气体吸收。
1.向盛有一定量水的鼓泡吸收器中通入纯的co2气体，经充分接触后，测得水中的co2平衡浓度为2.875×10－2kmol/m3，鼓泡器内总压为101.
3kpa，水温30℃，溶液密度为1000 kg/m3。试求亨利系数e、溶解度系数h及相平衡常数m。
解：查得u30℃，水的。
稀溶液： 2．在总压101.3kpa，温度30℃的条件下， so2摩尔分率为0.3的混合气体与so2摩尔分率为0.01的水溶液相接触，试问：
1） 从液相分析so2的传质方向；
2） 从气相分析，其他条件不变，温度降到0℃时so2的传质方向；
3） 其他条件不变，从气相分析，总压提高到202.6kpa时so2的传质方向，并计算以液相摩尔分率差及气相摩尔率差表示的传质推动力。
解：(1)查得在总压101.3kpa，温度30℃条件下so2在水中的亨利系数e=4850kpa
所以47.88
从液相分析。
x=0.01
故so2必然从液相转移到气相，进行解吸过程。
2）查得在总压101.3kpa，温度0℃的条件下，so2在水中的亨利系数e=1670kpa
从气相分析。
y*=mx=16.49×0.01=0.16故so2必然从气相转移到液相，进行吸收过程。
3）在总压202.6kpa，温度30℃条件下，so2在水中的亨利系数e=4850kpa
从气相分析。
y*=mx=23.94×0.01=0.24故so2必然从气相转移到液相，进行吸收过程。
以液相摩尔分数表示的吸收推动力为：
x=x*－x=0.0125－0.01=0.0025
以气相摩尔分数表示的吸收推动力为：
y= y － y*=0.3－0.24=0.06
3．在总压为100kpa、温度为30℃时，用清水吸收混合气体中的氨，气相传质系数=3.84×10-6 kmol/（m2·s·kpa），液相传质系数=1.83×10-4 m/s，假设此操作条件下的平衡关系服从亨利定律，测得液相溶质摩尔分率为0.
05，其气相平衡分压为6.7kpa。求当塔内某截面上气、液组成分别为y=0.
05，x=0.01时。
1） 以（）、表示的传质总推动力及相应的传质速率、总传质系数；
2） 分析该过程的控制因素。
解：（1）根据亨利定律。
相平衡常数。
溶解度常数。
以气相分压差（）表示总推动力时：
100×0.05-134×0.01=3.66kpa
kmol/（m2·s·kpa）
3.66×10-6×3.66=1.34×10-5 kmol/（m2·s）
以（）表示的传质总推动力时：
kmol/m3
0.4146×100×0.05－0.56=1.513 kmol/m3
8.8×10-6×1.513=1.3314×10-5 kmol/（m2·s）
2）与（）表示的传质总推动力相应的传质阻力为273597（m2·s·kpa）/ kmol；
其中气相阻力为m2·s·kpa/ kmol；
液相阻力m2·s·kpa/ kmol；
气相阻力占总阻力的百分数为。
故该传质过程为气膜控制过程。
4 ．若吸收系统服从亨利定律或平衡关系在计算范围为直线，界面上气液两相平衡，推导出kl与kl、kg的关系。
解：因吸收系统服从亨利定律或平衡关系在计算范围为直线。
界面上气液两相平衡的关系式。由得。
由得。由得。
2）式＋（3）式，并与（1）式比较得。
5．在逆流吸收的填料吸收塔中，用清水吸收空气～氨混合气中的氨，气相流率为 0.65kg/(m2·s)。操作液气比为最小液气比的1.
6倍，平衡关系为，气相总传质系数为0.043kmol/(m3·s)。试求：
1)吸收率由95％提高到99％，填料层高度的变化。
2）吸收率由95％提高到99％，吸收剂用量之比为多少？
解：（1）吸收率为95％时：
v＝0.65／29＝0.0224 kmol/(m2·s)
l＝0.0224×1.398＝0.0313 kmol/(m2·s)
吸收率为99％时：
l‘＝0.0224×1.457＝0.0326 kmol/(m2·s)
2) l＝0.0224×1.398＝0.0313 kmol/(m2·s)
l‘＝0.0224×1.457＝0.0326 kmol/(m2·s)
6．在一填料塔中用清水吸收氨－空气中的低浓氨气，若清水量适量加大，其余操作条件不变，则、如何变化？（已知体积传质系数随气量变化关系为）
解： 用水吸收混合气中的氨为气膜控制过程，故。
因气体流量v不变，所以、近似不变，hog不变。
因塔高不变，故根据z=可知不变。
当清水量加大时，因，故s降低，由图5-25可以看出会增大，故将下降。
根据物料衡算，vy不变，l增大，可近似推出将下降。
7．在一逆流操作的吸收塔中，如果脱吸因数为0.75，气液相平衡关系为，吸收剂进塔浓度为0.001（摩尔比，下同），入塔混合气体中溶质的浓度为0.
05时，溶质的吸收率为90%。试求入塔气体中溶质浓度为0.04时，其吸收率为多少？
若吸收剂进口浓度为零，其他条件不变，则其吸收率又如何？此结果说明了什么？
解： 时：原工况
新工况。解得。
时：原工况
新工况。解得。
从计算结果看，塔高一定，当用纯溶剂吸收混合气体中的溶质时，入塔气体组成变化，其他条件不变，其吸收率不变。
8.在一逆流操作的填料塔中，用纯溶剂吸收混合气体中溶质组分，当液气比为1.5时，溶质的吸收率为90％，在操作条件下气液平衡关系为。
如果改换新的填料时，在相同的条件下，溶质的吸收率提高到98％，求新填料的气相总体积吸收系数为原填料的多少倍？
解：原工况。
新工况： 9．用纯溶剂在一填料吸收塔内，逆流吸收某混合气体中的可溶组分。混合气体处理量为1.
25nm3/s，要求溶质的**率为99.2%。操作液气比为1.
71，吸收过程为气膜控制。已知10℃下，相平衡关系，气相总传质单元高度为0.8m。
试求：1）吸收温度升为30℃时，溶质的吸收率降低到多少？ （30℃时，相平衡关系）
2）若维持原吸收率，应采取什么措施（定量计算其中的2个措施）。
解：1）原工况：
新工况。解得。
2）温度升高，平衡线上移，推动力减小，保持吸收率不变，可采取措施：
1）l/v增加，即增加溶剂量；
2）增加填料层高度。
l/v不变，温度升高，，推动力减小靠增加塔高弥补。
温度改变，对气膜控制吸收过程，传质单元高度不变，
10．在一塔高为4m填料塔内，用清水逆流吸收混合气中的氨，入塔气体中含氨0.03（摩尔比），混合气体流率为0.028kmol/(m2·s), 清水流率为0.
0573kmol/(m2·s)要求吸收率为98％，气相总体积吸收系数与混合气体流率的0.7次方成正比。已知操作条件下物系的平衡关系为，试求：
1）当混合气体量增加20％时，吸收率不变，所需塔高？
2）压力增加1倍时，吸收率不变，所需塔高？（设压力变化气相总体积吸收系数不变）
解：原工况：
1）气体流量增加20％
因水吸收氨为气膜控制，所以v增加，传质单元高度变化。
2）压力加1倍。
化工原理吸收答案
气体吸收单元自测题答案。一 填空题。1 组分在溶剂中溶解度的差异。2 难溶。3 大于 上方。4 易溶 0.0997 5 液相 气相 降低 升高。6 存在气液相界面 在相界面上气液达到平衡 传质阻力集中在液膜和气膜内 气膜 液膜。7 几乎不变 增大。8 增大 增加。9 无限高。11 mg l l mg...
化工原理吸收习题答案
题1.已知在0.1mpa 绝压 温度为30 时用清水吸收空气中的so2，其平衡关系为ya 26.7xa。如果在吸收塔内某截面测得气相中so2的分压4133pa，液相中so2浓度为ca 0.05kmol m 3，气相传质分系数为kg 4.11 10 9kmol m2 s pa 1，液相传质分系数kl ...
化工原理吸收课后答案
第二章吸收习题解答。1从手册中查得101.33kpa 25 时，若100 中含氨1g,则此溶液上方的氨气平衡分压为0.987kpa。已知在此组成范围内溶液服从亨利定律，试求溶解度系数h kmol m3 kpa 及相平衡常数m。解 1 求。由。求算。已知 相应的溶液浓度可用如下方法算出 以水为基准，因...