化工原理习题第四部分吸收答案

2 吸收因数法 ○ S?mG2.5??0.85 L2.94 NOG?y?mxa1ln[(?1Sb)?S ]1?Sya?mxa1ln[(?11?0.850.0?800.85)? 0.85]0.0?0160 ? ?14.1 5此时 h?H0.8?14.1?5OG?NOG? 1.1m 即所需填料层高度11.4m,大于9m,故该塔不合用。

11、某填料吸收塔,用清水除去气体混合物中有害物质,若进塔气中含有害物质5%(体积分率),要求吸收率为90%,气体流率32kmol/(m2·h),液体流率为24 kmol/(m2·h),此液体流率为最小流率的1.5倍。如果物系服从亨利定律,并已知液相传质单元高度HL为0.44m,气相体积分传质系数kya=0.06kmol/(m3·s·△y),该塔在常温下逆流等温操作。试求: (1)塔底排出液的组成;

(2)所需填料层高度。 【解】 属于低浓气体吸收。

(1) ya?yb(1??)?0.05?(1?90%)?0.005 出塔液相组成 xb?yb?ya0.0?50.005?xa??0?0.0 6L/G24/32yb?yaLL(2) ?1.5(m)?1.5inyGGb?xam240.0?50.005即 ?1.5?0.0532?0m所以 m?0.55 6有 S?mG0.55?6?L2432?0.74

NOG?y1ln[(?1Sb)?S ]1?Sya1ln[(?11?0.740.050.74)?0.0050?.74 ]4.64 ?

由于题中并未给出气相总体积传质系数kYa,而是给出了气相分体积传质系数kya,所以不能直接求出总传质单元高度HOG,要先求出分传质单元高度HG。 HG?G32/3600??0.14 8kya0.06 HOG?HG?SHL?0.148?0.7?40.?44 m0则 h?H0.47?4.6?4OG?NOG? 2.m12、已知某填料吸收塔直径为1m,填料层高度4m。用清水逆流吸收空气混合物中某可溶组分,该组分进口浓度为8%,出口为1%(均为摩尔分率),混合气流率30kmol/h,操作液气比为2,相平衡关系为y=2x。试求: (1)气相总体积传质系数Kya; (2) 塔高为2m处气相浓度;

(3) 若塔高不受限制,最大吸收率为多少? 【解】 (1)先求出单位塔截面积上混合气体的流率 G?30?4?38.22kmol/(m2?h)

m2??1 L/G2?12 S?根据例题9-4的结论,有 NOG?yb8%?1??1?7 ya1%则传质单元高度为 HOG? 气相总体积传质系数 Kya?h4??0.57m1 NOG7G38.22??66.kmol9HOG0.571m/3(?h )'(2)2m塔高所对应的传质单元数NOG为

' NOG?22??3.50 HOG0.571设2m处气液相浓度分别为y、x,则

' NOG?yb?mx?1 y?mx即 3.5?又由物料衡算可知

0.0?8x2? 1 (1)

y?2x ya?y?L(xa?x) G 1%?y?2(?0x ) y?2x?0.0 1 (2)

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