华南理工大学化学工程考研十年真题-吸收大题

(2012)（15分）在一填料塔中用清水逆流吸收混合气体中的丙酮。

原工况下，进塔气体中含丙酮1.5％（摩尔分数，下同），操作液气比为最小液气比的1.5倍，丙酮回收率为99％，现将气体入塔浓度降为1.0％，进塔气量提高20％，吸收剂用量、温度等操作条件均不变。

已知操作条件下平衡关系满足亨利定律，气相总
与气体体积流量V的0.8次方成正比。

体积传质系数K
ya
试求：
（1）新工况下丙酮回收率；
（2）若仍然将回收率维持在99％，则新工况下所需填料层高度为原工况的多少倍？
(2011)（15 分）用纯水在5 块理论板的板式吸收塔内吸收原料气中摩尔含量为2%的氨，若吸收因子A=0.9，求吸收率η?，若用已测得传质单元高度HOG 为
0.4m 的填料塔完成上述吸收过程，填料层高度应为多少米？操作液气比是最
小液气比的几倍？
（2010）5.（20分）用填料塔从一混合气体中逆流吸收所含苯。

入塔混合气体中含苯5%（体积百分数），其余为惰性气体。

回收率为95%，吸收塔操作压强为 780mmHg，温度25℃，入塔混合气流量为 1000m3/h。

吸收剂为不含苯的煤油。

煤油的耗用量为最小用量的 1.5 倍，已知操作条件下的平衡关系为
Y*=0.14 X（Y、X均为摩尔比），气相总体积传质系数Kya=125kmol/（m3⋅h），煤油的平均分子量为 170kg/kmol，塔内径为 0.6m，
试求：
（１）煤油的出口浓度（摩尔比）；
（２）所需的填料层高度；
（３）欲提高回收率可采用那些措施？（举四条）并说明理由。

（2009）六. （16 分）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 Y*=5.0X，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Y*=2.1X）
（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）。

（2008）. 三、（20 分）在一吸收塔中，用清水逆流吸收某气体混合物，入塔气相组成为0.04 （摩尔分率，下同）操作条件下物系的平衡关系为Y*=1.2X，操作气液比为1.2，出塔气
相组成为0.01，吸收过程为气膜控制，K Ya∝V0.7（V为气体混合物中惰性气体的摩尔
流率）。

(1)求气相总传质单元数N OG；
(2)若气液初始组成、流量、清水流量及操作条件不变，当两个完全相同的塔并联逆流
操作时，气液两相流量分配相等，此时气体出口组成为多大？
（2007）四、（20分）在逆流操作的填料塔内，用20℃的清水吸收氨气-空气混合气中的氨气，已知混合气流量为540m3/h（标准状态下），塔底气体进塔浓度为0.06（摩尔分率），要求氨的回收率为99%，已知塔内径（直径）为0.8m，清水用量为 1.1m3/h，操作条件下的平衡关系为Y*=0.9X，气相总体积传质系数K y a=107kmol/m3.h，20℃水的密度为998.2kg/m3。

试求：
（１）吸收液的出口浓度X1（摩尔比）；
（２）气相总传质单元数N OG及所需的填料层高度Z；
（３）若混合气流量（标准状态下）增加20%，维持操作压强和用水量不变，要达到原来的回收率，填料层高度至少应调整为多少？（已知吸收过程为气膜控制，K y a与气体流速的0.8次方成正比）。

（2006）6、（20分）在一填料塔中，用含苯0.00015（摩尔分数，下同）的洗油逆流吸收混合气体中的苯。

混合气的处理量为73.6kmol/h，进塔气体中含苯0.03，要求苯的回收率为90％，操作在101.3kPa、25℃下进行，塔径0.8m，物系的平衡关系为Y×=26X，操作液气比为最小液气比的1.3倍，气相总体积传质系数Kya ＝0.045kmol/(m3·s),苯的分子量为78.1，洗油的分子量为170。

试求：
（1）每小时所需吸收剂用量以及苯的回收量(kg/h);
（2）所需的填料层高度（m）;
其他条件不变，改用性能更好的填料，分析该措施是如何影响回收率的。

（2005）七、（15分）在100 kN/m 2和30o C 下，用水吸收混合气中氨。

该操作条件下，亨利系数E=134kN/m 2，稳定操作条件下，吸收塔中某一位置的气相摩尔分率为y=0.1, 液相摩尔分率为x=0.05,气相对流传质系数和液相对流传质系数分别为 y s m kmol k y ∆⨯=-../1084.324和x s m kmol k x ∆⨯=-../1002.122，试求：
1）气相总传质系数K y y s m kmol ∆=../?2？
2）用计算结果说明该吸收过程为气膜控制过程还是液膜控制过程？
3）题中所示的塔位置处气液界面浓度为多少？
（2004）七、（15分）某一逆流操作的填料塔中：用水吸收空气中的氨气，已知塔底气体进塔浓度为0.026（摩尔比，下同），塔顶气相浓度为0.0026，填料层高度为1.2m，塔内径为0.2m，吸收过程中亨利系数为0.5atm,，操作压力
0.95atm，平衡关系和操作关系（以比摩尔浓度表示）均为直线关系。

水用量为0.1m3/h，混合气中空气量为100m3/h（标准状态下），试求：
（１）气相总体积传质系数；（２）操作液气比为最小液气比的多少倍；（３）由于法定排放浓度必须小于0.001，所以拟将填料层加高；若液气比不变，问填料层应加高多少；
（2003）七、在逆流操作的吸收塔中，用清水吸收氨－空气混合气中的氨，混合＝0.01（摩尔比），吸收率90％，操作压力760mmHg，溶液为进料时氨的浓度Y
1
稀溶液，系统的平衡关系符合拉乌尔定律，操作温度下，氨在水溶液的饱和蒸汽压力为684mmHg，传质单元高度为0.5米。

试求：
（1）最小单位吸收剂用量；
（2）当吸收剂用量为最小用量的2倍时，填料层的高度为多少米？
（3）出口液体的浓度。

（2002）4.一逆流操作填料吸收塔，20℃，常压下用清水吸收混合气中的组分A，混合气的体积流量为2000m3/h，操作条件下矮的平衡关系为，混合气含A8％（V%），要求吸收率达到98％，清水用量为最小用量的1.2倍。

设操作条件
=0.45kmol/m2·h·△y，塔径 1.2m，填料有效比表面积下气相总传质系数K
y
200m2/m3，可视为低浓度吸收，试计算：
（1）所需填料层高度；
（2）其它条件不变，吸收济改用含组分A0.1％（mol%）的水溶液时，达到上述吸收任务所需填料层的高度为多少？
（2001）四、（15分）一填料吸收塔，填料层高度为3m，操作压强为1atm，温度为20℃。

用清水吸收空气－氨混和气中的氨，混合气体的质量速度为580kg/m2·h，其中含氨6％（体积％），要求吸收率为99％，水的质量流速为770kg/m2·h。

已知该塔在等温下逆流操作，操作条件下的平衡关系为Y*=0.755X。

试求：
(1) 出口氨水浓度；
(2) 以气相组成表示的平均推动力；
(3) 气相总传质单元高度H OG；
(4) 如果K Ga与气体质量速度的0.8次方成正比，试估算：当操作压强增大一倍，气体质量速度也增大一倍时，为保持原来的吸收率，在塔径和水的质量速度不变的情况下填料层高度为多少？（空气分子量取29，氨的分子量17，水的分子量18）
（2000）三﹑常压填料逆流吸收塔，用清水吸收混合气中的氨，混合器入塔流量V为84kmol/h，入塔气体浓度为y1为8%，吸收率η不低于98%，在操作条件下的平衡关系为y=1.5x，总传质系数Ky=0.45kmol/(m2·h)。

（1）用吸收剂用量为最小用量的1.2倍，求溶液出塔浓度；
（2）若塔径为1.2m，填料有效比表面为200m2/m3，求所需填料层高度；（3）若V，y1，η 及x1不变，而吸收剂改为含氨0.1%的水溶液时，填料层高度有何变化？定量计算分析。

（Ky可视为不变，以上浓度均为摩尔浓度）。