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吸收部分习题

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吸收习题1、H2SO4吸收带水空气，已知入口时气体为0.016kgH2O/kg空气，出口时为0.006kgH2O/kg空气；气体流量为500Nm3/h绝干空气(N表示气体的标准态，下同)，吸收剂入口为0.6kgH2O/kgH2SO4,出口为1.4kgH2O。

kg纯H2SO4。

求：H2SO4的消耗量。

（H2SO4的消耗量：0.0828kmol/h）2、在1atm，20℃下，入塔混合气体1000m3/h(流量在操作条件下不是标态)，含SO29%(V%),余为空气，SO2回收率为90％，逆流流动，吸收剂不含SO2,其量为最小量的1.2倍。

Y*=35X.求：吸收剂用量及溶液出口浓度（X1）。

(1430.7kmolS/h;2.35×10-3[kmolSO2/kmol吸收剂])3、1000Nm3/h的原料气，原料气含100g甲醇气/Nm3,用清水吸收甲醇蒸汽，98％被吸收，溶液所出口浓度为最大浓度的67％，Y*=1.15X.。

求：水的消耗量。

（水的消耗量：1256kg水/h）4、某吸收塔用水吸收空气中的丙酮，已知入塔气体中丙酮浓度为0.01[kmol丙酮/kmol空气]，出塔气体中丙酮浓度0.001[kmol丙酮/kmol空气]。

吸收剂中不含不同，出塔溶液中丙酮浓度为0.002[kmol丙酮/kmol溶剂]，平衡关系Y*=2X。

求：气体在进塔处与出塔处以气、液组成表示的推动力。

（以液组成表示的推动力：ΔX m=1.4×10-3）5、以纯洗油吸收苯原料气4％（V%），在塔中被吸收去80％的苯，出塔油中含苯量0.02kmol 苯/kmol纯油，Y=0.126X。

求：塔顶、塔底的吸收推动力，分别以气相、液相组成表示。

（塔顶推动力：ΔY=8.33×10-3；ΔX=0.066；塔底推动力:ΔY=0.0395；ΔX=0.31；平均推动力: ΔY m=0.02;；ΔX m=0.158）6、用清水吸收某一组分，入塔气体中含该组分6％（V%），离塔时为0.4％（V%），出口溶液浓度为0.012kmol组分/kmol水，逆流操作，Y=2.52X.。

求：以气相、液相组成表示的塔底、塔顶及平均推动力。

（塔顶推动力：ΔY2=4.11×10-3；ΔX2=1.65×10-3；塔底推动力:ΔY1=0.03376；ΔX1=0.0134）7、用纯水除去气体混合物中的有害物质。

若进口气体含6％(V%)的有害物质，要求吸收率为90％，气体和液体流率分别为32kmolB/m2h，24kmolS/m2h，且液体量是最小量的1.5倍。

该系统符合亨利定律并测其传质单元高度为H OG=0.471m，常压操作。

求：出塔溶液液相浓度及塔高。

（X1=0.0765；1.83m。

8、0.0393kmol/s；h=11.7m。

）8、在填料塔中用清水逆流操作吸收空气中的丙酮蒸汽，丙酮初始含量为3％（V%），若在该塔内将其吸收掉98％，混和气体入塔时为0.02kmol/m2s,操作压强为101.3kPa,T=293K，平衡关系为Y=1.75X，体积总传质系数K Gα=1.58×10-2kmol/m3SkPa；若出塔水溶液丙酮浓度为平衡浓度的70％。

求：所需水量及填料层高度。

9、在逆流操作的填料吸收塔中，用清水吸收空气中某组分A，已知操作条件下平衡关系为Y=2.2X，入塔气体中A的含量为6％（V%），吸收率为96％，取吸收量为最小用量的1.2倍。

求1)出塔溶液浓度。

2)若气相总传质单元高度为0.8m,现有一填料层高为8m的塔，是否能用？10一填料塔用清水逆流吸收空气中的NH3气体,入塔时混和气含NH3为5％(mol%）,要求NH3的回收率不低于95％,出塔吸收液含NH34％。

平衡关系y=0.95x。

求最小液气比及适宜液气比。

吸收习题参考答案：1、H 2SO 4的消耗量：0.0828kmol/h2、吸收剂用量：157.3kmolS/h ；溶液出口浓度：2.6×10-3[kmolSO 2/kmol 吸收剂]3、水的消耗量：1024.2kg 水/h ；溶液出口浓度：0.0026mol%4、以液组成表示的推动力：ΔX m =1.4×10-3。

5、塔顶推动力：ΔY 2=8.33×10-3；ΔX 2=0.066；塔底推动力：ΔY1=0.0395；ΔX 1=0.31；平均推动力: ΔY m =0.02； ΔX m =0.1586、塔顶推动力：ΔY 2=4.11×10-3；ΔX 2=1.65×10-3；塔底推动力：ΔY 1=0.0338； ΔX 1=0.0134；平均推动力: ΔY m =0.0141；ΔX m =0.00565 7、X 1=0.07656；h=2.18m 。

8、0.0474kmol/s ；h=11.7m 。

9、出塔溶液浓度：0.024；不能用。

10、最小液气比：0.9；适宜液气比：1.2，。

10、解：依题意:y 1=0.05,η=0.95;x 1=0.04；x 2=0；m=0.95；求：min )(VL 和VL∵00263.005.00526.0)1(;0526.005.0105.0121111=⨯=-==-==-ηY Y Y y y 0417.004.0104.01111=-=-=x x X∴适宜的液气比：2.10417.0/)00263.00526.0(0417.0)()(2121=-==-=-VL VL X X VL Y Y最小液气比：9.005537.004997.0095.00526.000263.00526.0)()()()(min 21min 21==--=-=-*V L X X VL Y Y 1、解：][1067.929118006.0][0258.029118016.023221空气空气kml OkmolHY kmol OkmolHY -⨯====][27.3981186.0];[62.7981184.142224221SOkmolH OkmolH X SO kmolH OkmolH X ====]/[0828.027.362.700967.00258.032.22)(];/[32.224.225002121h kmol X X Y Y V L h kmol V =--⨯=--===空气2、已知：y 1=0.09；η=0.9；x 2=0；求：L=? x 1=？ 解：由回收率得Y 2：0989.009.0109.01=-=Y ;0891.09.0099.0)1(12=⨯=-=ηY Y干气的流量：h kmol h m V /85.374.22120273273910/910)09.01(10003=⨯+⨯⇒==-=操作线方程：0);(22121=-=-XX X VL Y Y则：)0(85.373.1570891.00989.01-=-X ∴X 1=0.0026≈x 13、已知：V1=1000Nm 3/h ；x1=0.67x1*；m=1.15；求：L=?解：进口气体mol%：07.004464.0003125.04.221321.01===y ；0753.007.0107.01=-=YY 2=Y 1(1-η)=0.015；气体流量：h kmol V /52.414.22930930)07.01(1000=⇒==-⨯=044.00655.067.067.067.0111=⨯=⨯==∙mY X X∵)(2121X X VL Y Y -=-∴L=56.9kmol/h=1024.2kg 水/h7、已知：y 1=0.06；η=0.9；x 2=0；V 1=32kmol/m 2h ；L 2=24/kmolm 2h ；L=1.5Lmin ；H OG =0.471m ； 求：溶液出口浓度及塔高。

解：∵)(2121X X VL Y Y -=-；0638.006.0106.01=-=Y ；Y 2=Y 1(1-η)=0.00638；∴溶液出口浓度为：07656.0322400638.00638.01=-=X ；x 1=0.0711；又∵2121min 5.05.11X mY Y Y V L V L --==⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫⎝⎛∴m=0.556； 63.40124.00574.021==∆-=mOG Y Y Y N ；hkg hkmolS X X Y Y V L L /4.2831183.157][3.1570350989.00891.00989.085.372.12.12.12121min 水=⨯==--⨯⨯=--⨯==∴*其中：0134.000638.00243.0ln00638.0)0711.0556.00638.0(ln 2121=-⨯-=∆∆∆-∆=∆Y Y Y Y Y m∴塔高；m H N h OG OG 18.2471.063.4=⨯==8、已知：y 1=0.06；η=0.96；x 2=0；m=2.2；V 1=0.02kmol/m 2h ；求：所需水量及塔高。

解：0309.003.0103.01=-=Y ；Y 2=Y 1(1-η)=0.000618；V=0.02(1-0.03)=0.0194kmol/m 2h ；∵)(2121X X VL Y Y -=-；0124.00194.00303.0)075.10309.07.0(000618.00309.0⨯=-⨯=-L VL∴所需水量为：L=0.0474kmol/m 2h ； 塔高：00318.07.2000618.0)0124.075.10309.0(ln 2121=-⨯-=∆∆∆-∆=∆Y Y Y Y Y m53.900318.00303.021==∆-=mOG Y Y Y Nm K VH N h G OG OG 7.110158.00194.053.953.9=⨯=⨯==α9、已知：y 1=0.03；η=0.98；x 2=0；m=2.2；H OG =0.8m ；h=8m ； 求：1）溶液出口浓度；2）现有塔高是否适用？ 解：0638.006.0106.01=-=Y ；Y 2=Y 1(1-η)=0.00255；54.2029.00613.02.102.20638.000255.00638.02.12.1min=⨯=--⨯=⎪⎭⎫⎝⎛=V L V L∵)(2121X X VL Y Y -=-∴1）溶液出口浓度为：X 1=0.0241；或x 1=0.0242）塔高计算：00572.044.100255.0)0241.02.20638.0(ln 2121=-⨯-=∆∆∆-∆=∆Y Y Y Y Y m72.1000572.00613.021==∆-=mOG Y Y Y N ；m H N h OG OG 0.857.88.072.10>=⨯==∴现有塔不适用。

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吸收复习题

吸收复习题

吸收习题一简答题：1、吸收分离的依据是什么？如何分类？答：依据是组分在溶剂中的溶解度差异。

（1）按过程有无化学反应：分为物理吸收、化学吸收（2）按被吸收组分数：分为单组分吸收、多组分吸收（3）按过程有无温度变化：分为等温吸收、非等温吸收（4）按溶质组成高低：分为低组成吸收、高组成吸收2、吸收操作在化工生产中有何应用？答：吸收是分离气体混合物的重要方法，它在化工生产中有以下应用。

①分离混合气体以回收所需组分，如用洗油处理焦炉气以回收其中的芳烃等。

②净化或精制气体，如用水或碱液脱除合成氨原料气中的二氧化碳等。

③制备液相产品，如用水吸收氯化氢以制备盐酸等。

④工业废气的治理，如工业生产中排放废气中含有NO SO等有毒气体，则需用吸收方法除去，以保护大气环境。

3、吸收与蒸馏操作有何区别？答：吸收和蒸馏都是分离均相物系的气—液传质操作，但是，两者有以下主要差别。

①蒸馏是通过加热或冷却的办法，使混合物系产生第二个物相；吸收则是从外界引入另一相物质（吸收剂）形成两相系统。

因此，通过蒸馏操作可以获得较纯的组分，而在吸收操作中因溶质进入溶剂，故不能得到纯净组分。

②传质机理不同，蒸馏液相部分气化和其相部分冷凝同时发生，即易挥发组分和难挥发组分同时向着彼此相反方向传递。

吸收进行的是单向扩散过程，也就是说只有溶质组分由气相进入液相的单向传递。

③依据不同。

4、亨利定律有哪些表达式？应用条件是什么？答：亨利定律表达气液平衡时两相组成间的关系。

由于相组成由多种有多种表示方法，因此亨利定律有多种表达式，可据使用情况予以选择。

①气相组成用分压，液相组成用摩尔分数表示时，亨利定律表达式为*=⋅P E x式中E称为亨利系数，单位为kPa。

亨利系数由试验测定，其值随物系特性和温度而变。

在同一种溶剂中，难溶气体的E值很大，易溶的则很小。

对一定的气体和溶剂，一般温度愈高E值愈大，表明气体的溶解度随温度升高而降低。

应予指出，亨利定律适用于总压不太高时的稀溶液。

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 。

吸收过程练习题

吸收过程练习题

吸收过程练习题2022化工习题之吸收过程1一、填空(96小题,共189.0分)[1]在0.1MPa和20℃下，1000g水中可溶解1.69gCO2,则该溶液摩尔分数为6.91某10-4，摩尔比（比摩尔分数）为6.91某10-4[2]牛顿粘性定律、傅立叶定律和费克定律三者之间具有明显的类似性。

这三种过程之间存在类似性，正是由于动量、热量和质量三者都是凭借分子运动来进行传递的。

分子扩散过程应遵循费克定律，即分子扩散速度与浓度梯度成正比。

[3]在一定的操作压强和温度下,循环使用吸收剂中的吸收质浓度的降低和吸收剂用量的增加都有利于提高吸收过程的推动力;但是,带来的问题往往是使吸收剂的再生费用增加了。

[4]在填料塔中,乱堆的填料具有使液体均匀分布的优点,但缺点是有向塔壁偏流的现象。

[5]在同一物系中，气体的亨利常数E和溶解度常数H的数值大小只取决于温度,而相平衡常数m还与总压强有关。

当温度升高时E值增大,H值减小,m值增大[6]填料吸收塔正常操作时,若液气比增大,则吸收液的出塔浓度降低,吸收的推动力增大[7]如下图的气液平衡曲线示意图中，A(某A,yA),B(某B,yB),C(某C,yC)分别代表三种物系的实际浓度，则由此可判断三种情况下传质的方向分别为：A、吸收过程;B、达到平衡;C、解吸过程。

[8]某合成氨厂脱硫用质量分数为0.01的稀氨水，其摩尔分数为1.06某10-2，摩尔比（比摩尔分数）为1.07某10-2[9]常压（101.3kPa）下，20℃的空气被水蒸气所饱和，已知该条件下水蒸气饱和蒸气压为2330Pa,则该湿空气的摩尔分数为2.30某10-2，摩尔比（比摩尔分数）为2.35某10-2[10]物质以扩散的方式由一相到另一个相的转移为传质过程。

传质过程可以在两相流体之间进行，也可以在流体与固体两相之间进行。

属于前者的单元操作如吸收;精馏;萃取;等;属于后者的单元操作如干燥;吸附;浸取（固-液萃取）等。

化工原理 第五章 吸收课后习题及答案

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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 。