发布时间 : 星期六 文章化工原理 第8章 吸收作业 吸收塔的计算更新完毕开始阅读21fbae71760bf78a6529647d27284b73f342363b
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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=2.0x,操作线方程为y=3.5x+0.001,当
y1=0.06,y2=0.0030时,x1=_______,x2=_____________,L/V=______,气相传质单元数
NOG=_______.
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2.5时,吸收率= ______% ⑵.若液气比为1.5 时,吸收率=________%
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HOG将_____,
NOG将_____(增加,减少,不变)。
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
范围)其他入塔条件不变,则气体出塔浓度y2______________和吸收率
? ______________。(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, x1将会______________,y2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1.5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80kmol.h?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Kya?150kmol.m?3.h?1溶液中丙酮的浓度为饱和浓度的70%。试求: (1)耗水量为多少m3.h?1(2)所需填料层高度;(3)用水量是最小用水量的多少
.而出塔
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101.33Kpa,温度为20℃,混合气体积流量为1000m3/h,进塔气相中A的组成为0.05,出塔气相中A的组成为0.01(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
Kya。
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=1.5x,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≤0.002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. 0.01685 0.0005714 3.5 6.18 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y?Y,x?X
Y1=0.01; Y2=Y1(1-η)=0.01(1-0.8)=0.002; m=1;
L/G=1.5(L/G)min=1.5(Y1-Y2)/(Y1/m)=1.5mη =1.5×1×0.8=1.2
1mG11y?mx21??1/1.2?0.833;NOG?ln[(1?)1?]?3.06;AL1?1AAy2?mx2AH?HOGNOG?3.06
2.解: 低浓度气体吸收y?Y,x?X
①耗水量:y2?y1(1??)?0.0025 ;x1?0.7?y1/m?0.0175 ;
L?G(y1?y2)?217.1kmol/h x1②所需填料层高度:
1A?mGL?0.737;NOG?11y?mx21ln[(1?)1?]?6.8; 1?1AAy2?mx2AHOG?80150?1m;H?HOGNOG?6.8 23.14*0.84
y?y2LLLL?()()min?1.43 ()min?1?1.9;LminGGGy1m3. 解: 低浓度气体吸收y?Y,x?X ⑴求吸收剂用量为最少用量的倍数L/Lmin.
Y1?y10.05??0.0526 1-y11?0.05y20.01??0.0101 1-y21?0.01Y2?由题知:X2=0,m=2 惰性气体摩尔流量
Y1?Y20.0526?0.0101Lmin=V×?39.5??63.8Kmol/h
Y10.0526?x2?0m2L/Lmin=96/63.8=1.5
⑵求气相体积吸收总系数Kya
??X1??4D2??4??0.8??0.502m22
V39.5??0.0526?0.0101??0?0.0175 ?Y1-Y2?+X2?L96ΔY1=Y1-mx1=0.0526-2×0.0175=0.0176; ΔY2=Y2-mx2=Y2=0.0101
?Ym?Kya??Y1??Y2?0.0139
ln(?Y1?Y2)GY1?Y2??60.15Kmol/(m3*h) ?H?Ym
4.解:低浓度气体吸收y?Y,x?X
① NOG?11y?mx21ln[(1?)1?]?2.77; 1?1AAy2?mx2AH?1.44m; NOG HOG? ②
y?y2LLLy1?y2L??2;()min?1?1.2;()()min?1.67
GGGx1?x2Gy1mG11y?mx21(y1?y2)?0.009 ;NOG?ln[(1?)1?]?4.71 L1?1AAy2?mx2A③ x1?
H?HOGNOG?6.8m