内容发布更新时间 : 2024/5/12 20:40:56星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

第7章 吸收

7-1．100g水中溶解1gNH3，从手册查得200C时NH3的平衡分压为986.6Pa，在此浓度以内服从亨利定律。试求溶解度系数H（单位为kmol?m?3?kPa?1）和相平衡常数m，总压力为100kPa。 （答：H?0.59kmol?m?3?kPa?1 , m?0.943）

117?0.582kmol?m?3，

1011000c0.582 H???0.59mol?Pa?1?m?3，

Pe0.98667.4760 ye??0.0099，

100101.3117?0.0105， x?1100?1718y0.0099?0.943。 m?e?x0.0105*6?7-2．100C时氧在水中的溶解度的表达式p?3.313?10x,式中p为氧在气相中的平衡分压，kPa ；x为溶液中氧的摩尔分数。空气中氧的体积分数为21%，试求总压为

解：c?101kPa时，每m3水中可溶解多少g氧？（答：11.4g?m?3 ，或0.35mol?m?3 ）

解：Pe?0.21?101.3?21.3kPa，

Pe21.3?6 x?， ??6.42?10663.313?103.313?106.42?10?6?32?11.4g?m?3。 c?18?10007-3．用清水吸收混合气中的 NH3，进入常压吸收塔的气体含NH3体积分数为6%，

?1吸收后气体含NH3体积分数为0.4%，出口溶液的摩尔比为0.012kmolNH3?kmol水。

此物系的平衡关系为Y??2.52X 。气液逆流流动，试求塔顶、塔底处气相推动力各为多少？（答：顶ΔY2?0.00402，底ΔY1?0.034）

y1y20.060.004??0.064，Y2???0.0402， 1?y11?0.061?y21?0.004 塔底：Ye?2.52X?2.52?0.012?0.03024，

解：Y1? 塔顶：Ye?2.52X?2.52?0?0， 塔顶气相推动力?Y2?0.00402，

塔底气相推动力?Y1?Y1?Ye,1?0.064?0.03024?0.034。

7-4．用水吸收空气中的甲醇蒸汽，在操作温度300K下的溶解度系

H?2kmol?m?3?kPa?1,传质系数kG?0.056kmol?m?2?h?1?kPa?1，

kL?0.075kmol?m?2?h?1?kmol-1?m3。求总传质系数KG以及气相阻力在总阻力中所占

-2?1?1的分数。（答：KG?0.0408kmol?m?h?kPa , 0.73）

解：KG?111?KGHKL?111?0.0562?0.075?0.0408kmol?m?2?h?1?kPa?1，

气相阻力所占分率： ??10.05611?0.0562?0.075?0.73。

7-5．从矿石焙烧送出的气体，含体积分数9%SO2 ，其余视为空气。冷却后送入吸收塔，用水吸收其中所含SO2的95%。吸收塔的操作温度为300C ，压力为100kPa。每小时处理的炉气量为1000m3（300C、，所用液气比为最小值的1.2倍。100kPa时的体积流量）求每小时的用水量和出塔时水溶液组成。平衡关系数据为

液相SO2溶解度/kgSO2??100kg?H2O ?17.5 5.0 2.5 1.5 1.0 0.5 0.2 0.1 91.7 60.3 28.8 16.7 10.5 4.8 1.57 0.63 气相SO2平衡分压/kPa ?1( 答：L?30120kg?h,x1?0.00206 )

解：Y1?y10.09??0.099， 1?y11?0.09 Y2?(1??)Y1?(1?0.95)?0.099?0.00495，

1000273?(1?0.09)?36.6kmol?h?1， 22.4303 进吸收塔SO2的分压P1?101.3y?101.3?0.09?9.12kPa，

V? 由平衡关系内插得溶液平衡浓度为0.877kgSO2??100kg 换算为摩尔比x1,e? ??-1H2O，

?L???V?minL?L??1.2???1.2?38.1?45.69， V?V?min Lmin?V?0.877/64?2.47?10?3，

100/18Y?Y20.099?0.00495?1??38.1，

x1,e0.00247?L??1?1??36.6?38.1?1394.5mol?h?25100kg?h， ?V?min?1 L?1.2Lmin?1.2?25100?30120kg?h，

Y?YLY1?Y20.099?0.00495??2.06?10?3。 ?x1?12?LVx145.69V7-6．用煤油从苯蒸气与空气的混合物中回收苯，要求回收99%。入塔的混合气中，含苯2%（摩尔分数）。入塔的煤油中，含苯0.02%。溶剂用量为最小用量的1.5倍，操作温

0?X，总传质系数度为50C ，压力为100kPa。平衡关系为Y?0.36KY?a?0.015kmol?m?3?s?1 。入塔气体的摩尔流量为0.015kmol?m?2?s?1。求填料层高度。（ 答：Z?12m）

解：y1?0.02，y2?0.02(1?0.99)?0.0002，x2?0.0002，

Y?Y2y?y20.02?0.0002?L??1??0.357， ??10.02?V?minXe,1?X2xe,1?x2?0.00020.36L?L??1.5???1.5?0.357?0.536， V?V?minV1 x1?(y1?y2)?x2?(0.02?0.0002)?0.0002?0.0371，

L0.5361mV0.36 ???0.672，

AL0.53611y?mx21ln[(1?)(1)?] NOG?1Ay2?mx2A1?A10.02?0.36?0.0002 ?ln[(1?0.672)()?0.672]?12

1?0.6720.0002?0.36?0.0002V0.015??1m， HOG?Kya?0.015 ? H?HOG?NOG?12?1?12m。

7-7．在填料塔内用稀硫酸吸收空气中所含的NH3。溶液上方NH3的分压为零（相平衡常数m?0）。下列情况所用的气、液流速及其他操作条件都大致相同，总传质单元高度

HOG都可取为0.5m。试比较所需填料层高度有何不同。

混合气中含摩尔分数1%NH3，要求回收90%。 混合气中含1%NH3，要求回收99%。

混合气中含5%NH3，要求回收99%。作了上述比较之后，你对塔高与回收率的关系能获得什么概念？（答：（1）Z?1m ；（2）Z?2.25m ；（3）Z?2.25m ）

解：⑴y1?0.01，

0.01?0.1?0.00101，

0.99?0.01?0.1y?mx20.01??10， 1y2?mx20.001011mV ??0，

AL 查图得：NOG?2，

y2? Z?HOG?NOG?0.5?2?1m； ⑵y1?0.01，

y2?0.01?0.01?0.0001，

y10.01??100， y20.0001 查图得：NOG?4.5，

Z?HOG?NOG?0.5?4.5?2.25m； ⑶y1?0.05，