第八章吸收.doc

1、若某气体在水中的亨利系数E很大，说明该气体为__________溶气体。
2、计算填料层的高度可以用传质单元数乘以填料的等板高度，此说是__________的。
3、如图所示为同一温度下A、B、C三种气体在水中的溶解度曲线。由图可知，它们溶解度大小的次序是______________________；因为_____________________________________。

4、解吸时溶质由__________向__________传递。
5、对低浓溶质的气液平衡系统，当系统温度增加时，其溶解度系数E将__________。而
气相分压不变，当系统中液相总浓度增加时，其平衡常数m将__________。
6、在设计吸收塔时，增加吸收剂用量，将使操作线的斜率__________和吸收过程的推动力(Δym)________。
7、设计中采用液气比时，△ym = _____，塔高H＝_____。
8、某低浓度气体吸收过程，已知：相平衡常数m=1，气膜和液膜体积吸收系数分别为kya=2×10-4Kmol/(m3 s)，kxa=0.4kmol/(m3.s)。则该吸收过程为_________膜阻力控制。气膜阻力占总阻力的百分数为______；该气体为_____溶气体。
9、吸收过程物料衡算时的基本假定是：
⑴＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
⑵＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
10． 对某吸收系统，如果1/ky>> 1/kx，则为气膜控制；1/ky<< 1/kx，则为液膜控制。此说法是__________的。（对或错）
11、对易溶气体吸收，欲提高其总传质系数，主要可采取的措施是_________________，理由是____________________________________________________________________。

吸收习题
1、 在常压逆流操作的填料吸收塔中用清水吸收空气中某溶质A，进塔气体中溶质A的含量为8%(体积 %)，吸收率为98%，操作条件下的平衡关系为y = 2.5x，取吸收剂用量为最小用量的1.2倍，试求：
(1)水溶液的出塔浓度；
(2)若气相总传质单元高度为0.6m ，现有一填料层高度为6m的塔，问该塔是否合用？
2. 在101.3 kPa及25 ℃的条件下，用清水在填料塔中逆流吸收某混合气中的二氧化硫。已知混合气进塔和出塔的组成分别为y1=0.04、y2=0.002。假设操作条件下平衡关系服从亨利定律，亨利系数为4.13×103 kPa，吸收剂用量为最小用量的1.45倍。
（1） 试计算吸收液的组成；
（2） 若操作压力提高到1013 kPa而其他条件不变，再求吸收液的组成。
3. 在一直径为0.8 m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45 kmol/h，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0.056 2 kmol/(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。
4．在常压逆流吸收塔中,用纯溶剂回收混合气中的A组份,入塔气体流量为1120m3/h(标准状态),入塔y1=5%(v%),吸收率为90%,吸收因数L/mG=2,亨利系数E=1.5atm,该塔塔径为0.8m,体积吸收系数Kya=100kmol/m3.h。试求：
(1) 出塔液体组成x1;
(2) 填料层高度H;
若操作中入塔浓度y′1=10%(体积),其它条件不变，则出塔液体浓度x′1为多少？
5. 在101.3 kPa及20 ℃的条件下，用清水在填料塔内逆流吸收混于空气中的氨气。已知混合气的质量流速G为600 kg/(m2·h)，气相进、出塔的摩尔分数分别为0.05、0.000526，水的质量流速W为800 kg/(m2·h)，填料层高度为3 m。已知操作条件下平衡关系为Y= 0.9 X，KGa正比于G 0.8而于W无关。若（1）操作压力提高一倍；（2）气体流速增加一倍；(3) 液体流速增加一倍，试分别计算填料层高度应如何变化，才能保持尾气组成不变。

2、 解：（1）

吸收剂为清水，所以

所以操作时的液气比为

吸收液的组成为

（2）

3. 在一直径为0.8 m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45 kmol/h，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0.056 2 kmol/(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。
3、解：

惰性气体的流量为

水的用量为

求填料层高度

4．在常压逆流吸收塔中,用纯溶剂回收混合气中的A组份,入塔气体流量为1120m3/h(标准状态),入塔y1=5%(v%),吸收率为90%,吸收因数L/mG=2,亨利系数E=1.5atm,该塔塔径为0.8m,体积吸收系数Kya=100kmol/m3.h。试求：
(1) 出塔液体组成x1;
(2) 填料层高度H;
若操作中入塔浓度y′1=10%(体积),其它条件不变，则出塔液体浓度x′1为多少？
4、解：(1) m=E/P=1.5/1=1.5 吸收因数A=L/mG=2 ∴L/G=3
据全塔物料衡算： L(x1-x2)=G(y1-y2) ,x2=0 , y1=0.05
∴x1=（G/L）×(y1-y2)=(G/L)×y1η=1/3×0.05×0.9 =0.015
(2)HOG=G/Kya=(1120/22.4)/(100×0.785×0.82）=0.995m
S=1/A=1/2=0.5 y1/y2=1/(1 - η )=10
代入得NOG=3.41 H= HOG ×NOG=3.4 m
(3)∵x2=0 HOG不变，H不变，∴NOG不变
由N OG计算公式知，NOG不变，S=1/A不变, ∴ η不变
∴y2′= y1′×(1- η)=0.1×(1-0.9)=0.01
x1′=（G/L)×y1′η =1/3×0.1×0.9=0.03

5. 在101.3 kPa及20 ℃的条件下，用清水在填料塔内逆流吸收混于空气中的氨气。已知混合气的质量流速G为600 kg/(m2·h)，气相进、出塔的摩尔分数分别为0.05、0.000526，水的质量流速W为800 kg/(m2·h)，填料层高度为3 m。已知操作条件下平衡关系为Y= 0.9 X，KGa正比于G 0.8而于W无关。若（1）操作压力提高一倍；（2）气体流速增加一倍；(3) 液体流速增加一倍，试分别计算填料层高度应如何变化，才能保持尾气组成不变。
5、解：首先计算操作条件变化前的传质单元高度和传质单元数

操作条件下，混合气的平均摩尔质量为

m
（1）

若气相出塔组成不变，则液相出塔组成也不变。所以

m
m
m
即所需填料层高度比原来减少1.801m。
（2）

若保持气相出塔组成不变，则液相出塔组成要加倍，即

故

m
m
m
即所需填料层高度要比原来增加4.910 m。
（3）

W对KGa无影响，即对KGa无影响，所以传质单元高度不变，即
m

即所需填料层高度比原来减少0.609 m。