昆工化工原理下册试题汇总

L()33. 在吸收过程中,物系平衡关系可用Y*?mX表示,最小液气比的计算关系式min=。 V34. 某吸收过程,用纯溶剂吸收混合气体中的溶质组分A,混合气进塔组成为0.1,出塔组成

为0.02(均为摩尔比),已知吸收因数A为1,若该吸收过程所需理论板数为4层,则需传质单元数为 。

三、计算题

1. 在填料塔内用清水逆流吸收空气和氨混合气中的氨,惰性气体的处理量为50kmol/h,进塔

气体浓度Y1=0.04(比摩尔分率),要求氨的回收率为90%,吸收剂用量是最小用量的1.5倍。操作条件下平衡关系为Y*=0.8X,气相传质单元高度H0G为0.8m,气相传质单元数NoG为4.6,试求:1.吸收剂用量为多少kmol/h?;2.出塔液体浓度X1为多少?;3.填料层高度为多少m?

2. 吸收塔中用清水吸收混合气体中的SO2,气体与水逆流接触, 气体(标准状态)流量为

5000m3/h,其中SO2(体积分数)为10%,要求SO2的吸收率为95%,塔的操作条件为293K及101.3KPa,在此条件下,SO 2在二相间的平衡关系可近似的表示为Y*=26.7X,试问:取用水量为最小用水量的1.5倍时,用水量应为多少?

3. 某吸收塔填料层高4m,用水吸收尾气中的有害成分A。在此情况下,测得

的浓度如图所示。已知平衡关系为Y=1.5X。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.由于法定排放浓度规定y2.必须小于0.002,所以拟将填料层加高。若液气比不变,问填料层应加高多少?(4)画出填料加高前后吸收操作线的示意图。

4. 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

5. 某混合气含溶质A 3%(摩尔分率),在常压下用清水逆流吸收,回收率为99%,已知在操

作条件下平衡关系为 Y=2.0X,混合气体流率为G=0.03kmol/(m2·s),气相体积传质系数为

KYa=0.04kmol/(m3·s) 。如果取液气比为最小液气比的1.5倍 试求:1.气相总传质单元

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数; 2.填料层高度。

6. 汽液逆流通过一填料吸收塔,入口气体中溶质氨的浓度为10g/Nm3,溶质的回收率为98%,

用清水作吸收剂,吸收剂的用量为380kmol/h,是最小吸收剂用量的1.4倍,操作压力为101.kPa,相平衡关系为Y=1.3X,求该塔混和气体的处理量及总传质单元数。

7. 在常压逆流填料吸收塔中,用清水吸收焦炉气中氨,焦炉气处理量为500标准m3/h,进塔

气体组成y1 为0.0132(摩尔分率)。氨的回收率为0.99。水的用量为最小用量的1.5倍。焦炉气入塔温度为30℃,空塔气速为1.1m /s 。操作条件下平衡关系为Y* =1.2X(X ,Y 为摩尔比)。气相体积总吸收系数KY a为200 kmol /m3.h,试求:1.气相总传质单元数NOG ;2.填料层高度Z。

8. 在常压操作的填料吸收塔中,用清水吸收焦炉气中的氨。焦炉气处理量为6000m3(标准)/h,

进塔气体中氨的含量为3%(摩尔分率),氨的吸收率为98%,水的用量为最小用量的1.6倍,操作条件下的平衡关系为 Y*=1.2X,气相总传质单元高度为0.65m 。 试求:1.出塔溶液的组成 2.填料层高度

9. 吸收塔处理1500m 3混合气,其中含溶质组分A 1.5kmol ,操作温度25℃,压强为105KPa,

试求混合气中组分A的摩尔分率y和摩尔比Y。 (y=0.0236, Y=0.0242)。

10. 已知在101.33kPa 及20℃时,测得氨在水中的平衡数据为:溶液上方氨平衡分压为

0.8kPa ,气体在液体中溶解度为1g (NH3)/100g (H2O) 。试求溶液的亨利系数E 、平衡常数m 以及溶解度系数H 。假定该溶液服从亨利定律。 (E =76.3kPa m =0.076 H =0.728kmol /kN.m ) 。

11. 常压、25℃下某已知体系的平衡关系符合亨利定律,亨利系数E为

大气压,溶

质A的分压为0.54大气压的混合气体分别与三种溶液接触:①溶质A浓度为 的水溶液;②溶质A浓度为

的水溶液;③溶质A浓度为

的水溶液。

试判断上述三种情况下溶质A在二相间的转移方向。

12. 在常压逆流吸收塔中,以清水吸收空气~氨气混合气中的氨气。已知进塔气体中含NH3 5%,

出塔气体中含NH30.5%(以上均为体积%),出塔液体中NH3组成为0.01(摩尔分率),气液平衡关系为Y =2.5X (式中X, Y 为摩尔比),试求塔顶和塔底处以ΔY 表示的气相推动力。

(ΔY1=0.0273 ΔY2=0.00526)。

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13. 在常压逆流操作的吸收塔中,用清水吸收混合气体中溶质A 。已知操作温度为30℃,混

合气体处理量为1000m3 /h ,进塔气体中组分A 的体积分率为0.05,吸收率为90%,清水用量为120kmol/h ,试求塔底吸收液的组成。 (X1 =0.015)

14. 在逆流吸收塔中,进塔气相组成Y1=0.01(摩尔比),吸收率为99%,操作条件下相平衡关

系为Y =1.0X (式中X ,Y 为摩尔比),试求下列情况下的气相总传质单元数NOG ;1.进塔液相为纯溶剂,

LL=1.25; 2.进塔液相为纯溶剂,=1.0。 VV( 1. NOG=15 2. NOG=99 )

15. 在逆流操作的填料塔中,用清水吸收空气中得氨,要求氨的回收率为0.99,已知吸收塔中

填料层高度为4.5m ,实际的吸收剂用量为最小用量的1.4倍,操作条件下的平衡关系可表示为Y =m X (Y ,X 为摩尔比)试求填料塔的气相传质单元高度。 (HOG=0.374m )

16. 在逆流填料吸收塔中,用清水吸收空气---氨气混合气中得氨气。进塔气体组成为

Y1=0.026(摩尔比,下同),出塔气体组成Y2=0.0026 ,混合气体流量为100标准m3/h ,清水用量为0.1 m3/h。操作压力为0.95atm ,亨利系数为0.5atm ,平衡关系为直线。填料层高度为1.2m ,塔内径为0.2m 。试求吸收塔的气相总体积吸收系数KY a 。 (KY a=374kmol /m3.h )

17. 在逆流填料吸收塔中,用纯溶剂吸收某混合气中的溶质。在常压、27℃下操作时混合气流

量为1200 m3/h,进塔气体组成为0.05(摩尔分率)。塔截面积为0.8m2 ,填料层高度为4m ,气相体积总系数KY a为100 kmol /m3.h,气液平衡关系为直线,且吸收因数A =1,试求出塔气体组成Y2 和回收率η。 (Y2=0.00387, η=0.926)

18. 以清水在填料塔内逆流吸收空气~氨混合气中的氨,进塔气中含氨4.0%(体积),要求回

收率 为0.96,气相流率G为0.035 kmol /m2.s 。采用的液气比为最小液气比的1.6倍,平衡关系为Y* =0.92X ,总传质系数KY a为 X1;2.所需填料层高度Z。 (X1=0.0283 ; Z=5.22m)

。试求:1.塔底液相浓度

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19. 在一逆流接触的填料吸收塔中,用纯水吸收空气~氨混合气中的氨,入塔气体中含 NH3 9%,

要求吸收率为95%,吸收剂用量为最小用量的1.2倍,操作条件下的平衡关系为Y* =1.2X。传质单元高度为0.8m。试求:1.填料层高度Z 。 (Z =7.843m )

20. 在常压逆流填料吸收塔中,用清水吸收焦炉气中氨,焦炉气处理量为500标准m3/h,进塔

气体组成y1 为0.0132(摩尔分率) 。氨的回收率为0.99。水的用量为最小用量的1.5倍。焦炉气入塔温度为30℃,空塔气速为1.1m /s 。操作条件下平衡关系为Y* =1.2X(X ,Y 为摩尔比)。气相体积总吸收系数KY a为200 kmol /m3.h,试求:1.气相总传质单元数NOG ;2.填料层高度Z 。 (NOG =10.74; Z =7.68m )

21. 在常压逆流填料吸收塔中,用循环吸收剂吸收混合气中的SO2。进塔吸收剂流量为2000kmol

/h ,其组成为0.5g (SO2)/100g (H2O);混合气流量为90kmol /h ,其组成为0.09(SO2摩尔分率),吸收率为0.8。 在操作条件下物系平衡关系为(Y* =18X –0.01) 式中Y ,X 为摩尔比。试分别用平均推动力法和吸收因数法求出气相总传质单元数NOG 。 (NOG=6.65)

22. 在常压操作的填料吸收塔中,用清水吸收焦炉气中的氨。焦炉气处理量为6000m3(标准)/h,

进塔气体中氨的含量为3%(摩尔分率),氨的吸收率为98%,水的用量为最小用量的1.6倍,操作条件下的平衡关系为 Y*=1.2X,气相总传质单元高度为0.65m 。 试求:1.出塔溶液的组成 2.填料层高度。 (X1 =0.0161;Z =5.27m )

23. 某混合气含溶质A 3%(摩尔分率),在常压下用清水逆流吸收,回收率为99%,已知在操

作条件下平衡关系为 Y*=2.0X,混合气体流率为G=0.02kmol/m2.s,气相体积传质系数为KYa=0.04kmol/m3.s 。如果取液气比为最小液气比的1.5倍 试求:1.出塔溶液的组成 2.填料层高度。

(X1 =0.0103, Z =5.204m )

24. 用纯溶剂吸收某混合气体中的可溶组分。进塔气体浓度为0.048(摩尔分率),要求回收

率 为92%。取液气比为最小液气比的1.6倍。气液逆流,平衡关系Y* =2.5X,气相总传质单元高度为0.62米。试求填料层高

(2.985m)

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