Y1?y10.05??0.05263

1?y11?0.05Y2=Y（=0.05263（1-0.95）=0.00263 11??A）X1??Y10.05263??0.0439 m1.2X2?0,

最小吸收剂用量 Lmin?V(Y1?Y2)0.05263?0.00263??216.4kmol/h

X1*?X20.0439实际用水量 L?1.5Lmin?1.5?216.4kmol/h?324.6kmol/h?324.6?18kg/h?5843kg/h

（2）填料层高度 S?mV1.2?190??0.702 L324.6Y?mX21ln[(1?S)1?S] 1?SY2?mX2 NOG? NOG?HOG1005263ln[(1?0.702)?0.702]?6.366

1?0.7020.00263V190???0.764m

?KYa?220??1.224 Z?NOGHOG?6.366?0.764?4.68m

【6-9】 在一逆流操作的吸收塔中用清水吸收氨和空气混合气中的氨，惰性气流量为0.025kmol/s，混合气入塔含氨0.02（摩尔比），出塔含氨0.001（摩尔比）。吸收塔操作时的总压为101.3kPa，温度为293K，在操作浓度范围内，氨水系统的

*Kakmol(s?m)。若塔径为1m，实际液气比为最小液气比的1.2倍，求平衡方程为Y?1.2X，总传质系数Y为0.0522

3所需塔高度。[Z解：最小液气比

?6.0m]

(L/V)min?Y1?Y20.02?0.001??1.14 ?X1?X20.02/1.2?0L/V?1.2(L/V)min?1.2?1.14?1.37

液相出口浓度

X1?Y1?Y20.02?0.001?X2??0.0139

L/V1.37平均推动力

?Ym?(Y1?mX1)?(Y2?mX2)(0.02?1.2?0.0139)?0.001??1.93?10?3

Y?mX10.02?1.2?0.0139lnln10.001Y2?mX2惰性气体摩尔流量

V?0.025?4?0.0318kmol/(s?m2)

?12传质单元高度

HOG?V0.0318??0.609m Kya0.0522传质单元数

NOG?Y1?Y20.02?0.001??9.84

?Ym1.93?10?3所需塔高

Z?HOG?NOG?0.609?9.84?6.0m

【6-10】 用清水逆流吸收混合气体中的

CO2，已知混合气体的流量为300m3CO2/h（标准状态下），进塔气体中含量为

*0.06（摩尔分数），操作液-气比为最小液-气比的1.6倍，传质单元高度为0.8m。操作条件下物系的平衡关系为Y?1200X。

要求

CO2吸收率为95％，试求：

（1）吸收液组成及吸收剂流量；[（2）写出操作线方程；[YX1?3.33?10?5；L?22964kmol/h]

?1824X?3.26?10?3]

（3）填料层高度。[Z?4.71m] 解（1）由已知可知，惰性气体流量V?300(1?0.06)?12.59kmol/h 22.4

X2?0, ?A?Y1?Y2Y1最小液-气比 ?Y1?Y2Y1?Y2?L????m?A ?*VX?XY/m??min121操作液-气比

L?L??1.6???1.6?Am?1.6?0.95?1200?1824 V?V?min吸收剂流量 L?L?????V?1824?12.59?22964kmol/h ?V?吸收液组成

Y1?y10.06??0.064

1?y11?0.06VV1(Y1?Y2)?X2?Y1?A??0.064?0.95?3.33?10?5 LL1824LL（2）操作线方程 Y?X?(Y1?X1)?1824X?(0.064?1824?3.33?10?5)

VVX1?X2?整理得 Y（3）填料层高度 S?1824X?3.26?10?3

?mV1200??0.658 L1824Y?mX21ln[(1?S)1?S] 1?SY2?mX2 NOG? NOG Z?11ln[(1?0.658)?0.658]?5.89

1?0.6581?0.95?NOGHOG?5.89?0.8?4.71m

3【6-11】 一填料吸收塔，在28℃及101.3kPa下操作，用清水吸收200m降低到0.04％（均为摩尔百分数）。填料塔直径为0.8

/h氨-空气混合气中的氨，使其中氨含量由5％

3

m，填料层体积为

m3，平衡关系为Y*?1.4X，已知

Kya=38.5kmol/m3?h。（1）出塔氨水浓度为出口最大浓度的80％时，该塔能否使用？（该塔不能使用）

（2）若在上述操作条件下，将吸收剂用量增大10％，该塔能否使用？（注：在此条件下不会发生液泛）（该塔合用）

0.050.0004?0.05263 Y2??0.0004

1?0.051?0.0004200273惰性气体流量 V???(1?0.05)?7.69kmol/h

22.4301解：（1）Y1?Y10.05263??0.0376m1.4X1?0.80X1*?0.0301X1*?L?V(Y1?Y2)7.69?(0.05263?0.0004)??13.34kmol/hX1?X20.0301?0?mX1?0.05263?1.4?0.0301?0.01049

?Y1??Y1?Y2'?Y2?0.0004?Y1???Y2'???Ym?0.00309?Y1?ln?Y2'Z??V(Y1?Y2)7.69?(0.05263?0.0004)??6.72m2?38.5?0.785?0.8?0.00309KYa??Ym该塔现在有填料层高度 Z?3?6m

0.785?0.82因为Z??Z，所以该塔不能使用。 （2）吸收剂用量增大10%时

L???1.1?13.34?14.67kmol/hL???V(Y1?Y2)7.69?(0.05263?0.0004)??14.67kmol/h????X1?X2X1?0

X1???0.0274???0.05263?1.4?0.0274?0.01427 ?Y1???Y1?mX1?Y2???Y2?0.0004????Ym0.01427?0.0004?0.003890.01427ln0.0004V(Y1?Y2)7.69?(0.05263?0.0004)Z?????5.34m??38.5?0.785?0.82?0.00389KYa??Ym因为Z???Z，所以该塔合用。

【6-12】 一填料塔用清水逆流吸收混合气中的有害组分A。已知操作条件下气相总传质单元高度为1.5m，进塔混合气相组成为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多少倍？（(L/V)（2）所需填料层高度？（Z?7.67m）

（3）若气液流量和初始组成不变，要求尾气组成为0.0033，求此时所需的填料层高度。（Z??11.28m） 解：（1）Y1(L/V)min?1.286）

?0.040.0053?0.0417 Y2??0.00533

1?0.041?0.0053