吸收习题典型习题
【例5-8】在一塔径为0.8m的填料塔内,用清水逆流汲取空气中的氨,要求氨的汲取率为99.5%。空气和氨的混合气质量流量为1400kg/h,气体总压为101.3kPa,其中氨的分压为1.333 kPa。假设实际汲取剂用量为最小用量的1.4倍,操作温度〔293K〕下的气液相平衡关系为Y*X3·s,试求 〔1〕每小时用水量; 〔2〕用平均推动力法求出所需填料层高度。 解 (1) 因混合气中氨含量很少,故 ㎡ 实际汲取剂用量LLmin (2) X1 = X2+V〔Y1-Y2〕/L=0+ == = =14.24×0.30= 22·s的清水逆流汲取混合气中的丙酮,要求丙酮的回收率为98.8%。操作压力为100 kPa,操作温度下的亨利系数为177 kPa,气相总体积汲取系数为0.0231 kmol/m3·s,试用解吸因数法求填料层高度。 解 因此时为低浓度汲取,故 kmol/m2·s = 也可由和=83.3,查图5-17得到, = 所以 【例5-10】在一填料塔中用清水汲取氨-空气中的低浓氨气,假设清水量适量加大,其余操作条件不变,那么、如何改变?〔体积传质系数随气量改变关系为〕 解: 用水汲取混合气中的氨为气膜限制过程,故 因气体流量V不变,所以近似不变。由于,不变,所以HOG不变。 因塔高不变,故依据Z=可知不变。 当清水量加大时,因,故S降低,由图5-17可以看出会增大,故将下降。 依据物料衡算可近似推出将下降。 4 有一填料汲取塔,在28℃及101.3kPa,用清水汲取200m3/h氨-空气混合气中的氨,使其含量由5%降低到0.04%〔均为摩尔%〕。填料塔直径为,填料层体积为3 m3,平衡关系为,Kya=38.5kmol/h。问〔1〕出塔氨水浓度为出口最大浓度的80%时,该塔能否运用?〔2〕假设在上述操作条件下,将汲取剂用量增大10%,该塔能否运用?〔注:在此条件下不会发生液泛〕 解:〔1〕 惰性气体流量 该塔现有填料层高度 因为 所以该塔不适合。 〔2〕汲取剂用量增大10%时 因为 所以该塔适合。 8某厂汲取塔填料层高度为4m,用水汲取尾气中的有害组分A,平衡关系为Y=1.5X,塔顶X2=0,Y2=0.004,塔底X1=0.008,Y1=0.02,求: (1) 气相总传质单元高度; (2) 操作液气比为最小液气比的多少倍; (3) 由于法定排放浓度Y2必需小于0.002,所以拟将填料层加高,假设液气流量不变,传质单元高度的改变亦可忽视不计,问填料层应加高多少? 解:〔1〕气相总传质单元高度 〔2〕操作液气比为最小液气比的多少倍 因为X2=0,故 那么 〔3〕? 那么 所以 所以