化工原理第8章吸收作业吸收塔的计算

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第8章吸收（吸收塔的计算）

一、填空题:

1. 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：＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿。

2. 吸收过程物料衡算时的基本假定是：

(1)＿＿＿＿＿＿＿＿__＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

(2)＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

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－ye）＿＿＿＿＿。

4. 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。

5.

一般吸收塔中常采用逆流操作，其目的是

____________________________________________________________。

5. 某吸收塔中,物系的平衡线方程为y=,操作线方程为y=+,当y1=,y2=

N=_______.

时,x1=_______,x2=_____________,L/V=______,气相传质单元数

OG

6. 某逆流吸收塔，用纯溶剂吸收混合气中易溶组分，设备高为无穷大，入塔Y1=8％（体积），平衡关系Y=2X。试问:

⑴.若液气比（摩尔比，下同）为时，吸收率= ______％

⑵.若液气比为时，吸收率=________％

H将＿＿＿＿＿，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

OG

N将＿＿＿＿＿(增加，减少，不变)。

OG

8．用纯溶剂逆流吸收混合气中的溶质,符合亨利定律。当入塔气体浓度上升（属低浓度

y______________和吸收率

范围）其他入塔条件不变,则气体出塔浓度

2

______________。(增大，减少，不变)

9． 正常操作的逆流吸收塔,因故吸收剂入塔量减少,以致使液气比小于原定的最小液气比, 1x 将会______________，2y 将会______________。(增大，减少，不变)

10． 在解吸操作中,总压P______________，和温度T______________,将有利于解吸的进行。

二、计算题

1. 一逆流操作的常压填料吸收塔，用清水吸收混合气中的溶质A ，入塔气体 中含A 1%（摩尔比），经吸收后溶质A 被回收了80% ，此时水的用量为最小用量的倍，平衡线为 Y=X , 气相总传质单元高度为1m,试求填料层所需高度。

2. 设计一填料塔，在常温常压下用清水吸收空气一丙酮混合气中的丙酮，混合气入塔流量为1-,含丙酮5%（体积%）,要求吸收率达到95%。已知塔径0.8m ，操作条件下的平衡关系可以用y=2x 表示，气相体积总传质系数=

a K y 3-1-而出塔溶液中丙酮的浓度为饱和浓度的70%。试求：

(1)耗水量为多少31-；(2)所需填料层高度；(3)用水量是最小用水量的多少倍

3. 在一内径为0.8m,填料层高度为4m 的吸收塔中,用清水吸收混合气中的溶质组分A.塔内操作压强为,温度为20℃,混合气体积流量为1000m3/h,进塔气相中A 的组成为,出塔气相中A 的组成为(均为摩尔分数),吸收剂用量为96Kmol/h.操作条件下平衡关系为Y*=2X,求:⑴吸收剂用量为最少用量的倍数;⑵气相体积吸收总系数a K y 。

4. 某厂吸收塔填料层高4m ，用水吸收尾气中的公害组分A 。在此情况下，测得的浓度如图所示。已知平衡关系为y=，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≤所以拟将填料层加高；若液气比不变，问填料层应加高多少；

一、填空题:

1. 平衡线、操作线、传质系数。 或者 平衡关系、

物料衡算、传质速率。

2. ⑴气相中惰性气体不溶于液相 ⑵吸收剂不挥发

3. 大于 上方 增大 远离 增大

4. 减少； 靠近；

5. 使两相传质平均推动力大，从而可减小设备尺寸；提高吸收效率和吸收剂使用率。 5.

6. 100％ 75％

7. 不变； 增加

8． 增大，不变

9． 增大，增大

10． 增大，增大

二、计算题

1. 解: 低浓度气体吸收X x Y y ≈≈,

Y1=； Y2=Y1(1-η)==； m=1； L/G =(L/G)min=(Y1-Y2)/(Y1/m)=1.5m η =×1×= 833.02.1/11===L mG A ；06.3]1)11ln[(1112221=+----=A mx y mx y A A N OG ；06.3==OG OG N H H

2.解: 低浓度气体吸收X x Y y ≈≈,

①耗水量：0025.0)1(12=-=ηy y ；0175.0/7.011=?=m y x ；

h kmol x y y G L /1.217)(1

21=-= ②所需填料层高度：

737.01==L mG A ；8.6]1)11ln[(1112221=+----=A

mx y mx y A A N OG ； m H OG 11504

8.0*14.3802==；8.6==OG OG N H H ③用水量是最小用水量的倍数

9.1)(121min =-=m y y y G L ；43.1)()(min min ==G

L G L L L 3. 解: 低浓度气体吸收X x Y y ≈≈,

⑴求吸收剂用量为最少用量的倍数L/Lmin.

y10.05Y10.05261-y110.05

===-

y20.01Y20.01011-y210.01

===- 由题知：X2=0，m=2

惰性气体摩尔流量

Lmin=V ×Y1Y20.05260.010139.563.8Kmol /h Y10.0526x20m 2

--=?=-- L/Lmin=96/=

⑵求气相体积吸收总系数a K y ()222D 0.80.502m 44ππΩ=

=?= ()()V 39.5X1Y1-Y2+X20.05260.010100.0175L 96

==?-+= ΔY1=Y1-mx1=×=;

ΔY2=Y2-mx2=Y2=

0139.0)

21ln(21=???-?=?Y Y Y Y Ym )*/(15.60213h m Kmol Ym

Y Y H G a K y =?-?Ω=

4.解:低浓度气体吸收X x Y y ≈≈,

① 77.2]1)11ln[(1112221=+----=A mx y mx y A A N OG ； m N H H OG OG 44.1==

；

② 22121=--=x x y y G L ；2.1)(121min =-=m y y y G L ；67.1)()(min =G

L G L ③ 009.0)(211=-=

y y L G x ；71.4]1)11ln[(1112221=+----=A mx y mx y A A N OG m N H H OG OG 8.6==