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第六章吸收.

来源:九壹网
六、在直径为1.2m的填料吸收塔中,拟装填3m高的DN25塑料阶梯环填料,该填料的比表面积为228m2/m3,在该填料吸收塔中用纯溶剂吸收某混合气体中的溶质组分。已知入塔混合气体的流量为40kmol/h,溶质的含量为0.06(摩尔分数);溶质的吸收率为95%;操作条件下的气液平衡关系为Y=2.2X(X、Y均为摩尔比);溶剂用量为最小用量的1.5倍;气相总吸收系数为0.35kmol/(m3·h)。试通过计算判断拟装填的填料高度能否达到分离要求。(注:填料的有效比表面积可近似取为填料比表面积的90%)(15分)(天大2003) 五、【吸收】(共11分)在一直径为1.2m、填料层高度为5m的吸收塔中,用纯溶剂吸收某气体混合物中的溶质组分。已知入塔混合气中惰性组分的摩尔流量为40kmol/h,气相总体积吸收系数为62.5kmol/(m3·h);在操作条件下,平衡线和操作线均为直线,且平衡线与操作线的斜率之比为0.7。试计算该吸收塔的吸收率φA。 (11分)(天大2002)

六、在填料层高度为8.5m的吸收塔中,用纯溶剂吸收某气体混合物中的溶质组分。已知进塔混合气体中溶质的含量为0.05(摩尔比);单位塔截面上惰性气体流量为50kmol/(m2·h);气相总吸收系数为0.34 kmol/(m2·h);溶质的吸收率为98%;在操作条件下,该系统的平衡关系为Y=2.2X(X、Y均为摩尔比);溶剂用量为最小用量的1.5倍。试计算:(天大2001) (1)出塔液相组成;

(2)所有填料的比表面积。 (11%)

3、拟用内径为1.8 m逆流操作的吸收塔,在常温常压下吸收氨—空气混合气中的氨。已知空气的摩尔流量为0.14kmol·s,进口气体中含氨的体积分数为0.020,出口气体中含氨的体积分数为0.0010,喷淋的稀氨水溶液中氨的摩尔分数为5.0×10,喷淋量为0.25kmol·s。在操作条件下,物系服从亨利定律Y*=1.25X,体积吸收总系数KYa=4.8×10kmol·m·s。试求:(山东科技大学2007) (1)塔底所得溶液的浓度; (2)全塔的平均推动力△Ym;

(3)吸收塔所需的填料层高度。

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浙大2008

3、吸收传质中的双膜理论的基本点是什么? (山东科技大学2007)

12、 加压和降温可以提高气体的溶解度,故加压降温有利于吸收操作。( )(山东科技大学2007) 11、对于大多数气体的稀溶液,气液平衡关系服从亨利定律。亨利系数随温度的升高而增大,而溶解度系数随温度的升高而减小。( ) (山东科技大学2007)

16、在常压下用水逆流吸空气中的,若将用水量增加则出口气体中的量将( ① ),出塔液体中

浓度将( ② )。(山东科技大学2007) A. 增加 B. 减少 C. 不变

四、(20分)填料塔内用纯溶剂吸收气体混合物中的某溶质组分,进塔气体溶质浓度为0.01 (摩尔比,下同),混合气体的质量流量为1400 kg/h ,平均摩尔质量为29 g/mol,操作液气比为1.5 ,在此操作条件下气液相平衡关系为Y*=1.5X,当两相逆流操作时,工艺要求气体吸收率为95%,现有一填料层高度为 7m 、塔径为0.8m的填料塔,气相总体积吸收系数KYa为0.088 kmol/(m·s) ,求(1)操作液气比是最小液气比的多少倍?(2)出塔液体浓度X ? (3)该塔是否合用?(青科2007研) 5.说明传质单元高度的物理意义(青科2007研)

1. 写出亨利定律的定义及表达公式。(青科2008)

五、(20分)用填料塔吸收混合气体中所含的苯,入塔气体中含苯5%(体积分率),其余为空气,要求苯的回收率为90%,吸收塔在常压、25℃下操作,入塔混合气体为每小时940m(标准状况),入塔吸收剂为纯煤油,其耗用量为最小耗用量的1.5倍,已知该系统的相平衡关系为Y=0.14X(其中X、Y为摩尔比),气相总体积吸收系数KY a=0.035 kmol/(m·s),纯煤油的平均分子量为170,塔径为0.6 m。(青科2008) 试求:(1)吸收剂用量 kg/h ;(2)溶剂出塔浓度;(3)填料层高度。

五、(20分)一填料塔用清水逆流吸收混合气中的有害成分A。已知操作条件下气相总传质单元高度为1.5m,

进塔混合气组成为0.04(A的摩尔分率,下同),出塔尾气组成为0.0053,出塔水溶液浓度为0.0128,操作条件下平衡关系为Y=2.5X。试求:(1)液气比为最小液气比的倍数。(2)所需填料层高度。(3)若气液流量和初始组成不变,要求尾气浓度降至0.0033,需将填料层加高多少米? (青科2005) (1) 对于溶解度系数很低的气体吸收,可采用哪些措施以提高吸收速率?(青科2005) (3) 双膜理论 (青科2006) (4) (2)菲克定律(青科2006)

五、(20分)在逆流操作的填料塔中,用清水吸收焦炉气中的氨,氨的浓度为8g/标准m,混合气体处理量为4500

标准m/h。氨的回收率为95%,吸收剂用量为最小用量的1.5倍。空塔气速为1.2m/s。气相体积总吸收系数KYa为 0.06kmol/(m·h),且KYa正比于V,(V为惰性气体处理量)。操作压强为101.33kPa,温度为30℃,在操作条件下气液平衡关系为Y=1.2X。试求:(1)用水量,kg/h;(2)塔径和塔高,m;(3)若混合气体处理量增加20%,要求吸收率不变,则需增加的填料层高度,m。(氨分子量17) (青科2006)

北京理工03年

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化工原理06年

北京理工05年

广东工业大学08年

4 对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统,当系统温度增加时,其溶解度系数H将()。而当系统中液相总浓度增加时,其相平衡常数M将() 广东工业大学08年

10 吸收过程中总传质系数与分传质系数的关系为1/Kl=1/ Kl-H/kG 其中1/Kl表示()阻力,当()阻力相可以忽略时,表示该吸收的液膜控制。

4 在常压逆流填料吸收塔中,在循环吸收剂吸收混合气中的SO2,进塔吸收剂流量为2000 kmol/h,其组成为0.5g(SO2)/100g(H2O);混合气流量为90 kmol/h,其组成为0.09(SO2摩尔分率),吸收率为80%,在操作条件

下物系平衡关系为Y=18X-0.01 试求

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华南理工03年

吸收塔的出塔组成X

用平均推动力法求气相总传质单元数NoG

华南理工04年

华南理工05年

南京工业05年

南京工业06年

青岛科技05年

五、(20分)一填料塔用清水逆流吸收混合气中的有害成分A。已知操作条件下气相总传质单元高度为1.5m,

进塔混合气组成为0.04(A的摩尔分率,下同),出塔尾气组成为0.0053,出塔水溶液浓度为0.0128,操作条件下平衡关系为Y=2.5X。试求:(1)液气比为最小液气比的倍数。(2)所需填料层高度。(3)若气液流量和初始组成不变,要求尾气浓度降至0.0033,需将填料层加高多少米? (2) 对于溶解度系数很低的气体吸收,可采用哪些措施以提高吸收速率? 青岛科技06年

五、(20分)在逆流操作的填料塔中,用清水吸收焦炉气中的氨,氨的浓度为8g/标准m,混合气体处理量为4500

标准m/h。氨的回收率为95%,吸收剂用量为最小用量的1.5倍。空塔气速为1.2m/s。气相体积总吸收系数KYa为 0.06kmol/(m·h),且KYa正比于V,(V为惰性气体处理量)。操作压强为101.33kPa,温度为30℃,在操作条件下气液平衡关系为Y=1.2X。试求:(1)用水量,kg/h;(2)塔径和塔高,m;(3)若混合气体处理量增加20%,要求吸收率不变,则需增加的填料层高度,m。(氨分子量17)

菲克定律(3) 双膜理论 青岛科技07年

四、(20分)填料塔内用纯溶剂吸收气体混合物中的某溶质组分,进塔气体溶质浓度为0.01 (摩尔比,下同),

混合气体的质量流量为1400 kg/h ,平均摩尔质量为29 g/mol,操作液气比为1.5 ,在此操作条件下气液相平衡关系为Y*=1.5X,当两相逆流操作时,工艺要求气体吸收率为95%,现有一填料层高度为 7m 、塔径为0.8m的填料塔,气相总体积吸收系数KYa为0.088 kmol/(m·s) ,求(1)操作液气比是最小液气比的多少倍?(2)出塔液体浓度X ? (3)该塔是否合用?

5.说明传质单元高度的物理意义 青岛科技08年

五、(20分)用填料塔吸收混合气体中所含的苯,入苯5%(体积分率),其余为空气,要求苯的回收率为在常压、25℃下操作,入塔混合气体为每小时940m

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塔气体中含90%,吸收塔(标准状

况),入塔吸收剂为纯煤油,其耗用量为最小耗用量的1.5倍,已知该系统的相平衡关系为Y=0.14X(其中X、Y为摩尔比),气相总体积吸收系数KY a=0.035 kmol/(m·s),纯煤油的平均分子量为170,塔径为0.6 m。 试求:(1)吸收剂用量 kg/h ;(2)溶剂出塔浓度;(3)填料层高度。

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2. 写出亨利定律的定义及表达公式。 3. 什么是理想物系?

山东科技

16、在常压下用水逆流吸空气中的

浓度将( ② )。

A. 增加 B. 减少 C. 不变

17、下列系数中,其单位与压强的单位相同的是( )。 A. 亨利系数 B. 溶解度系数 C. 相平衡常数

11、对于大多数气体的稀溶液,气液平衡关系服从亨利定律。亨利系数随温度的升高而增大,而溶解度系数随温度的升高而减小。( )

12、 加压和降温可以提高气体的溶解度,故加压降温有利于吸收操作。( ) 3、吸收传质中的双膜理论的基本点是什么?

3、拟用内径为1.8 m逆流操作的吸收塔,在常温常压下吸收氨—空气混合气中的氨。已知空气的摩尔流量为0.14kmol·s,进口气体中含氨的体积分数为0.020,出口气体中含氨的体积分数为0.0010,喷淋的稀氨水溶液中氨的摩尔分数为5.0×10,喷淋量为0.25kmol·s。在操作条件下,物系服从亨利定律Y*=1.25X,体积吸收总系数KYa=4.8×10kmol·m·s。试求: (1)塔底所得溶液的浓度; (2)全塔的平均推动力△Ym; (3)吸收塔所需的填料层高度。

06河北工业

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,若将用水量增加则出口气体中的量将( ① ),出塔液体中

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山西煤矿

简述化学吸收的主要优点。

5.对一定操作条件下的填料吸收塔,如将填料层增高一些,则塔的HOG ,NOG 。

6. 对流传质理论的主要三个理论是: 、 、 。 7. 蒸发器的热阻主要是由四部分组成: 、 、 和 。

6.(15分) 如图所示的双塔流程以纯溶剂S吸收某组分Z,混合气中的Z的摩尔含量为y1,两塔的纯溶剂S用量相等,且均为最少溶剂使用量的R倍。在操作范围内,物系的平衡关系服从亨利定律,两个塔的总传质系

数相同,塔直径相同。

试证明:(i)312yyy=; (ii)两个塔的塔高BAHH= 。

AB纯溶剂S混合气y1xAy2y3xB

六、(天大)某厂现有一直径为1.2m、填料层高度为5.4m的吸收塔,用来吸收某气体混合物中的溶质组分。已知操作压力为300kpa、温度为30℃;入塔混合气体中溶质的含量为5%(体积%),要求吸收率不低于95%;吸收剂为纯溶剂,出塔溶液的浓度为0.0152(摩尔比);操作条件下的平衡关系为:Y-2.16X(X、Y均为摩尔比),总体积吸收系数Kya为65.5kmol/m^3*h。试计算: 1、吸收剂用量是最小用量的多少倍; 2、该吸收塔的年处理量(m^3混合气/年). 注:每年按7200工作时间计(14%) 东北大学2004

东北大学2004 概念题:

漂流因子 等摩尔扩散 液膜控制

4 对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统,当系统温度增加时,其溶解度系数H将()。而当系统中液相总浓度增加时,其相平衡常数M将()广东工业2008

10 吸收过程中总传质系数与分传质系数的关系为1/Kl=1/ Kl-H/kG 其中1/Kl表示()阻力,当()阻力相可以忽略时,表示该吸收的液膜控制。广东工业2008

4 在常压逆流填料吸收塔中,在循环吸收剂吸收混合气中的SO2,进塔吸收剂流量为2000 kmol/h,其组成为0.5g(SO2)/100g(H2O);混合气流量为90 kmol/h,其组成为0.09(SO2摩尔分率),吸收率为80%,在操作条件下物系平衡关系为Y=18X-0.01 试求广东工业2008

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吸收塔的出塔组成X

用平均推动力法求气相总传质单元数NoG

3、在低浓度难溶气体的逆流吸收塔中,若其他条件不变而入塔液体量增加,则此塔的液相传质单元数N(l)将_______,而气相总传质单元数NOG将_______,气体出口浓度y(a)将_______。清华1998

层高4m,用水吸收尾气中的有害成分A。在此情况下,测得的浓度如图所为Y=1.5X。求清华1998 质单元高度;

比为最小液气比的多少倍?

排放浓度规定y(2)必须小于0.002,所以拟将填料层加高。若液气比不高多少?

4、某吸收塔填料示。已知平衡关系 (1)气相总传 (2)操作液气 (3)由于法定变,问填料层应加 (4)画出填料

加高前后吸收操作线的示意图。(15分)

浙大2008

石油2000

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