氣體吸收（化工原理）習(xí)題及答案

氣體吸收（化工原理）習(xí)題及答案

氣液平衡

1.在常壓、室溫條件下，含溶質(zhì)的混合氣的中，溶質(zhì)的體積分率為10%,求混合氣體中溶

質(zhì)的摩爾分率和摩爾比各為多少？

解：

當(dāng)壓力不太高，溫度不太低時(shí)，體積分率等于分摩爾分率，即

y=0.10

根據(jù)Y=工，所以Y=3-=O.ll

1-y1-0.1

2.向盛有一定量水的鼓泡吸收器中通入純的CO,氣體，經(jīng)充分接觸后，測得水中的（%平衡

濃度為2.875XlO-kmol/n?,鼓泡器內(nèi)總壓為101.3kPa,水溫30℃,溶液密度為1000kg/m3?

試求亨利系數(shù)E、溶解度系數(shù)II及相平衡常數(shù)m。

解：

查得30℃,水的p*=4.2kPa

p\=p-ps=101.3-4.2=97.IkPa

稀溶液：c?-^―=1映=55.56kmol/m3

Ms18

2

_2.875xIQ-=5.17xl()M

c55.56

5

E=區(qū)=97J=].876X10kPa

x5.17x104

H=^-=2875x1。-=2.96x10-4kmol/(kPa-m3)

p；97.1

E1.876xl05

m=—=-------------=1854

p101.3

3.在壓力為101.3kPa,溫度30℃下，含CO?20%（體積分率）空氣一CO2混合氣與水充分

接觸，試求液相中C02的摩爾濃度、摩爾分率及摩爾比。

解：

查得300c下COz在水中的亨利系數(shù)E為1.88X105kPa

C02為難溶于水的氣體，故溶液為稀溶液

H==————=2.96xlO4kmc)V(m3-kPa)

5

EMS1.88X10X18

〃；=yp=0.20x101.33=20.3kPa

433

c；=HpA=2.96xlOx20.3=6.01x10knx)l/m

E=1.88x10-=]852

p101.3

x=小黑"孫靖

X=—=L08xl04=i（）8xi（）-4

1-x1-1.08x1O-4

4.在壓力為505kPa,溫度25℃下，含COzZO%（體積分率）空氣一CO2混合氣，通入盛

有你3水的2n?密閉貯槽，當(dāng)混合氣通入量為1n?時(shí)停止進(jìn)氣。經(jīng)長時(shí)間后，將全部水

溶液移至膨脹床中，并減壓至20kPa,設(shè)CO2大部分放出，求能最多獲得CO?多少kg?。

解：

設(shè)操作溫度為25°C,C02在水中的平衡關(guān)系服從亨利定律，亨利系數(shù)￡為1.66X105kPao

解：

p；=Ex（1）

〃；=1.66xl05x

氣相失去的C02摩爾數(shù)=液相獲得的COz摩爾數(shù)

（PA-P；M=W

RT1

(0.2x505-月)x1_1000

xlxx

8.314x298-

-4

0.0408-4.04xlO=55.56%(2)

(1)與(2)解得:x=3.33xl0-4

,_E1.66x105

咸壓后：m=—=---------=8300

p20

1

%=工==1.2x10-4

m8300

W/44

稀溶液:x~X

1000/18

W=2444x

W=2444x3.33xl0-4=0.81kg

叱=2444X1.2X10-4=0.29kg

AW=0.81-0.29=0.52kg

5.用清水逆流吸收混合氣中的氨，進(jìn)入常壓吸收塔的氣體含氨6%（體積），氨的吸收率為

93.3%,溶液出口濃度為0.012（摩爾比），操作條件下相平衡關(guān)系為V*=2.52X。試用氣

相摩爾比表示塔頂和塔底處吸收的推動(dòng)力。

解：

y==006=0.064Y；=2.52X,=2.52x0.012=0.03024

11-y,1-0.061'

%=Y］（1一0）=0.064（1-0.933）=0.00429K=2.52X2=2.52x0=0

塔頂：A%=睇一丫；=0.00429=0.00429

塔底：八工=X-X*=0.064-0.03024=0.034

6.在總壓101.3kPa,溫度30℃的條件下,SO2摩爾分率為0.3的混合氣體與SCh摩爾分率為

0.01的水溶液相接觸，試問：

（1）從液相分析SO?的傳質(zhì)方向；

（2）從氣相分析，其他條件不變，溫度降到0℃時(shí)SO2的傳質(zhì)方向；

（3）其他條件不變，從氣相分析，總壓提高到202.6kPa時(shí)SO?的傳質(zhì)方向，并計(jì)算以液

相摩爾分率差及氣相摩爾率差表示的傳質(zhì)推動(dòng)力。

解：（1）查得在總壓101.3kPa,溫度300c條件下SO2在水中的亨利系數(shù)E=4850kPa

E4850

所以m=—=------47.88

p101.3

從液相分析

*v03

x=上=-^―=0.00627<x=0.01

m47.88

故SO?必然從液相轉(zhuǎn)移到氣相，進(jìn)行解吸過程。

(2)查得在總壓101.3kPa,溫度0℃的條件下，SO2在水中的亨利系數(shù)E=1670kPa

根=￡=歿=1649

p101.3

從氣相分析

y=mx=16.49X0.01=0.16勺=0.3

故SO2必然從氣相轉(zhuǎn)移到液相，進(jìn)行吸收過程。

(3)在總壓202.6kPa,溫度30℃條件下，SC>2在水中的亨利系數(shù)E=4850kPa

E4850

m=—=--------=23.94

p202.6

從氣相分析

y*=ntr=23.94X0.01=0.24勺=0.3

故SO?必然從氣相轉(zhuǎn)移到液相，進(jìn)行吸收過程。

v03

x*=2=^—=0.0125

m23.94

以液相摩爾分?jǐn)?shù)表示的吸收推動(dòng)力為:

Ax=x*—x=0.0125-0.01=0.0025

以氣相摩爾分?jǐn)?shù)表示的吸收推動(dòng)力為：

Ay=y—y*=0.3—0.24=0.06

擴(kuò)散與單相傳質(zhì)

7.在溫度為20℃、總壓為101.3kPa的條件下，SO?與空氣混合氣緩慢地沿著某堿溶液的液

面流過，空氣不溶于該溶液。SO?透過1mm厚的靜止空氣層擴(kuò)散到溶液中，混合氣體中SO2

的摩爾分率為0.2,SO2到達(dá)溶液液面上立即被吸收，故相界面上SO2的濃度可忽略不計(jì)。

已知溫度20℃時(shí)，SO2在空氣中的擴(kuò)散系數(shù)為018cm2/s。試求SO2的傳質(zhì)速率為多少？

解：SO2通過靜止空氣層擴(kuò)散到溶液液面屬單向擴(kuò)散，已知：SO2在空氣中的擴(kuò)散系數(shù)

D=0.18cm2/s=1.8X105m2/s

擴(kuò)散距離z=lmm=0.001m,氣相總壓p=101.3kPa

氣相主體中溶質(zhì)SO2的分壓PAI=P,VAI=101.3X0.2=20.26kPa

氣液界面上SO2的分壓PA2=0

所以，氣相主體中空氣（惰性組分）的分壓PB尸〃一〃AI=10L3—20.26=81.04kPa

氣液界面上的空氣（惰性組分）的分壓PB2二p—PA2=10L3—0=101.3kPa

空氣在氣相主體和界面上分壓的對數(shù)平均值為：

PB2—PB1I0I.3-81.04

=90.8kPa

?101.3

In維In

81.04

PBI

Dp(、

NA--------(〃A「PA2)

RTZPBm

1.8x10—5101,3

(20.26-0)

8.314x293x0.001,90.8

=1.67X104kmol/(m2?s)

8.在總壓為lOOkPa、溫度為30℃時(shí)，用清水吸收混合氣體中的氨，氣相傳質(zhì)系數(shù)七二3.84

X10-6kmol/（m2?s?kPa）,液相傳質(zhì)系數(shù)匕=1.83X10-4m/s,假設(shè)此操作條件下的平衡關(guān)

系服從亨利定律，測得液相溶質(zhì)摩爾分率為0.05,其氣相平衡分壓為6.7kPa。求當(dāng)塔內(nèi)某截

面上氣、液組成分別為產(chǎn)0.05,x=0.01時(shí)

（1）以（PA-〃；）、（C；一）表示的傳質(zhì)總推動(dòng)力及相應(yīng)的傳質(zhì)速率、總傳質(zhì)系數(shù)；

（2）分析該過程的控制因素。

解：（1）根據(jù)亨利定律E=Z&=^=134kPa

x0.05

F134

相平衡常數(shù)加=巴=上士=L34

p100

溶解度常數(shù)H=/一=■-1000-=0.4146

EM,134x18

以氣相分壓差（PA一口：）表示總推動(dòng)力時(shí)：

PA-p；=100X0.05-134X0.01=3.66kPa

11111

—=-------+—=------------------------+-------------=13180+260417=273597

-4-6

2GHk、kG0.4146xl.83xl03.86xl0

62

KG=3.66X10~kmol/(m?s?kPa)

NA=勺5人-0；)=3.66X1O-6X3.66=1.34XIO_5kmol/(m2,s)

以（C；-CA）表示的傳質(zhì)總推動(dòng)力時(shí):

0.01

=0.56kmol/m3

0.99x18/1000

3

C；-CA=0.4146X100X0.05-0.56=1.513kmol/m

-6

KG3.66X10

KL=8.8x1(廠6m/s

0.4146

652

NA=%(￡?：-CA)=8.8X1O-X1.513=1.3314X1O-kmol/(m?s)

（2）與（）表示的傳質(zhì)總推動(dòng)力相應(yīng)的傳質(zhì)阻力為273597（m2?s?kPa）/kmol；

其中氣相阻力為」-=13180m2?s?kPa/kmol；

繪

液相阻力一!—=260417m2?s,kPa/kmol；

小

氣相阻力占總阻力的百分?jǐn)?shù)為至"UxI00%=95.2%。

273597

故該傳質(zhì)過程為氣膜控制過程。

9.若吸收系統(tǒng)服從亨利定律或平衡關(guān)系在計(jì)算范圍為直線，界面上氣液兩相平衡，推導(dǎo)出

KL與h、kG的關(guān)系。

解：因吸收系統(tǒng)服從亨利定律或平衡關(guān)系在計(jì)算范圍為直線

c*A=HPA

界面上氣液兩相平衡cAi=HpAi的關(guān)系式

由NA=KL（C；—CA）得

(1)

由NA=&G(PA-PAJ得

NA=&G

皚ri-等ri)

H

(2)

由NA=&L（CA「CA）得

=(cAj-cA)(3)

（2）式+（3）式，并與（1）式比較得

11H

------=--------1------

KL⑥kG

吸收過程設(shè)計(jì)型計(jì)算

10.用20℃的清水逆流吸收氨一空氣混合氣中的氨，已知混合氣體總壓為101.3kPa,其中

氨的分壓為1.0133kPa,要求混合氣體處理量為773m?h,水吸收混合氣中氨的吸收率為99%。

在操作條件下物系的平衡關(guān)系為V=0.757X,若吸收劑用量為最小用的2倍，試求（1）

塔內(nèi)每小時(shí)所需清水的量為多少kg?（1）塔底液相濃度（用摩爾分率表示）。

解:

(1)

4

Y2=y,(1-77)=0.01(1-0.99)=1X10"

..773x273“cc,、,,...

V=----------(1-0.01)=31.8O1kmol/h

293x22.4

,匕一匕31.8(0.01-0.0001)e。，，人

L.=TVZ-4~=——^―---------=23.8kmol/h

nun

X,-X2o.oi_0

0.757-

實(shí)際吸收劑用量l=2Lmin=2X23.8=47.6kmol/h

=856.8kg/h

/八/、31.8（0.01-0.0001），

（2）X=X2+V（H-力）/A=0+——--------------=0.0066

47.6

11.在一填料吸收塔內(nèi)，用清水逆流吸收混合氣體中的有害組分A,已知進(jìn)塔混合氣體中組

分A的濃度為0.04（摩爾分率，下同），出塔尾氣中A的濃度為0.005,出塔水溶液中組分

A的濃度為0.012,操作條件下氣液平衡關(guān)系為『=2.5X0試求操作液氣比是最小液氣比

的倍數(shù)？

解:

O.(M

=0.0417

If1-O.(M

%_0.005

-=0.005

l-y21-0.005

0.012

X[=_A_=0.0121

if1-0.012

-20.005

田=.9.=2.5(1-

⑺minX；-X20.0417

=2.2

L_Yt-Y2_0.0417-0.005

V~Xt-X2~0.0121-0

烏/（巳］=^2^=1.38

v“人皿2.2

12.用SCh含量為1.1義10-3（摩爾分率）的水溶液吸收含502為0.09（摩爾分率）的混合氣中

的SO2。已知進(jìn)塔吸收劑流量為37800kg/h,混合氣流量為100kmol/h,要求SO2的吸收率

為80%。在吸收操作條件下，系統(tǒng)的平衡關(guān)系為Y*=17.8X,求氣相總傳質(zhì)單元數(shù)。

解：吸收劑流量L=衛(wèi)”=2100kmol/h

18

-=X(1一〃)=0.099(1-0.8)=0.0198

惰性氣體流量V=100(1—x)=100(1-0.09)=91kn?l/h

yQi

3

X_=x2+_(y|_^)=i.ixl0，+___(0.099-0.0198)=4.53x10

△X=工一匕=0.099-17.8x4.53x10-3=0.0184

3

△X=Y2-Y*=0.0198-17.8xl.lxl0=2.2x10

純一軌_0.0184-2.2x10^

=4.1x10-

,AK-；~0.0184

In-LIn-

△K2.2x10-4

_r,-r_0.099-0.0198

N2=19.3

OG―△)―_4.1x10-3

12.空氣中含丙酮2%(體積百分?jǐn)?shù))的混合氣以0.024kmol/m2-s的流速進(jìn)入一填料塔,

今用流速為0.065kmol/m2-s的清水逆流吸收混合氣中的丙酮，要求丙酮的回收率為98.8%。

已知操作壓力為100kPa,操作溫度下的亨利系數(shù)為177kPa,氣相總體積吸收系數(shù)為0.0231

kmol/m3?s,試用解吸因數(shù)法求填料層高度。

解

2“a

已知%=-------=0.0204

1100-2

Y2=(1-77)=0.0208(1-0.988)=0.000250

X2=0

E177

m--=---=1.77

p100

V

因此時(shí)為低濃度吸收，故-?0.024kmol/m2-s

C

mV1.77x0.024

S0.654

~L0.065

_1

Y2-/MX2一百一1-0.988

1s+s

1-ST^

1ln[(l-0.654)x83.3+0.654]

1-0.654

=11.0

Y_

L

N()G也可由S=0.654和------=83.3,查圖5-25得至UNOG=9.78

Y2-mX2

〃V0.024,一

H=------=-------=1,04m

OnGr

KYaQ0.0231

所以Z=N6G,HOG=9.78X1.04=10.17m

14.在逆流吸收的填料吸收塔中，用清水吸收空氣?氨混合氣中的氨，氣相流率為

0.65kg/(m2-S)?操作液氣比為最小液氣比的1.6倍，平衡關(guān)系為力=0.92x,氣相總傳

質(zhì)系數(shù)Ka為0.043kmol/(m3?S)。試求:

(1)吸收率由95%提高到99%,填料層高度的變化。

(2)吸收率由95%提高到99%,吸收劑用量之比為多少？

解：(1)吸收率為95%時(shí):

r=0.65/29=0.0224kmol/(m2?S)

?_V_0.0224_,、e

//oG=77=-6^=()-521m

X—"=mn=0.92x0.95=0.874

包x；-XYJm

2

=1.6x0.874=1.398

I1”闈min

Z=0.0224X1.398=0.0313kmol/(m2?S)

vo92

S="m==0.658

L1.398

1

1-S

11

In(1-0.658)+0.658=5.89

1-0.6581-0.95

Z=N<OUzH(nJcI，=5.89X0.521=3.1m

吸收率為99%時(shí):

J嗯=0.521m

HOG=H

oa0.043

x—y

mr/=0.92x0.99=0.911

X；-X2Y'i!m

1.6x0.911=1.457

L=0.0224X1.457=0.0326kmol/(m2?S)

S=-=-^-=0.631

L1.457

1

NOG

1-S

NOG=-1—

In(1-0.631)------+0.6319.82

1-0.6311-0.99

Z=NOG-H0r=9.82X0.521=5.1m

—=—=1.65

Z3.1

⑵Z=0.0224X1.398=0.0313kmol/(m2?S)

L=0.0224X1.457=0.0326kmol/(m2?S)

L0.0326…

—=------=1.04

L0.0313

15.用純?nèi)軇┰谔盍纤?nèi)逆流吸收混合氣體中的某溶質(zhì)組分，已知吸收操作液氣比為最小液

氣比的倍數(shù)為￡,溶質(zhì)A的吸收率為〃，氣液相平衡常數(shù)/。試推導(dǎo)出:

吸收操作液氣比人與〃、￡及力之間的關(guān)系;

(1)

V

(2)當(dāng)傳質(zhì)單元高度/及吸收因數(shù)A一定時(shí)，填料層高度Z與吸收率7之間的關(guān)系?

解:(1)

X,-X2Y2/m

L_

/3r)m

V

*1min

(2)Z=NOG，H0c=H0a

(Yl-mXJ-(Y2-mX2)

Y.-mX,

In——

Y2-mX2

vVnY

x=x2+z(…2rdM

7=wKTH℃1nX-〃氏

00

Yt-mX,-Y2x_mVY2

,Y「mX\~L

In-------

口1

7I7T"1Ar1

OG1n_____A"_0G山__A

mV乂(1-〃)j_mV1一〃

LL

吸收過程的操作型計(jì)算

16.在一填料塔中用清水吸收氨一空氣中的低濃氨氣，若清水量適量加大，其余操作條件不

變，則丫2、X1如何變化？（已知體積傳質(zhì)系數(shù)隨氣量變化關(guān)系為的。0C丫°苗）

解：用水吸收混合氣中的氨為氣膜控制過程，故KyOB女8V08

因氣體流量1不變，所以⑥a、K"近似不變，HOG不變。

因塔高不變，故根據(jù)Z=N0G,%可知N°G不變。

當(dāng)清水量加大時(shí)，因S=—匕，故S降低，由圖5-25可以看出乜二四會(huì)增大，

Y2-mX

故為將下降。

根據(jù)物料衡算L（X1-X2）=V（X-打卜噸可近似推出天將下降。

17.某填料吸收塔在101.3kPa,293K下用清水逆流吸收丙酮一空氣混合氣中的丙酮，操作

液氣比為2.0,丙酮的回收率為95%。已知該吸收為低濃度吸收，操作條件下氣液平衡關(guān)系

為Y=1.18X,吸收過程為氣膜控制，氣相總體積吸收系數(shù)K4與氣體流率的0.8次方成

正比。（塔截面積為In?）

（1）若氣體流量增加15%,而液體流量及氣、液進(jìn)口組成不變，試求丙酮的回收率有何變

化？

（2）若丙酮回收率由95%提高到98%,而氣體流量，氣、液進(jìn)口組成，吸收塔的操作溫度

和壓力皆不變，試求吸收劑用量提高到原來的多少倍。

解：

（1）設(shè)操作條件變化前為原工況

N°G+s

1-S

1ln[(l-0.59)x20+0.59]

1-0.59

=5.301

設(shè)氣量增加15%時(shí)為新工況

oc08

因H°G—KYaV-

KYaQ

V”，

所以"OG8F=V

UUVV.O

//1.1502=L028"OG

故新工況下%=%kJOG

因塔高未變，故NOG?"OG=NOG?"OG

NOG.HOGNOG,H°G5.301

-------------------------------=515/

%1.028HOG1.028

mVmV

-----,3=-------

LL

V

:.S=—5=1.15x0.59=0.679

V

新工況下:

1n

NOG占

5.157=——iIn(1-0.679)工+0.679

1-0.679Y2

5.157=?——In(1-0.679)」一+0.679

1-0.6791-7

解得丙酮吸收率〃變?yōu)?2.95%

(2)當(dāng)氣體流量不變時(shí)，對于氣膜控制的吸收過程，HOG不變，故吸收塔塔高不變時(shí)，氣

也不變化，即將丙酮回收率由95%提高到98%,提高吸收劑用量時(shí)，新工況下N'OG=%

=5.301

mV

rj'=0.98

占M(l-S")-l+S"

NOG

7

—Ljn

5.301+S

1-S1-0.98

用試差法解得S"=0.338

S[0.59

=1.746

FZ-0338

所以吸收劑用量應(yīng)提高到原來的1.746倍。

18.在一逆流操作的吸收塔中，如果脫吸因數(shù)為0.75,氣液相平衡關(guān)系為Y*=2.0X,吸

收劑進(jìn)塔濃度為0.001（摩爾比，下同），入塔混合氣體中溶質(zhì)的濃度為0.05時(shí)，溶質(zhì)的

吸收率為90機(jī)試求入塔氣體中溶質(zhì)濃度為0.04時(shí)，其吸收率為多少？若吸收劑進(jìn)口濃度

為零，其他條件不變，則其吸收率又如何？此結(jié)果說明了什么？

解：X?=0.001時(shí):

原工況S=0.75匕=工(1一〃)=0.05(1-0.9)=0.005

Yt-mX2

(/U(1-5)+S

1-SY2-mX2

1,八…、005—2x0.001…

N°GIn(1-0.75)----------------------+0.75=6.233

1-0.750.005-2x0.001

新工況HOG=HQGz=z

1n

NOG占+s

,八0.04-2x0.001…

NOG—NOG—-I-n--(--1---0.75)—：------------+0.756.233

1-0.75匕-2x0.001

解得耳=4.375x10-3

X-X0.04-4.375x10^0j8906

7=89.06%

0.04

X?=0時(shí):

原工況S=0.75E=X(1_〃)=0.05(1-0.9)=0.005

1

N°G

1-S

1In(1-0.75)-^-+0.75=4.715

1-0.750.005

新工況HOG=HOGz=z

NOG=」In(1-S三+S

1-S

iIn(1-0.75)%+0.75

NOG=NOG4.715

1-0.75

解得匕=4.00x103

匕丫2_0.04—4.00x10"

=0.9=90%

匕O.(M

從計(jì)算結(jié)果看，塔高一定，當(dāng)用純?nèi)軇┪栈旌蠚怏w中的溶質(zhì)時(shí)，入塔氣體組成變化,

其他條件不變，其吸收率不變。

19.在一逆流操作的填料塔中，用純?nèi)軇┪栈旌蠚怏w中溶質(zhì)組分，當(dāng)液氣比為1.5時(shí)，溶

質(zhì)的吸收率為90%,在操作條件下氣液平衡關(guān)系為F=0.75X。如果改換新的填料時(shí)，在

相同的條件下，溶質(zhì)的吸收率提高到98%,求新填料的氣相總體積吸收系數(shù)為原填料的多

少倍?

mV0.75

解：原工況:S—----=-----=().5

L1.5

1

N,-In(1-S)

OG1-S1-S士+s

1

In(1-0.5)--------+0.53.41

1-0.51-0.90

新工況：5=S

1_In(1-0.5)―?—+0.5

NOG6.477

1-0.51-0.98

VzVz

HOG

HOG

K/QN°GKYadNOG

=6477=19Go

KviaCNzvnr3.41

20.在一填料吸收塔內(nèi)用洗油逆流吸收煤氣中含苯蒸汽。進(jìn)塔煤氣中苯的初始濃度為0.02

（摩爾比，下同），操作條件下氣液平衡關(guān)系為『=O.125X,操作液氣比為0.18,進(jìn)塔

洗油中苯的濃度為0.003,出塔煤氣中苯濃度降至0.002。因脫吸不良造成進(jìn)塔洗油中苯的

濃度為0.006,試求此情況下（1）出塔氣體中苯的濃度;

（2）吸收推動(dòng)力降低的百分?jǐn)?shù)?

解：原工況:

S=—=^^=0.6944

L0.18

X-咽is

N°G——In(1-S)

l-SY2-mX2

1,八，、/?,、002-0/25x0.003八“，”

In(1-0.6944)--------------------+0.69444.837

1-0.69440.002-0.125x0.003

?=些3=0.00372]

^Ym

%4.837

新工況：HOG=H°GZ=Z5-5

1,“…”八0.02—0.125x0.006…「

N=心In(1-0.6944)-------------------+0.6944=4.837

0G1-0.6944匕-0.125x0.006

解得y2=0.002344

A",=』=gg=0.00365

4.837

Ay?,-Ay?1=0.003721-0.00365=a019Q8=k91%

0.003721

21.在一塔徑為880m的常壓填料吸收塔內(nèi)用清水吸收混合氣體中的丙酮，已知填料層高度

為6m,在操作溫度為25℃時(shí)，混合氣體處理量為2000m3/h,其中含丙酮5%。若出塔混合物

氣體中丙酮含量達(dá)到0.263%,每1kg出塔吸收液中含61.2kg丙酮。操作條件下氣液平衡

關(guān)系為Y*=2.0X,試求：（1）氣相總體積傳質(zhì)系數(shù)及每小時(shí)回收丙酮的kg數(shù);

（2）若將填料層加高3m,可多回收多少kg丙酮？

解:0=0.785x0.882=0.6Im2

2000x273

V(1-0.05)=77.7lkmol/h

22.4x298

0.05X612/58=

工0.0526X?=0=00202

1-0.05'938.8/18

△x=x—X'=0.0526-2x0.0202=0.0122

△x=x—x*=0.0526-2x0.0202=0.0122

軌=匕―匕=0.00263

-AK,_0.0122-0.00263

△工0.00624

h1s

然0.00263

工―K0.0526-0.00263。…

-------=--------------------=o.(X)o

AXtn0.00624

Z

H°G

KyClQNg

77.7

x3

KYa萬。。8.008=170kmoV(m-h)

6x0.61

W=V(K-K)=77.7x(0.0526-0.00263)=3.883kiwl/h=225.19kg/h

VZ

⑵—=0.7493m

K/。%8.008

贏MO

NOG-

Ly-K0.0526-0.00263

—=—)——=----------------------=2.474

VX,-X20.0202-0

S=5=2/2.474=0.8084

分+0.8084

NOG=——-——In(1-0.8084)12.01

1-0.8084

解得％=0.001096

w=V(X-y;)=77.7x(0.0526-0.001096)=4.002knx)l/h=232.1Ikg/h

△W=W-W=225.19-232.11=6.918kg/h

22.用純?nèi)軇┰谝惶盍衔账?nèi)，逆流吸收某混合氣體中的可溶組分?；旌蠚怏w處理量為

1.25Nm7s,要求溶質(zhì)的回收率為99回收操作液氣比為1.71,吸收過程為氣膜控制。已知

10℃下，相平衡關(guān)系K=0.5X,氣相總傳質(zhì)單元高度為0.8m。試求：

(1)吸收溫度升為30C時(shí)，溶質(zhì)的吸收率降低到多少？(30C時(shí)，相平衡關(guān)系『=1.2X)

(2)若維持原吸收率，應(yīng)采取什么措施(定量計(jì)算其中的2個(gè)措施)。

解:

mV0.5

(1)原工況：S0.292

L1.71

1=—!—In(l-S)

1n+S

1-S\-S

_AL

——!——In(1-0.292)1

+0.2926.34

1-0.2921-0.992

Z=-H”=6.34X0.8=5.072m

N(K.

新工況：HOG=HOGZ=Z

177|2

S=—S=—x0.292=0.7008

m0.5

iIn(1-0.7008)—^—+0.7008

NOG=NOG6.3