第八章吸收

1、若某气体在水中的亨利系数E很大，说明该气体为__________溶气体。2、计算填料层的高度可以用传质单元数乘以填料的等板高度，此说是__________的。3、如图所示为同一温度下A、B、C三种气体在水中的溶解度曲线。由图可知，它们溶解度大小的次序是______________________；因为_____________________________________。pkPaABC0Ckmol/m34、解吸时溶质由__________向__________传递。5、对低浓溶质的气液平衡系统，当系统温度增加时，其溶解度系数E将__________。而气相分压不变，当系统中液相总浓度增加时，其平衡常数m将__________。6、在设计吸收塔时，增加吸收剂用量，将使操作线的斜率__________和吸收过程的推动力(Δym)________。7、设计中采用液气比minGLGL时，△ym=_____，塔高H＝_____。8、某低浓度气体吸收过程，已知：相平衡常数m=1，气膜和液膜体积吸收系数分别为kya=2×10-4Kmol/(m3s)，kxa=0.4kmol/(m3.s)。则该吸收过程为_________膜阻力控制。气膜阻力占总阻力的百分数为______；该气体为_____溶气体。9、吸收过程物料衡算时的基本假定是：⑴＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。⑵＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。10．对某吸收系统，如果1/ky1/kx，则为气膜控制；1/ky1/kx，则为液膜控制。此说法是__________的。（对或错）11、对易溶气体吸收，欲提高其总传质系数，主要可采取的措施是_________________，理由是____________________________________________________________________。吸收习题1、在常压逆流操作的填料吸收塔中用清水吸收空气中某溶质A，进塔气体中溶质A的含量为8%(体积%)，吸收率为98%，操作条件下的平衡关系为y=2.5x，取吸收剂用量为最小用量的1.2倍，试求：(1)水溶液的出塔浓度；(2)若气相总传质单元高度为0.6m，现有一填料层高度为6m的塔，问该塔是否合用？2.在101.3kPa及25℃的条件下，用清水在填料塔中逆流吸收某混合气中的二氧化硫。已知混合气进塔和出塔的组成分别为y1=0.04、y2=0.002。假设操作条件下平衡关系服从亨利定律，亨利系数为4.13×103kPa，吸收剂用量为最小用量的1.45倍。（1）试计算吸收液的组成；（2）若操作压力提高到1013kPa而其他条件不变，再求吸收液的组成。3.在一直径为0.8m的填料塔内，用清水吸收某工业废气中所含的二氧化硫气体。已知混合气的流量为45kmol/h，二氧化硫的体积分数为0.032。操作条件下气液平衡关系为34.5YX，气相总体积吸收系数为0.0562kmol/(m3·s)。若吸收液中二氧化硫的摩尔比为饱和摩尔比的76%，要求回收率为98%。求水的用量（kg/h）及所需的填料层高度。4．在常压逆流吸收塔中,用纯溶剂回收混合气中的A组份,入塔气体流量为1120m3/h(标准状态),入塔y1=5%(v%),吸收率为90%,吸收因数L/mG=2,亨利系数E=1.5atm,该塔塔径为0.8m,体积吸收系数Kya=100kmol/m3.h。试求：(1)出塔液体组成x1;(2)填料层高度H;若操作中入塔浓度y′1=10%(体积),其它条件不变，则出塔液体浓度x′1为多少？5.在101.3kPa及20℃的条件下，用清水在填料塔内逆流吸收混于空气中的氨气。已知混合气的质量流速G为600kg/(m2·h)，气相进、出塔的摩尔分数分别为0.05、0.000526，水的质量流速W为800kg/(m2·h)，填料层高度为3m。已知操作条件下平衡关系为Y=0.9X，KGa正比于G0.8而于W无关。若（1）操作压力提高一倍；（2）气体流速增加一倍；(3)液体流速增加一倍，试分别计算填料层高度应如何变化，才能保持尾气组成不变。2、解：（1）1110.040.0417110.04yYy2220.0020.002110.002yYy3t4.131040.77101.3Emp吸收剂为清水，所以02Xn,L12n,V12min0.04170.00238.81/0.0417/40.770qYYqYmX所以操作时的液气比为n,Ln,Ln,Vn,Vmin1.451.4538.8156.27qqqq吸收液的组成为n,V41122n,L10.04170.00207.0541056.27qXYYXq（2）3t4.13104.0771013Empn,L12n,V12min0.04170.0023.8810.0417/04.077qYYqYmXn,Ln,Ln,Vn,Vmin1.451.453.8815.627qqqqn,V31122n,L10.04170.00207.055105.627qXYYXq3.在一直径为0.8m的填料塔内，用清水吸收某工业废气中所含的二氧化硫气体。已知混合气的流量为45kmol/h，二氧化硫的体积分数为0.032。操作条件下气液平衡关系为34.5YX，气相总体积吸收系数为0.0562kmol/(m3·s)。若吸收液中二氧化硫的摩尔比为饱和摩尔比的76%，要求回收率为98%。求水的用量（kg/h）及所需的填料层高度。3、解：1110.0320.0331110.032yYy21A10.033110.980.000662YY4110.0331*9.5941034.5YXm44110.76*0.769.594107.29110XX惰性气体的流量为n,V45(10.032)kmol/h43.56kmol/hq水的用量为n,V123n,L412()43.560.03310.000662kmol/h1.93810kmol/h7.291100qYYqXX34m,L1.9381018kg/h3.48810kg/hq求填料层高度m429.0m8.0785.00562.03600/56.432YVn,OGaKqH4111*0.033134.57.291100.00795YYY222*0.00066234.500.000662YYY12m120.007950.0006620.002930.00795lnln0.000662YYYYY07.1100293.0000662.00331.0m21OGYYYNm749.4m429.007.11OGOGHNZ4．在常压逆流吸收塔中,用纯溶剂回收混合气中的A组份,入塔气体流量为1120m3/h(标准状态),入塔y1=5%(v%),吸收率为90%,吸收因数L/mG=2,亨利系数E=1.5atm,该塔塔径为0.8m,体积吸收系数Kya=100kmol/m3.h。试求：(1)出塔液体组成x1;(2)填料层高度H;若操作中入塔浓度y′1=10%(体积),其它条件不变，则出塔液体浓度x′1为多少？4、解：(1)m=E/P=1.5/1=1.5吸收因数A=L/mG=2∴L/G=3据全塔物料衡算：L(x1-x2)=G(y1-y2),x2=0,y1=0.05∴x1=（G/L）×(y1-y2)=(G/L)×y1η=1/3×0.05×0.9=0.015(2)HOG=G/Kya=(1120/22.4)/(100×0.785×0.82）=0.995mS=1/A=1/2=0.5y1/y2=1/(1-η)=10代入得NOG=3.41H=HOG×NOG=3.4m(3)∵x2=0HOG不变，H不变，∴NOG不变由NOG计算公式知，NOG不变，S=1/A不变,∴η不变∴y2′=y1′×(1-η)=0.1×(1-0.9)=0.01x1′=（G/L)×y1′η=1/3×0.1×0.9=0.035.在101.3kPa及20℃的条件下，用清水在填料塔内逆流吸收混于空气中的氨气。已知混合气的质量流速G为600kg/(m2·h)，气相进、出塔的摩尔分数分别为0.05、0.000526，水的质量流速W为800kg/(m2·h)，填料层高度为3m。已知操作条件下平衡关系为Y=0.9X，KGa正比于G0.8而于W无关。若（1）操作压力提高一倍；（2）气体流速增加一倍；(3)液体流速增加一倍，试分别计算填料层高度应如何变化，才能保持尾气组成不变。5、解：首先计算操作条件变化前的传质单元高度和传质单元数1110.050.0526110.05yYy2220.0005260.000526110.000526yYy操作条件下，混合气的平均摩尔质量为ii0.051710.0529kg/kmol28.4kg/kmolMxMn,V2260010.05kmol/(mh)20.07kmol/(mh)28.4qn,L2280010kmol/(mh)44.44kmol/(mh)18qn,Vn,L0.920.070.40644.44mqSqn,V1112n,L*0.4060.05260.0005260.0211qYmXmYYq111*0.05260.02110.0315YYY222*0.00052600.000526YYY1OG2110.0315lnln6.890110.4060.000526YNSYOGOG3m0.4356.890ZHNm（1）tt2pptEmptt2pmmmpn,Vn,L0.4060.20322mqSSq若气相出塔组成不变，则液相出塔组成也不变。所以*11110.05260.02110.04212YYY*2220.00052600.000526YYY1OG2110.0421lnln5.499110.2030.000526YNSYn,Vn,VOGYGqqHKaKap总n,VOGOGG0.435m0.21822qHHKap总mOGOG0.2185.499m1.199ZHNm(1.1993)m1.801ZZZm即所需填料层高度比原来减少1.801m。（2）n,Vn,V2qqn,V220.4060.812mqSSL若保持气相出塔组成不变，则液相出塔组成要加倍，即112XX故*111111120.05260.8120.05260.0005260.0103YYYYmXYSYY*2220.00052600.000526YYY1OG2110.0103lnln15.82110.8120.000526YNSYn,Vn,Vn,V0.2OGn,V0.8YGn,VqqqHqKaKaPq0.2n,V0.2OGOGn,V20.435m0.500qHHqmOGOG0.50015.82m7.910ZHNm(7.9103)m4.910ZZZm即所需填料层高度要比原来增加4.910m。（3）n,Ln,L2qqn,Vn,L0.4060.20322mqSSq*12OG*221ln11YYNSSSYY