生物化工原理復(fù)習(xí)(2)

1、計(jì)算題1. 從礦石焙燒爐送出的氣體含體積分?jǐn)?shù)為9%的 so2，其余視為惰性氣體。冷卻后送入吸收塔，用水吸收其中所含so2 的 95%。吸收塔的操作溫度為30壓力為 100kpa 。每小時(shí)的處理的爐氣量為31000m/h（ 30、 100kpa 時(shí)的體積流量） ，所用液氣比為最小值的1.2倍。求（ 1）每小時(shí)的用水量， （ 2）出塔時(shí)水溶液組成。平衡關(guān)系數(shù)據(jù)為：液 相 中 so 的 溶 解 度 /kg7.55.02.51.51.00.50.20.1222-1（ so） .100kg(h o)氣液相中 so2 平衡分壓 /kpa91.760.328.816.710.54.81.570.631. 解

2、： ：最小液-氣比ly1y2的計(jì)算g minx1*x 2y1=0.09， y1y10.091- y10.09891- 0.090.95， y2 1y110.950.0989 0.00495吸收劑為水，x 20 ，總壓 p100kpa原料氣中 so2 分壓 pso2py11000.099kpakgso2從平衡數(shù)據(jù)內(nèi)查得，液相平衡溶解度0.868100kgh 2o換算為摩爾比x1*0.0868 / 642.44 10 3100 /18最小液 - 氣比用水量計(jì)算ly1y20.0989 0.00495 38.5g minx1*x 20.00244l / g 1.2 l1.2 38.5 46.2g mi

3、n已知爐氣流量1000m3/h（ 30、 100kpa)3標(biāo)準(zhǔn)狀況下理想氣體的摩爾體積為22.4m /kmol （ 273.15k,101.325kpa ）爐氣的摩爾流量為1000273.151001303.15101.32539.7kmol/h22.4惰性氣體流量g39.7 10.0936.1k m o l / h吸收水用量l46.236.11668kmol/h 18 1668 3 104 kg/h1出塔水組成x1y1 y20.0989 0.004952.03 10 3l / g46.21. 由礦石焙燒爐出來(lái)的氣體進(jìn)入填料吸收塔中，用水洗滌以除去其中的so，爐氣量為31000m /h ，爐氣

4、2溫度為 20。爐氣中含有 9%（體積分?jǐn)?shù)） so2，其余可視為惰性氣體（其性質(zhì)認(rèn)為與空氣相同）。要求so2 的回收率為 90%。吸收劑的用量為最小用量的1.3 倍。已知操作壓力為101.33kpa ，溫度為 20。2y1 為 0.099*0.0032kmol/h ）。試求：在此條件下， so 在水中的溶解度（當(dāng)時(shí)， x11) 當(dāng)吸收劑入塔組成 （ x 20.0003 ）時(shí)，吸收劑的用量 （kg/h ）及離塔溶液組成x1 各為多少？吸收劑若為清水，即x 2 0 ，回收率不變，出塔溶液組成11）項(xiàng)中x 為多少？此時(shí)吸收劑的用量比（的用量大還是小？。1. 1.解：將氣體入塔組成（體積分?jǐn)?shù)）9%換算

5、為摩爾比：y1y10.091- y10.0991- 0.09根據(jù)回收率計(jì)算尾氣組成：0.9， y21y11 0.9 0.099 0.0099惰性氣體流量為：g1002730.0937.9kmol/h22.4 273120從題中已知y1 相平衡的液體組成：x1*0.0032kmol/hx 20.0003 時(shí)，求吸收劑用量l：ly1y20.0990.009930.7gx1*x 20.0032- 0.0003minl / g1.3l1.3 30.7 39.9gmin2l37.939.9 18 27200 kg/h因?yàn)閘y1y2gx1x 2y1y2x20.0990.000990.0003 0.0002

6、53所以x139.9l / g x 20 回收率不變時(shí)回收率不變，即出塔爐氣中的組成y2 不變，仍為y1y10.090.0991- y11- 0.09ly1y20.099 0.0099gx1*x 227.8min0.0032 - 0l / g1.3l1.327.8 36.1g min吸收劑用量l37 .9 36 .11824600 kg/h吸收液組成y1y2x 20.0990.00099x1l / g0 0.00024736.1由 1、2 計(jì)算結(jié)果可以看到，在維持相同回收率的情況下，吸收劑所含溶質(zhì)組成降低，溶劑用量減少，出口溶液組成降低。所以吸收劑再生時(shí)應(yīng)盡可能完善，但還應(yīng)兼顧解析過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性。簡(jiǎn)答題1. 吸收與蒸餾有何相同點(diǎn)和不同點(diǎn)？32. 試列舉三