第七章吸收吸附催化习题讲解吸收计算1.某吸收塔填料层高度为2.7m，在101.3kPa压力下，用清水逆流吸收混和气中的氨，混和气入塔流率0.03kmol/(m3s)，含氨2%（体积），清水的喷淋密度为0.018kmol(m2·s)，操作条件下亨利系数E为60kPa，体积传质系数为kya=0.1kmol/(m3·s)，试求排出气体中氨的浓度。解：因为NH3易溶于水，所以属于气相控制。可依式9.75Z=计算又PA1=0.02×101.3×103=2.026×103PaKGa=kya/p将题中所给数值代入式9.75，有2.7∴PA2=0.25Pay2=PA2/P=2.50×10-4/101.3=2.47×10-4%9.4在温度20℃，压力1.013×105Pa条件下，填料塔中用水洗涤含有8%SO2的低浓度烟气。要求净化后塔顶排气中SO2浓度降至1%，每小时净化烟气量为300m3。试计算逆流吸收过程所需最小液流量。解：在20℃，1.01×105Pa条件下查表9—2得E=0.355×104kPa。m===35.1由于低浓度气体吸收，且溶液为稀溶液，其气液关系服从亨利定律从而最小气液比为：=9213.25m3/h2.试计算用H2SO4溶液从气相混和物中回收氨的逆流吸收塔的填料层高度。已知：气体混和物中NH3的分压进口处为5×103Pa，出口处为103pa。吸收剂中H2SO4浓度；加入时为0.6kmol/m3，排出时为0.5kmol/m3。KG=3.5×10-6kmol/(m2·h·Pa)，KL=0.05m/s，H=7.5×10-4kmol/(m3·Pa)，气体流量G=Gs=45kmol/h，总压为105Pa。解：NH3与H2SO4反应方程式为：NH4OH+H2SO4=又已知PA1=5×103PaPA2=103PaCB1=0.5kmol/m3CB2=0.6kmol/m3G=45kmol/m3P=105Par=1/2代入式9.27有NA=（G/P）（PA1-PA2）=（L/rP1）（CB2-CB1）NA=（45/105）（5×103-103）=（2L/P1）（0.6-0.5）得L/P1=9计算临界浓度（CB）C：S=P1H/P=P1=0.013P1L/SG=9/（0.013×45）=15.4kL/（1+kG）=0.05/（3.5×10-6/7.5×10-4）=11r=PS/(rρL)PA1/L=5×103/0.026×105=1.92代入式9.77a:（GB）c===0.364kmol/m3 (CB)C
