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吸收计算题

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1．用水吸收气相混合物中的氨，氨的摩尔分数05.0=y ，气相总压为101.33kpa(1atm),相平衡关系满足享利定律Hp c =，其中)./(073.13kpa m kmol H =，气膜传质阻力为总传质阻力的%80，总传质系数)/(1057.226a G kp s m kmol K ⋅⋅⨯=-。

试求：
（1） 液相浓度为3
/068.0m kmol 时的吸收速率；
（2） 气膜及液膜传质分系数G k 及L k 。

解：（1）由题中所给条件可写出对应的传质速率方程： )(*p p K N G A -= a kp y p p 065.5==总 a kp H c p 07.0073.1068.0*=== )07.0065.5(1057.26-⨯⨯=-N )./(1028.12
5s m kmol -⨯= （2）G G K k 8.01= )(1021.38.01057.2246a G kp s m kmol k ⋅⋅⨯=⨯=-- G L K Hk 2.01= 073.12.01057.22.06⨯⨯==-H K k G L s m 510197.1-⨯=
2．在直径为1m 的填料吸收塔内，用清水作溶剂，入塔混合气流量为100kmol/h,其中溶质含量为6%（体），要求溶质回收率为95%，取实际液气比为最小液气比的1.5倍，已知在操作条件下的平衡关系为
x y 0.2=，总体积传质系数)/(2003h m kmol K y ⋅=α，试求：（1）出塔液体组成；（2）所需填
料层高； （3）若其他条件不变（如G 、L 、入塔y 、入塔x 等不变）将填料层在原有基础上加高m 2，吸收率可增加到多少？ 注：本题可视为低浓度气体的吸收，逆流操作。

解：（1）利用液气比与组成的关系可求出塔液体组成
21212121*5.1x x y y x x y y --=-- m y x x 5.15.1*111==02.025.106.0=⨯= ()2填料层高可由传质单元数法计算
06.012121y y y y A -=-=ϕ )1(06.02A y ϕ-=03.0)95.01(06.0=--= 11111*mx y y y y -=-=∆02.002.0206.0=⨯-=
003.0*222222==-=-=∆y my y y y y
003
.002.0ln 003.002.0ln 2121-=∆∆∆-∆=∆y y y y y m 00986.0= m y y y y K V Z ∆-⋅Ω=)(21α00896.0)003.006.0(1785.02001002-⨯⨯⨯=m 05.4=
(3)其他条件不变仅增加填料层高度实际就是不改变传质单元高度而增加传质单元数。

OG N '=O G H Z =5.9637.005.42=+ )()(2121y y x x m L mV s --==7.0)
03.006.0(02.02=-⨯= ]**)1ln[(1122
21s y y y y s s N OG +-'---=' ]7.0)7.01ln[(7.0115.921+'--=y y
018.012='y y %2.9811
2='-='y y A ϕ
3．在填料塔内用清水吸收空气中的丙酮蒸气，丙酮初始含量为%3（体），在该塔中将其吸收掉%98，混合气入塔流率)/(02.02s m kmol V ⋅=，操作压力a kP p 33.101=，温度K T 293=，平衡关系x y 75.1=，体积总传质系数)(1058.134a Ga kp s m kmol K ⋅⋅⨯=-，若出塔水溶液的丙酮溶度为平衡浓度的%70，求所需水量和填料层高。

该塔逆流操作。

解：（1）
031.097.003.01111==-=y y Y 12)1(Y Y A ϕ-=4102.6031.002.0-⨯=⨯=
4
222102.61-⨯=+=Y Y y 02=x m
y x x 1*117.07.0==012.075.103.07.0=⨯= )()(2121x x L y y V -=-
)0012.0()102.603.0(02.04-=⨯-⨯-L )/(049.02s m kmol L ⋅=
（2）
2121ln y y y y y m ∆∆∆-∆=∆＝()()4
4102.6012.075.103.0ln 0102.6012.075.103.0--⨯⨯--⨯-⨯-31013.3-⨯= )/(016.03s m kmol K p K Ga ya ⋅=⋅=
m y y y K V Z m ya 7.111013.300062.003.0016.002.0321=⨯-⨯=∆-=-
4．有一填料吸收塔，填料层高5m ，塔径1m ，处理丙酮的空气混合气，其中空气的流量92kmol/h ，入塔气浓度05.01=Y (摩尔比，下同)，操作条件为101.33kPa ，25°C ，用清水逆流吸收，出塔水浓度0194.01=X ，出塔气浓度Y 2=0.0026，平衡关系X Y 2=，试求：
（１）[])/(3
h m kmol K Ya ⋅； （２）目前情况下每小时可回收多少丙酮？ （３）若把填料层增加3m, 每小时可回收多少丙酮？
解：(1)
OG Ya OG OG N K V N H Z ⋅Ω== OG Ya N Z V K ⋅Ω= ()()()h kmol X X Y Y V L /782240194
.00026.005.0922121水⋅=-=--= 819078
224922⋅=⋅⨯==L V m s
()()0688190002600508190181901111121⋅=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅-⋅⋅⋅-⋅-=⎥⎦
⎤⎢⎣⎡+--=In s Y Y s In s NOG
()h m kmol Kya ⋅=⋅⨯⨯⨯=32/1890681785.0592
(2) 每小时可回收丙酮
h
kmol Y Y V /3614)002600050(92)(21⋅=⋅-⋅=-(3)填料层的增加实际是增加了传质单元数，提高了分离效果。

m Z 8'
= ()不变62.006.85===OG OG N Z H ()()⎥⎦
⎤⎢⎣⎡+--=⎥⎦
⎤⎢⎣⎡+--====819.0819.01ln 819.0111ln 119.912.1262.082121`''Y Y s Y Y s s H Z N OG OG
819.0181.0213349.2+=Y Y e 000952.02=Y
每小时可回收丙酮 h
kmol Y Y V /514)000952.0050(92)(21⋅=-⋅=-
5. 在某填料吸收塔中用清水逆流吸收空气-氨低浓度混合气中的氨，已知操作条件下平衡关系满足亨利定律，该塔的气相总传质单元高度为0.6m,当液气比为最小液气比的1.4倍时，吸收率可达95%，试求：(1) 该塔填料层高度；(2) 液相总传质单元数。

解：(1)
02=X 95.0=A ϕ min 4.1⎪⎭⎫ ⎝⎛=V L V L A m m Y Y Y V L ϕ=-=⎪⎭⎫ ⎝⎛121min A m V L ϕ4.1=
75.095.04.114.1=⨯===A m m L mV s ϕ
⎥⎦⎤⎢⎣⎡+---=s s s N A OG ϕ11ln 110.775.0950175.01ln 75.011=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+---=⋅ m N H Z OG OG 2.40.76.0=⨯==
(2) 以αV 乘X Y Y k m k K +=11 得
L G OG sH H H += 以αL
乘Y X X mk k K 111+= 得 G L OL AH H H += 故 OL OG sH H = 又 OL OL OG OG N H N H = 所以 25.50.775.0=⨯==OG OL sN N。

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西工大872化工原理-吸收专题计算题

西工大872化工原理-吸收专题计算题

西工大872化工原理-吸收专题计算题5吸收1．用水作为吸收剂来吸收某低浓度气体生成稀溶液（服从亨利定律），操作压力为850[mmHg] ，相平衡常数m=0.25，已知其气膜吸收分系数k G=1.25[ kmol·m-2·h-1·atm]，液膜吸收分系数k L＝0.85[m·h-1]，试分析该气体被水吸收时,是属于气膜控制过程还是液膜控制过程?解：m=E/P ∴E=m·P=0.25×850/760=0.28(大气压)∵是稀溶液∴H =ρ/Ms·E =1000/(0.28×18)=198.4(kmol·m-3·atm)根据1/ＫG =1/ｋG +1/(HｋL )即1/ＫG =1/1.25 + 1/(198.4×0.85)∴ＫG≈ｋG =1.25 [kmol.m-2·h-1·atm]因此，是气膜控制过程。

2．在直径为0.8m的填料塔中，用1200kg·h-1的清水吸收空气和SO2混合气中的SO2，混合气量为1000m3(标准)·h-1，混合气含SO21.3％（体积），要求回收率99.5％，操作条件为20℃、1atm，平衡关系为ye=0.75x，总体积传质系数Kya=0.060kmol·m-3·s-1，求液体出口浓度和填料层高度。

解：已知：D=0.8m Ls =1200kg·h-1 G=1000Nm3·h-1　y1=0.013 φ=0.995 x1=0 ye =0.75xＫyａ=0.06kmol·m-3·s-1　Ls =1200/(3600×18)=0.0185 kmol·s-1G =1000/(22.4×3600)=0.0124kmol·s-1　∵为低浓度吸收∴(L/G)=0.0185/0.0124=1.49y2=y1(1-φ)=0.013(1-0.995)=0.000065x2=(G/L)(y1-y2)+x1=(0.013-0.000065)/1.49=0.00868∵Z＝H OG×N OG而N OG =(y1-y2)/ΔYmΔy1=y1-y1*=0.013-0.75×0.00868=0.006490Δy 2=y 2-y 2*=0.000065-0=0.000065 Δym =(Δy 1-Δy 2)/ln(Δy 1/Δy 2)=(0.006490-0.000065)/ln(0.006490/0.000065) =0.001396∴N oG =(0.013-0.000065)/0.001396=9.266 H oG ＝Ｇ /（Ｋy ａΩ）＝0.0124/(0.785×0.8×0.8×0.06） ＝0.411(m) ∴Z ＝9.266×0.411=3.81m3．今有连续逆流操作得填料吸收塔，用清水吸收原料气中的甲醇。

化工原理 第五章 吸收课后习题及答案

化工原理 第五章 吸收课后习题及答案

第五章 吸收相组成的换算【5-1】 空气和CO 2的混合气体中，CO 2的体积分数为20%，求其摩尔分数y 和摩尔比Y 各为多少？解 因摩尔分数=体积分数，.02y =摩尔分数 摩尔比 ..020251102y Y y ===--． 【5-2】 20℃的l00g 水中溶解lgNH 3, NH 3在溶液中的组成用摩尔分数x 、浓度c 及摩尔比X 表示时，各为多少？解 摩尔分数//117=0．010*******／18x =+浓度c 的计算20℃，溶液的密度用水的密度./39982s kg m ρ=代替。

溶液中NH 3的量为 /311017n kmol -=⨯ 溶液的体积 /.33101109982 V m -=⨯溶液中NH 3的浓度//.33311017==0．581／101109982n c kmol m V --⨯=⨯ 或 . 3998200105058218s sc x kmol m M ρ==⨯=．．／ NH 3与水的摩尔比的计算 //1170010610018X ==．或 ..00105001061100105x X x ===--． 【5-3】进入吸收器的混合气体中，NH 3的体积分数为10%，吸收率为90%，求离开吸收器时NH 3的组成，以摩尔比Y 和摩尔分数y 表示。

吸收率的定义为122111Y Y Y Y Y η-===-被吸收的溶质量原料气中溶质量解 原料气中NH 3的摩尔分数0.1y = 摩尔比 (11101)01111101y Y y ===-- 吸收器出口混合气中NH 3的摩尔比为 ()...211109011100111Y Y η=-=-⨯=（）摩尔分数 (22200111)=0010981100111Y y Y ==++ 气液相平衡【5-4】 l00g 水中溶解lg 3 NH ，查得20℃时溶液上方3NH 的平衡分压为798Pa 。

此稀溶液的气液相平衡关系服从亨利定律，试求亨利系数E(单位为kPa )、溶解度系数H[单位为/()3kmol m kPa ⋅]和相平衡常数m 。

吸收习题课的题

吸收习题课的题

吸收习题课1、在填料吸收塔中，用清水吸收含有溶质A的气体混合物，两相逆流流动。

进塔气体初始浓度为5%（体积%），在操作条件下相平衡关系为y e=3x，试分别计算液气比为4、2和3时的出塔气体的极限浓度和液体出口浓度。

2、在填料高度为4m的常压填料塔中，用清水吸收尾气中的可溶组分。

已测得如下数据：尾气入塔组成为0.02，吸收液排出的浓度为0.008（以上均为摩尔分率），吸收率为0.8，并已知此吸收过程为气膜控制，气液平衡关系为y e=1.5x。

（1）计算该塔的H OG和N OG；（2）操作液气比为最小液气比的倍数；（3）若法定的气体排放浓度必须≤0.002，可采取哪些可行的措施？并任选其中之一进行计算，求出需改变参数的具体数值。

3、常压逆流连续操作的吸收塔，用清水吸收空气-氨混合气中的氨，混合气的流率为0.02kmol/m2s，入塔时氨的浓度为0.05（摩尔分率，下同），要求吸收率不低于95%，出塔氨水的浓度为0.05。

已知在操作条件下气液平衡关系为y e=0.95x，，气相体积传质总系数K y a=0.04kmol/m3s，且K y a∝G0.8。

（1）所需填料层高度为多少？（2）采用部分吸收剂再循环流程，新鲜吸收剂与循环量之比L/L R=20，气体流率及新鲜吸收剂用量不变，为达到分离要求，所需填料层的高度为多少？4、空气和CCl4混合气中含0.05（摩尔分率，下同）的CCl4，用煤油吸收其中90%的CCl4。

混合气流率为150kmol惰气/m2.h，吸收剂分两股入塔，由塔顶加入的一股CCl4组成为0.004，另一股在塔中一最佳位置（溶剂组成与塔内此截面上液相组成相等）加入，其组成为0.014，两股吸收剂摩尔流率比为1：1。

在第二股吸收剂入口以上塔内的液气比为0.5，气相总传质单元高度为1m，在操作条件下相平衡关系为y e=0.5x，吸收过程可视为气膜控制。

试求：（1）第二股煤油的最佳入塔位置及填料层总高度；（2）若将两股煤油混合后从塔顶加入，为保持回收率不变，所需填料层高度为多少？5、逆流吸收-解吸系统，两塔的填料层高度相同。

化工原理--吸收习题及答案

化工原理--吸收习题及答案

吸收一章习题及答案一、填空题1、用气相浓度△y为推动力的传质速率方程有两种，以传质分系数表达的速率方程为____________________，以传质总系数表达的速率方程为___________________________。

N A = k y （y—y i) N A = K y (y—y e）2、吸收速度取决于_______________，因此，要提高气－液两流体相对运动速率，可以_______________来增大吸收速率。

双膜的扩散速率减少气膜、液膜厚度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－y e)_________。

大于上方增大远离增大4、用清水吸收空气与A的混合气中的溶质A，物系的相平衡常数m=2,入塔气体浓度y = 0。

06，要求出塔气体浓度y2 = 0.006，则最小液气比为_________。

1。

805、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。

减少靠近6、某气体用水吸收时，在一定浓度范围内，其气液平衡线和操作线均为直线，其平衡线的斜率可用_________常数表示,而操作线的斜率可用_________表示。

相平衡液气比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H OG将_________,N OG 将_________ (增加，减少，不变）。

不变增加8、吸收剂用量增加,操作线斜率_________,吸收推动力_________。

（增大,减小，不变）增大增大9、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：_________、_________、_________。