【例3-1】在填料塔中用清水吸收氢与空气的混合气中的氢.docVIP

【例3-1】　在填料塔中用清水吸收氨与空气的混合气中的氨。混合气流量为1500标，氨所占体积分率为5%，要求氨的回收率达95%。已知塔内径为0.8m，填料单位体积有效传质面积，吸收系数。取吸收剂用量为最少用量的1.5倍。该塔在30℃和压力下操作，在操作条件下的平衡关系为，试求： 出塔溶液浓度x1　； 用平均推动力法求填料层高度Z　； 用吸收因数法求Z　。 解题思路： 首先列出已知条件，并用公式符号和标准单位表达出来。 思路就是由所求目标推至已知条件。 （1）求x1 解题过程是由已知到未知。即求出 （2）求Z（平均推动力法） （3）求Z（吸收因数法） 按前述计算结果代入即可。 解题过程： 点评：此题是对吸收章节的全面复习，起码涉及到下面五个重要的知识点。 吸收平衡关系——亨利定律，涉及了m与H的换算公式，H的单位，也复习到了。 操作线方程和最小液气比的计算。 传质系数及其关系的换算， 平均推动力法求算填料层高度。 吸收因数法求算填料层高度。 还有吸收率 和理想气体状态方程等均有涉及。 【例3-2】　某填料吸收塔，用清水吸收某气体混合物中的有害物质A，若进塔气中含A　5%（体积%），要求吸收率为90%，气体流率为，液体流率为，此时的液气比是最小液气比的1.5倍。如果物质服从亨利定律（即平衡关系为直线），并已知液相传质单元高度为0.44m，气相体积传质分系数，试求： 塔底排出液组成x1　； 用吸收因数法求所需填料层高度Z　； （3）用平均推动力法求Z　。 解题思路： 首先列出已制条件，并用公式符号和标准单位表达出来。此题中以液体传质分系数表达的传质单元高度为0.44m，即 思路就是由所求目标推至已知条件： (2)求Z 解题过程： 点评：此题不仅复习了操作线方程、最小掖气比公式、填料层高度的两种公式。其区别于例3-1的特点是： 通过给出的液气比来求m 通过给出传质单元高度HL来求传质分系数kxa 复习了总传质系数与分传质分数之间的关系式。 【例3-3】　有一吸收塔，填料层高度为3m，在常压、20℃用清水来吸收氨和空气混合气体中的氨。吸收率为99%，进口气体中含氨6%（体积%），进口气体速率为580，进口清水速率为770，假设在等温条件下逆流吸收操作，平衡关系，且与气体质量流速的0.8次方成正比，分别计算改变下列操作条件后，达到相同分离程度所需填料层高度。 将操作压强增加一倍（P=202.6kPa），其他条件不变。 将进口清水量增加一倍，其他条件不变。 将进口气体流量增加一倍，其他条件不变。 解题思路： 首先通过已知Z=3m，以及未改变条件时的数据，和Z的计算公式，求出 即已知Z , y1 , y2 , x2 , m , V , L , P可求，然后通过改变条件，对Z计算式各种参数的影响，分别计算新的Z。 从上式看出： 总压P对m有影响，对Z有影响。 液体流量L，对Z有明显影响。 气体流量V，对有影响，对Z有影响。 解题过程： 求现有条件下的 二．分别计算： 点评：此题复习了以下知识点： 总压对相平衡系数m的影响，总压增加，m变小，平衡线愈靠近横轴，传质推动力增大，所以Z变小，由3m减少至1.184m。 液体流量增大、操作线方程斜率（L/V）增大，传质推动力亦增大，所以Z变小。 气体流量增大、操作线方程斜率（L/V）减小，传质推动力减小，传质单元数量是增大的。气体流量增大、气相传质总系数也增大20.8，传质单元高度总的影响是增大20.2。两个增大的影响因素，使Z增大较多，由3m增至8.67m。 【习题3-1】今有连续逆流操作的填料吸收塔，用清水吸收原料气中的甲醇。已知处理气量为（操作状态），原料中含甲醇，吸收后水中含甲醇量等于与进料气体中相平衡时浓度的67%。设在常压、25℃下操作，吸收的平衡关系取为Y=1.15X，甲醇回收率要求为98%，，塔内填料的比表面积为塔内气体的空塔气速为。试求：（1）水的用量为多少？（2）塔径；（3）传质单元高度HOG；（4）传质单元数NOG；（5）填料层高度。 【习题3-2】直径为0.88m的填料吸收塔内，装有 填料，填料层高为6m。每小时处理2000m3含5%丙酮与空气的原料气操作条件为1