化工原理气体吸收题目.doc

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1、一．考察传质的推动力（较易）1在一吸收塔内，用含苯为0.5%（摩尔分数，下同）的再生循环洗油逆流吸收煤气中的苯。进塔煤气中含苯2.5%，要求出塔煤气中含苯不超过0.1%，已知气液平衡方程为。试计算：（1）塔顶处的推动力△y2和△x2；（2）塔顶排出煤气中苯的含量最低可降到多少；（3）塔低排出洗油中苯的含量最高可达到多少。解：（1）△y2=y2-y*2=y2-mx2=0.001-0.0650.005=0.△x2==（2）=（3）=二．亨利定律等的应用（较易）2.在温度为40℃、压力为101.3kPa的条件下，测得溶液上方氨的平衡分

2、压为15.0kPa时，氨在水中的溶解度为76.6g(NH3)/1000g(H2O)。试求在此温度和压力下的亨利系数E、相平衡常数m及溶解度系数H。解：水溶液中氨的摩尔分数为由亨利系数为kPa相平衡常数为由于氨水的浓度较低，溶液的密度可按纯水的密度计算。40℃时水的密度为kg/m3溶解度系数为三吸收系数的综合应用（中等难度）3.在某填料塔中用清水逆流吸收混于空气中的甲醇蒸汽。操作压力为105.0kPa，操作温度为25℃。在操作条件下平衡关系符合亨利定律，甲醇在水中的溶解度系数为2.126kmol/(m3·kPa)。测得塔内某截面处

3、甲醇的气相分压为7.5kPa，液相组成为2.85kmol/m3，液膜吸收系数kL=2.12×10-5m/s，气相总吸收系数KG＝1.206×10-5kmol/(m2·s·kPa)。求该截面处（1）膜吸收系数kG、kx及ky；（2）总吸收系数KL、KX及KY；（3）吸收速率。解：(1)以纯水的密度代替稀甲醇水溶液的密度，25℃时水的密度为kg/m3溶液的总浓度为kmol/m3（2）由m/s因溶质组成很低，故有（3）吸收速率为四．塔径的计算（较难）4.某填料吸收塔内装有5m高，比表面积为221m2/m3的金属阶梯环填料，在该填料塔中

4、，用清水逆流吸收某混合气体中的溶质组分。已知混合气的流量为50kmol/h，溶质的含量为5％（体积分数％）；进塔清水流量为200kmol/h，其用量为最小用量的1.6倍；操作条件下的气液平衡关系为；气相总吸收系数为；填料的有效比表面积近似取为填料比表面积的90％。试计算（1）填料塔的吸收率；（2）填料塔的直径。解：（1）惰性气体的流量为对于纯溶剂吸收依题意（2）由填料塔的直径为五．吸收剂的用量计算及填料层的高度（较难）5.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，

5、二氧化硫的体积分数为0.032。操作条件下气液平衡关系为，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。解：惰性气体的流量为水的用量为求填料层高度