吸收试题库及参考答案

浓度为1.1?10kmol/m的25水溶液接触，试判断传质过程方向。 已知常压、25℃下CO2在水中的亨利系数E为1.660?10kPa。 解：将亨利系数E换算为相平衡常数m,即

5?33E1.66?105?103m???1.638 5P1.0133?10将实际溶液的物质的量浓度换算为摩尔分数，即

1.1?10?3x???1.98?10?5

?s1000/18Msc判断过程方向时，由液相分析：

x??y0.05??3.05?10?5?x?1.98?10?5 m1.638故CO2由气相传递到液相，进行吸收。 由气相分析：

y??mx?1.638?1.98?10?5?0.0324?y?0.05

结论同上，该过程为吸收。

2、在压强为101.33kPa下，用清水吸收含溶质A的混合气体，平衡关系服从亨利定律。在吸收塔某截面上，气相主体溶质A的分压为4.0kPa，液相中溶质A的摩尔分数为0.01，相平衡常数m为0.84，气膜吸收系数KY为2.776?10kmol/(m?s)；液膜吸收系数

?52Kx为3.86?10?3kmol/(m2?s)，试求：

（1）气相总吸收系数KY，并分析该吸收过程控制因素； （2）吸收塔截面上的吸收速率NA 解：（1）气相总吸收系数KY 由下式求得：

11m10.84424?????3.602?10?2.76?10?3.629?10KYKYKX2.776?10?53.86?10?3故KY?1?52?2.756?10kmol/(m?s)43.629?1042

由计算结果可知，气膜阻力1/KY为3.602?10（m?s）/kmol,液膜阻力

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2m/Kx为2.716?10（m2?s）/kmol,，液膜阻力约占总阻力的0.7%，故该吸收过程为气膜阻

力控制。

（2）吸收速率NA

Y?p4.0??0.0411； P-p101.33?4.0x0.01??0.0101； 1-x1?0.01X?Y??mX?0.84?0.0101?0.00848

则NA?KY(Y?Y)?2.756?10?(0.0411?0.00848)?0.899?10kmol/(m?s)

*?5?62 3、在常压逆流操作的吸收塔中，用清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1100m/h,清水用量为2160kg/h。若进塔气体中组分A的体积分数为0.05，吸收率为90%，试求塔底吸收液的组成，以摩尔比表示。 解：吸收塔吸收液组成可由全塔物料蘅算求得，即

3V(Y1?Y2)?X2L其中X2?0X1?Y1?y10.05??0.05261?y11?0.05Y2?Y1(1??A)?0.0526?(1?0.90)?0.00526L'2160L???120kmol/hM18V'2731100273V???(1?y1)???(1?0.05)?42.45kmol/h22.4273?t22.4273?27故X1?

42.45?(0.0526?0.00526)?0.0168 1204、在逆流吸收塔中，用清水吸收混合气体溶质组分A，吸收塔内操作压强为106kPa，

3温度为30℃，混合气流量为1300m/h，组成为0.03（摩尔分数），吸收率为95%。若吸收

剂用量为最小用量的1.5倍，试求进入塔顶的清水用量L及吸收液的组成。操作条件下平衡关系为Y=0.65X。 解：（1）清水用量

进入吸收塔的惰性气体摩尔流量为

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V'273P1300273106???(1?y1)????(1?0.03)?53.06kmol/h22.4273?t101.3322.4273?30101.33y10.03Y1???0.030931?y11?0.03V?Y2?Y1(1??A)?0.03093?(1?0.95)?0.00155X2?0 m?0.65

最小吸收剂用量为

Lmin?VY1?Y253.06?(0.03093?0.00155)??32.8kmol/h则清水用量为

Y10.03093/0.65?X2mL?1.5Lmin?1.5?32.8?49.2kmol/h

（2）吸收液组成

根据全塔物料衡算可得

X1?V(Y1?Y2)53.06?(0.03093?0.00155)?X2??0?0.0317 L49.2 5、在逆流操作的填料吸收塔中，用清水吸收混合气中溶质组分A。进塔气体组成为0.03（摩尔比），吸收率为99%，出塔液相组成为0.013（摩尔比）。操作压强为101.33kPa/(㎡.h),气相体积吸收总系数为0.95kmol/(m?h?kPa),试求所需的填料层高度。 解：填料层高度用下式计算：

3Z?HOGNOG?Y?YV?12

KYa??Ym其中Y1?0.03 Y2?Y1(1??A)?0.03?(1?0.99)?0.000 3X1?0.03 X2?0 ?Ym?(Y1?mX1)?(Y2?mX2)(0.03?2?0.013)?(0.0003?0)??0.00143

Y1?mX10.03?2?0.013lnln0.0003Y2?mX2KYa?KGa?P?0.95?101.33?96.26kmol/(m3?h)V?54kmol/(m2?h)?54(0.03?0.0003)则Z???11.7m96.260.00143

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6、在293K和101.3Kpa下，用清水分离氨和空气的混合物，混合物中氨的分压为15.2Kpa，处理后分压降至0.0056Kpa，混合气处理量为1500Kmol，已知，Y*=0.5X。试

h计算：（1）最小吸收剂耗用量；（2）若适宜吸收剂用量为最小用量的3倍，求实际耗用量；（3）若塔径为1.2m，吸收总系数为Kya?0.1kmolm3.s，求所需填料层高度？

解：Y1?15.20.0056?0.1766 Y2??0.000056

101.3?15.2101.3?0.0056 V?1500??1?0.1766??1235Kmohl Lmin???598KmolV?Y1?Y2?1235??0.1766?0.000056?h Y10.1766m0.5V?Y1?Y2??L?X1?X2? L?3?Lmin?3?598?1794Kmohl X2?0，

，

? 1794??X1?0??1235??0.1766?0.000056 X1?0.117 7??1766?0.5?0.11?77 0.1177 ?Y1?Y1?Y1?Y1?mX10.? ?Y2?Y2?Y?000056?0.?5?02?Y2?mX20.0. 000056 ?Ym??Y1??Y20.1177?0.000056??0.015 ?Y10.1177lnln0.000056?Y2 Z?V?Y1?Y2?1235??0.1766?0.000056???36m。

1KYa????Ym0.1?3600????1.22?0.0154h 即最小吸收剂用量为598Kmolh，实际耗用量为1794Kmol，填料层高度为36m。

7、在常压逆流吸收操作的填料塔内，用纯吸收剂S吸收混合气中的可溶组份A，入塔气体中A的縻尔分率为Y1?0.03，要求吸收率??0.95，已知，mVL?0.8，Y=m X，

?与入塔气体成平衡的液相浓度X1?0.03，试计算：操作液汽比为最小液汽比的倍数？ 吸

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