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化工原理第八章第三节吸收剂消耗量复习教案.doc

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资源描述
赵县职教中心职高二年级化工原理教学案 课 题 复习:吸收剂消耗量和填料吸收塔 填料层高度 备课人 姚 复习目标 要求 1、理解吸收剂单位耗用量L/V; 2、掌握最小吸收剂单位耗用量(L/V)min和适宜吸收剂用量的计算 3、掌握用对数平均推动力法计算填料层高度 4、熟悉板式吸收塔理论塔板数及实际塔板数的计算 复习方法 勤动脑、勤动手,用心做每一道题 复 习 过 程 【知识回顾】 1、写出吸收塔的全塔物料衡算式,并指出V所代表的含义 2、吸收率( )的定义: 定义式: 3、吸收操作线在平衡线的什么位置? ;平衡线与操作线共同决定 ;操作线离平衡线愈远表示 。 4、 在常压逆流操作的吸收塔中,用纯水吸收混合气中溶质组成A,已知操作温度为27℃,混合气体处理量为300kmol/h 。进塔气体中组分A的体积分数为0.05,吸收率为90%,若纯水用量为150kg/h,试求塔底吸收液的组成(以摩尔比表示)。 【知识要点】 一、吸收剂消耗量 1、对全塔物料衡算式进行变形:L/V= L/V称为 ,即 2、①减小吸收剂用量时,操作线斜率、出口溶液含量X1、推动力△Y有何变化?在此情况下,若要达到同样的吸收效果,应采取何种措施? ②什么情况下,操作线斜率为最小?在什么位置上的传质推动力为零,为了达到一定的含量变化,应采取何种措施? 3、最小吸收剂单位耗用量(L/V)min的定义: ,其值由 来决定。 4、利用亨利定律Y*=mX,求出最小吸收剂单位耗用量(L/V)min及Lmin;若X2=0时又等于多少? 5、选择适宜液气比的依据: 选择吸收操作液气比为最小液气比的 倍,即 二、填料吸收塔填料层高度 1、写出填料层高度的基本计算式 2、填料层高度的具体计算式,并指出式中△Ym,△Xm的计算式 三、板式吸收塔理论塔板数 板效率的定义: 计算式: 【复习检测】 一、填空题 1、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-Y*)           2、用清水吸收空气与A的混合气中的溶质A,物系的相平衡常数m=2,入塔气体浓度Y1 = 0.06,要求出塔气体浓度Y2 = 0.006,则最小液气比为________。 3、在气体流量、气相出口组成和液相出口组成不变时,减少吸收剂用量,传质推动力将 ,操作线斜率将 ,设备费将 。当吸收的操作线与平衡线相交或相切时,传质的推动力 ,此时需吸收塔 高。 4、用纯水逆流吸收有害气体,平衡关系Y*=1.5X,若进塔气体浓度为Y1=0.1,要求尾气浓度Y2=0.01,拟用液气比L/V=2,则出塔溶液浓度X1= ,若改用最小液气比,溶液可达到的最大浓度为 5、低浓度逆流吸收塔设计中,若气体流量、进出口组成及液体进口组成一定,减小吸收剂用量,传质推动力 ,设备费用将 (填“增大”、“减小”、“不变”) 6、淹塔是指 ,产生淹塔的原因是 7、板式塔的类型有 、 、 ,板式塔从总体上看气液两相呈 接触,在板上溶液两相呈 接触。 8、脱吸是 的过程,脱吸的操作线应位于平衡线 二、选择题 1、一般适宜液气比 L/V应选择 A. 最小液气比 B. 最小液气比的(1.2~2)倍 C. 设备费最小时的液气比 D. 操作费最小时的液气比 2、在填料塔内气液两相逆流流动,当气速较大时完全阻止液体下流,液体充满填料层空隙,气体只能鼓泡上升,随之液体被带出塔顶,这种现象称为 A. 恒持液 B. 液泛 C. 载液 D. 液沫夹带 3、在吸收塔设计中,当吸收剂用量趋于最小用量时 _______。 A.吸收率趋向最高  B.吸收推动力趋向最大 C.操作最为经济   D.填料层高度趋向无穷大 4、对于逆流操作的吸收塔,其它条件不变,当吸收剂用量趋于最小用量时,则( )。 A. 吸收推动力最大; B. 吸收率最高; C. 出塔气浓度最低; D. 吸收液浓度趋于最高。 5、板式塔中操作弹性最大的是 A.筛板塔 B. 浮阀塔 C. 泡罩塔 D.无法确定 6、在逆流吸收塔中,用纯溶剂吸收混合气中的溶质,平衡关系符合亨利定律。当进塔气相组成Y1增大,其他条件不变,则出塔气体组成Y2和吸收率η的变化为 A. Y2增大、η减小 B. Y2减小、η增大 C. Y2增大、η不变 D. Y2增大、η不确定 7、在逆流吸收塔中,增加吸收剂用量,而混合气体的处理量不变,则该吸收塔中操作线的斜率( ) A.增大 B.减小 C.不变 D.不能确定 8、下列命题中不正确的是( ) A.上升气速过大会引起漏液 B. 上升气速过大会引起液泛 C. 上升气速过大会使塔板效率下降 D.上升气速过大会造成过量液沫夹带 三、判断 1、精馏操作中引起液泛和漏液的原因不尽相同( ) 2、在逆流吸收操作中,若增加吸收剂用量,则操作线斜率增大,吸收推动力减小( ) 3、在吸收操作过程中,当吸收剂用量最小时生产操作费最小,实际生产常采用( ) 4、气体溶解度甚大为液膜控制,气体溶解度甚小为气膜控制( ) 5、在吸收操作中,吸收的操作线总是位于平衡线之上( ) 6、在吸收过程中,气相中吸收质的浓度逐渐增大,液相中吸收质的浓度逐渐减小( ) 四、计算题 1、在一逆流吸收塔中,用清水吸收混合气体中的CO2,惰性气体的处理量为100kmol/h,进塔气体的浓度为Y1=0.06(摩尔比),要求CO2回收率为90%,操作条件下的平衡关系为Y*=10X,操作液气比为最小液气比的1.8倍,试求:(1)吸收剂用量为多少kmol/h? (2)出塔液体浓度为多少? 2、用油吸收混合气体中的苯,已知:y1=0.04(摩尔分数),吸收率为80%,平衡关系为:Y*=0.216X 混合气体量为100kmol/h,油实际用量为最小用量的1.5倍,问油的实际用量为多少? 3、用洗油吸收焦炉气中的芳香烃。焦炉气流量(标准状态)为4500m3/h,其中含芳香烃的体积分数为3%,要求芳香烃的吸收率不低于98%,进入吸收塔顶的洗油中含芳香烃X2=0.004(kmol芳香烃/kmol洗油),若取吸收剂用量为最小用量的1.5倍,与Y1成平衡的X1*=0.18 kmol芳香烃/kmol洗油),求每小时送入吸收塔顶的洗油量及塔底流出的吸收液的组成 4、在直径为0.8m的填料塔内用清水吸收混合气中的氨。已知混合气的流量为100kmol/h,氨在混合气中的摩尔分数为0.015,其余为惰性组分。若要求吸收率为99%,实际用水量为最小用水量的1.4倍,KYa=324kkmol/m3h,平衡关系为 Y*=0.75X。求:(1)吸收剂用量(2)出塔溶液 浓度 (3)填料层高度 5
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