氧。
解:由题意可知,亨利定律适用于氧气溶解在水中状况。
根据题中所给,可得相平衡常数又因为空气中氧气含量为21%,所以因为氧气难溶于水,所以液体密度可近似等于纯水密度,设每立方米液体含有W克氧,故有解得ω=11.5g。
3.某混合气体中含有2%(体积)CO2,其余为空气。
混合气体的温度为30℃,总压强为506.6kPa。
从手册中查得30℃时CO2在水中的亨利系数E=1.88×105kPa,试求溶解度系数H(kmol/m3·kPa))及相平衡常数m,并计算每100克与该气体相平衡的水中溶有多少克CO2。
解:由题意可知,当总压不高难溶气体的体系,二氧化碳平衡分压与其在液相中的组成之间的关系可用亨利定律表示相平衡常数又因为混合气体中二氧化碳含量为2%,所以因为二氧化碳气难溶于水,所以液体密度可近似等于纯水密度,设每立方米液体含有w克二氧化碳,故有解得ω=0.1317g所以每100g水中溶有0.01317g二氧化碳。
4.在101.33kPa、0℃下的O2与CO混合气体中发生稳定的分子扩散过程。
已知相距0.2cm的两截面上O2的分压分别为13.33kPa和6.67kPa,又知扩散系数为0.185cm2/s,试计算下列两种情况下O2的传递速率,kmol/(m2·s):(1)O2与CO两种气体作等分子反向扩散;(2)CO气体为停滞组分。
目 录第0章 绪 论0.1 复习笔记0.2 课后习题详解0.3 名校考研真题详解第1章 流体流动1.1 复习笔记1.2 课后习题详解1.3 名校考研真题详解第2章 流体输送机械2.1 复习笔记2.2 课后习题详解2.3 名校考研真题详解第3章 非均相物系的分离和固体流态化3.1 复习笔记3.2 课后习题详解3.3 名校考研真题详解第4章 传 热4.1 复习笔记4.2 课后习题详解4.3 名校考研真题详解第5章 蒸 发5.1 复习笔记5.2 课后习题详解5.3 名校考研真题详解第6章 蒸 馏6.1 复习笔记6.2 课后习题详解6.3 名校考研真题详解第7章 吸 收7.1 复习笔记7.2 课后习题详解7.3 名校考研真题详解第8章 蒸馏和吸收塔设备8.1 复习笔记8.2 课后习题详解8.3 名校考研真题详解第9章 液-液萃取9.1 复习笔记9.2 课后习题详解9.3 名校考研真题详解第10章 干 燥10.1 复习笔记10.2 课后习题详解10.3 名校考研真题详解第11章 结晶和膜分离11.1 复习笔记11.2 名校考研真题详解第0章 绪 论0.1 复习笔记一、化工原理课程的性质和基本内容1.课程的基本内容(1)单元操作根据各单元操作所遵循的基本规律,将其划分为如下几种类型:①遵循流体动力学基本规律的单元操作,包括流体输送、沉降、过滤、物料混合(搅拌)等。
②遵循热量传递基本规律的单元操作,包括加热、冷却、冷凝、蒸发等。
③遵循质量传递基本规律的单元操作,包括蒸馏、吸收、萃取、吸附、膜分离等。
④同时遵循热质传递规律的单元操作,包括气体的增湿与减湿、结晶、干燥等。
从本质上讲,所有的单元操作都可分解为动量传递、热量传递、质量传递这3种传递过程或它们的结合。
(2)化工原理的基本内容化工原理的基本内容就是阐述各单元操作的基本原理、过程计算及典型设备。
2.课程的研究方法(1)实验研究方法(经验法);(2)数学模型法(半经验半理论方法)。
化工原理课后习题答案第七章吸收习题解答第七章吸收7-1 总压101.3 kPa ,温度25℃时,1000克水中含二氧化硫50克,在此浓度范围内亨利定律适用,通过实验测定其亨利系数E 为4.13 MPa ,试求该溶液上方二氧化硫的平衡分压和相平衡常数m 。
(溶液密度近似取为1000kg/m 3)解:溶质在液相中的摩尔分数:50640.01391000501864x ==+ 二氧化硫的平衡分压:*34.13100.0139kPa=57.41kPa p Ex ==??相平衡常数:634.1310Pa40.77101.310PaE m P ?===?7-2 在逆流喷淋填料塔中用水进行硫化氢气体的吸收,含硫化氢的混合气进口浓度为5%(质量分数),求填料塔出口水溶液中硫化氢的最大浓度。
已知塔内温度为20℃,压强为1.52×105 Pa ,亨利系数E 为48.9MPa 。
解:相平衡常数为:6548.910321.711.5210E m P ?===? 硫化氢的混合气进口摩尔浓度:15340.04305953429y ==+若填料塔出口水溶液中硫化氢达最大浓度,在出口处气液相达平衡,即:41max 0.0430 1.3410321.71y x m -===?7-3 分析下列过程是吸收过程还是解吸过程,计算其推动力的大小,并在x - y 图上表示。
(1)含NO 2 0.003(摩尔分率)的水溶液和含NO 2 0.06 (摩尔分率) 的混合气接触,总压为101.3kPa ,T=15℃,已知15℃时,NO 2水溶液的亨利系数E =1.68×102 kPa ;(2)气液组成及温度同(1),总压达200kPa (绝对压强)。
解:(1)相平衡常数为:51311.6810Pa 1.658101.310Pa E m P ?===? *1 1.6580.0030.00498y m x ==?=由于 *y y >,所以该过程是吸收过程。
名校考研真题第6章蒸馏一、填空题1.某连续精馏塔,进料状态q =1,D /F =0.5(摩尔比),进料组成F 0.4x =(摩尔分率),回流比R =2,且知提馏段操作线方程的截距为零。
则提馏段操作线方程的斜率为,馏出液组成D x 为。
[清华大学2001研]【答案】1.330.8【解析】根据物料衡算可得:F W D F W Fx Wx F W x x x D D D-==-提馏段操作线方程截距为零,则W 0x =,因此上式可整理得:D F 20.40.8F x x D==⨯=精馏段操作线方程为D 120.81133R y x x x R R =+=+++精馏段操作线与q 线的交点为(0.4,0.533),因此可求得提馏段操作线方程的斜率为0.5330 1.330.40k -==-2.在设计连续精馏塔时,欲保持馏出液组成x D 和易挥发组分的收率不变,试定性判断,分别改变如下参数(其他参数不变)时所需的理论板数将如何改变。
(1)加大回流比R 时,理论板数将。
(2)提高加料温度t F ,理论板数将。
[浙江大学2006研]【答案】减小增大【解析】由图6-1(虚线为变化后的情况)可以看出,根据越靠近曲线则理论板数越大的定理,加大回流比R时,则理论板数减小;提高加料温度t F,则理论板数增大。
图6-1二、选择题精馏操作时,若进料状况(F、x F、q)和回流比R均不变,而将塔顶产品量D增加,其结果是()。
[浙江大学2005研]A.x D下降,x w下降B.x D下降,x w上升,C.x D下降,x w不变D.x D不变,x w下降【答案】A【解析】图形法:图6-2由图6-2可知x D、x W都下降(虚线所示)。
三、简答题1.已知物系的t-x-y数据,请设计一实验流程,使其能够测定该物系精馏操作的全塔效率,要求:(1)画出流程示意图。
(2)写出需要测哪些参数。
(3)写出简要实验步骤。
[天津大学2006研]答:(1)流程示意图如图6-3所示。
第1章流体流动一、选择题1.流体在圆形直管中流动时,若其已进入阻力平方区,则摩擦系数λ与雷诺数Re的关系为()。
A.Re增加,λ增大B.Re增加,λ减小C.Re增加,λ基本上不变D.Re增加,λ先增大后减小【答案】C【解析】在阻力平方区时,摩擦系数只与摩擦阻力因数ε/d有关,与雷诺数基本无关。
2.水在内径一定的圆管中稳定流动,若水的质量流量保持恒定,当水温度下降时,Re 值将()。
A.变大B.变小C.不变D.不确定【答案】A可知雷诺数变大。
【解析】液体的粘度随温度的降低而降低,根据udRe=ρμ3.在流体阻力实验中,以水作工质所测得的直管摩擦阻力系数与雷诺数的关系不适用于()在直管中的流动。
A.牛顿型液体B.非牛顿型液体C.酒精D.空气【答案】A【解析】流动阻力产生的原因与影响因素有:流体具有黏性,流动时存在着内摩擦,是流动阻力产生的根源。
流体在管路中流动时的阻力可分为直管阻力和局部阻力。
直管阻力是流体流经一定管径的直管时,由于流体内摩擦而产生的阻力。
局部阻力主要是由于流体流经管路中的管件、阀门及管截面的突然扩大或缩小等局部地方所引起的阻力。
4.以流体静力学原理作为依据的应用是()。
A.防止气体从设备中外溢的液封装置B.互不相溶的液体混合物的连续分离C.多数测量压力用的仪表D.设备液位的测量【答案】ACD【解析】流体在设备或管道内压强的变化与规律、液体在储罐内液位的测量、设备的液封等均以流体静力学为依据,故ACD三项正确。
5.流体静力学中,等压面满足的条件是()。
A.同一液体内部B.连通的两种液体C.同一连续液体D.同一水平面上,同一种连续的液体【答案】D【解析】等压面的四个条件:①静止;②连续;③同一流体;④同一水平面。
6.粘性流体通过如图1-1所示的突然扩大管时,由于管径的变化和能量损失的存在,使得两个压力表测量到的压力值存在以下关系()。
图1-1A.p1>p2B.p1<p2C.p1=p2D.p1、p2孰大孰小不确定【答案】B【解析】在管径变大处,流速降低,总机械能为常数,静压能增加。
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第7章吸收
一、选择题
1.用水吸收混合气中的氨,其他条件不变,当气体的流率增加一倍,则总传质系数约是原来的()。
A.1倍
B.2倍
C.20.9倍
D.不确定
【答案】B
【解析】填料吸收塔的气相总传质系数与进出口的气体摩尔分数有关,与填料层的高度和截面积成反比,与气体的流量成正比。
2.某吸收过程,其气相侧传质分系数k g=4×10-4kmol/m2·S·atm,液相侧传质分系数k l=6×10-2m/s,由此可知该过程为()。
A.液膜控制
B.无法判断
C.气膜控制
D.气膜阻力和液膜阻力相差不大
【答案】B
【解析】气相侧传质系数与液相侧传质系数不能直接比较。
(气膜阻力为1/k G,液膜阻
力为1/Hk L)
3.在密闭容器内存在某种低浓度水溶液,溶质含量一定,容器内压强为P0,溶液温度为t,如将N2压入容器,则H(),m()。
A.增大
B.减小
C.不确定
D.不变
【答案】D B
【解析】将N2压入容器,总压增大,对E,H无影响。
m=E/p,总压增大,m减小。
4.当质量传递过程为气相控制时,总传质与分传质系数的关系为(),溶质为()气体。
A.
B.
C.
D.
E.易溶
F.难溶
【答案】B E
【解析】气膜控制系统,溶质为易溶液体,总传质系数≈气相传质系数。
5.气体吸收过程,当操作压力增加,亨利常数m将(),吸收速率将()。
A.增加
B.减少
C.不变
D.不能确定
【答案】B A
【解析】m=E/P,压力升高,m下降。
而X e=y/m增加,则吸收速率增加。
6.某吸收过程,已知气膜吸收系数k y为2kmol/(m2·h),液膜吸收系数k x为4kmol/(m2·h),由此可以判断该过程为()。
A.气膜控制
B.液膜控制
C.双膜控制
D.不能确定
【答案】D
【解析】因液膜吸收系数与气膜吸收系数相差不是很大,所以不能确定是液膜控制还是气膜控制。
(两者不能直接进行比较)
二、填空题
1.在逆流吸收塔中用纯溶剂吸收混合气中易溶组分,填料为无限高,入塔,
平衡关系Y=2X。
问:
(1)若液气比(摩尔比)为2.5时,吸收率=
%;(2)若液气比(摩尔比)为
1.5时,吸收率=
%。
【答案】100%75%【解析】填料为无限高,液气比为最小液气比,最小液气比=mη。
2.用纯水吸收气体中组分A,要求组分A 的浓度由0.1下降到0.02;设吸收因子A=1,亨利常数m=2,若需要理论板数
=4,则需要的传质单元数为(),最小液气比为()。
【答案】4 1.6
【解析】吸收因数A=1,122OG Y Y N Y -==4,min 0.10.02=m =2=1.60.1L V η-⎛⎫⨯ ⎪⎝⎭3.气体扩散系数D 反映气体的扩散能力,其值随温度上升而,随压强下降
而。
【答案】增大增大【解析】气体中,D 与 1.75
T P
成正比;液体中,D 与T 成正比,还与物质的种类及其体系中的浓度有关。
4.按照双膜传质理论,对于特定的吸收剂,吸收溶解度较大的气体时,传质过程速率通常受控制。
【答案】气膜
【解析】111G G L
K k Hk =+,H 增大,可知为气膜控制。
5.由于在气体吸收过程中气相中溶质的摩尔分数总是大于与液相中溶质达到平衡时的,所以吸收操作线总是在平衡线的。
【答案】摩尔分数上方【解析】因为根据Raoult 定理,对于理想的溶液平衡时有p a =p 0×x,p a 为液相中溶质的分压,x 为溶质在液相中的摩尔分数,当总压为标准大气压时,p a /p 0=x'为气相中溶质的摩尔分数,当x'>x 时,溶质会被液相吸收使x 增大,x'减小,直到x=x'。
三、计算题1.在填料塔中用纯水逆流于15下吸收混合气体中的可溶组分,吸收过程为气膜控
制。
原设计溶质的回收率为
99%。
操作液气比为1.71。
已知相平衡关系
,气相总传质单元高度为
0.8m。
试求:(1)吸收温度升为
30时,溶质的吸收率降低到多少?(30时,相平衡关系
)(2)通过增加喷淋量的方法以维持原吸收率,液气比应为原来的多少倍才能满足要求?(设温度、喷淋量的改变对总传质系数的影响可忽略)。
解:(1)入塔液体浓度X 2=0
当吸收温度升为30℃时,填料层高度h 不变,气相总传质单元高度H OG 不变
由h=H OG ×N OG 可知,气相总传质单元数也不变。
又()1222111OG Y mX N S S S Y mX ⎡⎤-=-+⎢⎥--⎣⎦()11111S S S η⎡⎤=-+⎢⎥--⎣⎦()111''1'1'S S S η⎡⎤=-+⎢⎥--⎣⎦
其中
S=mV/L=0.5/1.71=0.292,S’=0.702,η=0.99解得:η’=0.9439
(2)增加喷淋量不会改变N OG ,若维持原吸收率,则S=S’即'
' 1.2 2.40.5L m L L L V m V V V ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭所以液气比应为原来的2.4倍才能满足要求。
2.拟在常压吸收塔中用清水吸收空气中的氨,已知入塔空气中氨气含量为1.3%(体积百分比),要求氨的回收率为99%,已知塔内操作气流流率为180kmol/h·m 2,实际用水量为最小用水量的1.5倍,操作条件下的气液平衡关系可表示为y=1.2x,气相体积总传质系数K y a 为360kmo1/h·m 3。
因为气、液相浓度都很小,可近似认为:气、液流流率(kmol/h·m 2)均为常数,且X=x,Y=y。
计算完成此吸收任务所需的填料层高度。
解:已知110.013,0.99, 1.2,
Y y Y X ϕ====出塔气的含量()12211
0.9910.990.00013Y Y Y Y Y ϕ-===-=,最小回流比min
1.20.99 1.188L m V ϕ⎛⎫==⨯= ⎪⎝⎭回流比min
1.5 1.51.188 1.782L L V V ⎛⎫==⨯= ⎪⎝⎭求传质单元数用脱吸因数法,脱吸因数为
1.20.6731.782m s L V
===传质单元数为。