化工原理吸收习题及答案

m1.20.8 LG1.5mGy1mx2mGmG111mGln1lnln1 mGmG1LLy2mx2LL1L1L11ln10.80.85.15 10.810.9NOG HOGH50.97m NOG5.15新工况下：

L,G不变,m不变,∴HOG不变, mG/L不变,η’=0.95

NOGmG11mGln1mGL1'L1L 11ln10.80.87.84 10.810.95 又L、G不变，m不变HOG不变

0.977.847.6m HHOGNOG填料层应增加的高度 H7.652.6m

3

14 拟在常压填料吸收塔中，用清水逆流吸收废气中的氨气。废气流量为2500m/h（标准状

3

态），废气中氨的浓度为15g/m（以标准状态计），要求回收率不低于98%。若吸收剂用量为

3

3.6 m/h，操作条件下的平衡关系为y = 1.2x，气相总传质单元高度为0.7m。试求：

(1)全塔气相平均吸收推动力；(2)所需填料层高度。

V2500111.61kmol/h 22.422.43.61000200kmol/h L18解：(1) G 摩尔分率 y115170.0198

100022.4 y2y110.0198198%0.000396 x1y1y20.01980.000396x20.0108 LG200111.61 y1y1mx 10.01981.20.01080.00684 y2y2mx20.0003961.200.000396

ymy1y20.006840.0003960.00226 y10.00684lnln0.000396y2 (2) NOGy1y20.01980.0003968.59 ym0.00226 HHOGNOG0.78.596.0m

15 流率为0.04kmol/(ms)的空气混合气中含氨2%（体积%），拟用一逆流操作的填料吸收

塔回收其中95%的氨。塔顶喷入浓度为0.0004（摩尔分率）的稀氨水溶液，液气比为最小液气比的1.5倍，操作范围内的平衡关系为y = 1.2x，所用填料的气相总体积传质系数

3

Kya=0.052kmol/(ms)，试求：

(1)液体离开塔底时的浓度（摩尔分率）；(2)全塔平均推动力△y m；(3)填料层高度。 解：属于低浓气体吸收。

(1)y2y112%195%0.001 2

yy20.020.001L1.168 1y0.02Gmin10.0004x21.2mLL1.51.51.1681.752 GGmin

x1y1y20.020.001x20.00040.0112 LG1.752 (2) y1y1mx 10.021.20.0120.00656 y2y2mx20.0011.20.00040.00052 ymy1y20.006560.000520.00238 y10.00656lnln0.00052y2(3)NOGHOGy1y20.020.0017.98 ym0.00238G0.040.77m Kya0.052 HHOGNOG0.777.986.1m

16 某逆流操作的吸收塔，用清水洗去气体中的有害组分。已知该塔填料层高度为9m，平衡关系为y = 1.4x，现场测得气体进、出口浓度分别为y1=0.03，y2=0.002，液体出口浓度

x1=0.015（均为摩尔分率）。试求：

(1) 操作液气比L / G；（2）气相总传质单元高度HOG；（3）如果限定气体出口浓度

0.0015，为此拟增加填料层高度，则在保持液气流率均不变的条件下应增加多y2少高度？

解：属低浓气体吸收 (1)

Ly1y20.030.0021.87 Gx100.015m1.40.749 (2)

LG1.87 NOGmGy1mx2mG1ln1 mGLy2mx2L1L  HOG(3)

10.03ln10.7490.7496.0

10.7490.002H91.5m NOG6.0增加填料层高度，L,G不变,m不变,NOG不变,

mG不变则L

mGy1mG1NOGln1mGLy2L1L 10.03ln10.7490.7496.98

10.7490.00151.56.9810.5m HHOGNOG 塔应加高HHH10.591.5m

17 在逆流操作的吸收塔内,用清水吸收氨-空气混合气中的氨,混合气进塔时氨的浓度y1=0.01(摩尔分率),吸收率90%,操作压力为100kpa,溶液为稀溶液,系统平衡关系服从拉乌尔定律,操作温度下,氨在水溶液中的饱和蒸汽压力为90kpa。 试求：(1)溶液最大出口浓度;(2)最小液气比;

(3)当吸收剂用量为最小用量的2倍时,传质单元数为多少? (4)传质单元高度为0.5m时,填料层高为多少米?

解：系统服从拉乌尔定律 (1)y=(p°/p)x=90/100x=0.9x

x1e=y1/m=0.01/0.9=0.011 (2)(L /G )min =(y1-y2)/(y1/m)=mη=0.9×0.9=0.81 (3)(L/G )=2(L /G )min =2×0.81 =1.62

1/A=mG/L =0.9/1.62=0.556

y1/y2=1/(1-η)=10 NOG =1/(1-1/A)×ln[(1-1/A)y1/y2+1/A] =1/(1-0.556)×ln[(1-0.556)×10+0.556]=3.62 (4)H＝ＨOG×ＮOG＝0.5 ×3.62=1.81 m 18 某填料吸收塔，用清水除去气体混合物中有害物质，若进塔气中含有害物质5%（体积%），

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要求吸收率为90%，气体流率为32 kmol/(mh)，液体流率为24 kmol/(mh)，此液体流率为最小流率的1.5 倍。如果物系服从亨利定律，并已知液相传质单元高度HL为0.44m，气

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相体积分传质系数kya=0.06kmol/(ms)，该塔在常温下逆流等温操作。试求：(1)塔底排出液的组成；(2)所需填料层高度。 解：属于低浓气体吸收。

(1)y2y110.05190%0.005 x1y1y20.050.005x200.06 LG2432(2)

yy2LL1.51.51

yGGmin1x2m240.050.005 1.50.05320m即

m0.556 故

1mG0.556320.74 AL24 NOG1y11ln1

1Ay2A1A110.05ln10.740.744. 10.740.005  HG323600G0.148m kya0.06 HOGHG1HL0.1480.740.440.47m A HHOGNOG0.474.2.2m