2025年吸收习题课的题VIP免费

1、吸取剂部分再循环对塔高的影响常压逆流持续操作的吸取塔，用清水吸取空气-氨混合气中的氨，混合气的流率为0.02kmol/（m2s），入塔时氨的浓度为0.05（摩尔分率，下同），规定吸取率不低于95%，出塔氨水的浓度为0.05。已知在操作条件下气液平衡关系为y*=0.95x，，气相体积传质总系数Kya=0.04kmol/（m3s），且KyaG0.8。（1）所需填料层高度为多少？（2）采用部分吸取剂再循环流程，新鲜吸取剂与循环量之比L/LR=20，气体流率及新鲜吸取剂用量不变，为达成分离规定，所需填料层的高度为多少？（3）示意绘出带部分循环与不带循环两种状况下的操作线与平衡线。（4）求最大循环量LR(max)。解：(1)低浓气体吸取，液气比：而，因此又(2)吸取剂再循环此时吸取剂入口浓度：塔由于为易溶气体，且因此L再循环后，不变，即不变（3）见上图。（4）当循环量加大，，当时，气液两相在塔顶平衡，，达成分离规定，塔高无限，此时，循环量为最大循环量。，从计算成果能够看出，吸取剂部分再循环，吸取塔进口液体溶质浓度增加，平均传质推动力减小，若过程为气膜控制，循环吸取剂流量增加，传质系数不变，因此造成吸取塔塔高增加。问题：从上述成果看吸取剂部分循环对吸取是不利的，但工业上为什么有时还采用这种操作呢？在下列状况下采用循环总的看来是有利的：（1）若吸取过程的热效应很大，以至吸取剂进吸取塔前需要塔外冷却来减少吸取温度，这样相平衡常数m减少，全塔平均推动力提高，祢补了因部分再循环吸取塔进口液体溶质浓度增加造成的平均传质推动力减小。（2）若吸取工艺规定较小的新鲜吸取剂用量，以至不能确保填料被较好的润湿，致使单位体积填料有效传质面积减少，此时采用吸取剂部分再循环，提高单位体积填料有效传质面积，即提高体积传质系数，赔偿了因循环而减少吸取推动力，如果总体上仍使塔高减少，使用再循环是故意义的。2、提高吸取率的具体方法在填料高度为4m的常压填料塔中，用清水吸取尾气中的可溶组分。已测得以下数据：尾气入塔构成为0.02，吸取液排出的浓度为0.008（以上均为摩尔分率），吸取率为0.8，并已知此吸取过程为气膜控制，气液平衡关系为y*=1.5x。（1）计算该塔的HOG和NOG；（2）操作液气比为最小液气比的倍数；（3）若法定的气体排放浓度必须0.002，可采用哪些可行的方法？并任选其中之一进行计算，求出需变化参数的具体数值；（4）定性画出改动前后的平衡线和操作线。解：(1)可当作低浓气体吸取，(2)(3)可采用的方法：a.增加填料层高度不变（G不变，气膜控制不变）不变b.增大用水量由于G不变，气膜控制，因此不变，不变又不变，因此也不变即试差或由图，查得c.其它操作条件不变，减少操作温度，m变小，，而塔高、气相总传质单元高度、气相总传质单元数不变，根据的关系图可知，，yb不变，故气体出口浓度ya减少。d.其它操作条件不变，增大操作压力，由，m变小，，而塔高、气相总传质单元高度、气相总传质单元数不变，根据的关系图可知，，yb不变，故气体出口浓度ya减少。e.其它条件不变，选用对溶质溶解度大的吸取剂，即m小。与c、d分析相似，得到ya减少。f.其它条件不变，改用另一种吸取性能较好的填料，提高吸取总传质系数及单位体积填料的有效传质面积增大，即，气相总传质单元高度变小，塔高不变，气相总传质单元数变大，又因S也不变，故根据的关系图可知，，yb不变，故气体出口浓度ya减少。从本题的成果看：工业上提高吸取率，减少出口气体浓度的具体方法能够从吸取过程的设计方面入手，如增加塔高、改换吸取剂及改用性能良好的填料。另外首先从吸取操作方面入手减少气体出口浓度更为方便，如减少吸取温度、提高吸取压力、适度增大吸取剂用量，若非清水为吸取剂，还可减少吸取剂入口浓度。3、气液流动方式对吸取过程的影响用吸取操作除去某气体混合物中的可溶有害组分，在操作条件下的相平衡关系为Y*=1.5X，混合气体的初始浓度为0.1（摩尔比，下同），吸取剂的入塔浓度为0.001，液气比为2.0。已知在逆流操作时，气体出口浓度为0.005，试计算在操作条件不变的状况下改为并流操作，气体的出口浓度为多少？逆流操作时所吸取的可溶组分是并流操作的多少倍...