长江大学董盛富-8.4吸收过程的设计型计算(72)

吸收练习题1．用填料吸收塔处理低浓度气体混合物，试分析在下述新的操作条件下(其余操作条件不变)，出口气液组成ya、xb的变化；(1)入口液量减少；(2)进口液体中溶质浓度升高；(3)操作温度升高；(4)操作压力增高。2．若上题为并流操作（如图1），则相应出口气液组成ya、xb将如何变化？GyaLxaybxb图1L,xaGyaybxbLR图23．某填料塔吸收低浓度混合气中可溶组分，现保持新鲜吸收剂用量不变，而将将塔底部分液体返回塔顶循环(如图2)，其他操作条件不变，问此时气液相出口浓度有何变化？假设该吸收过程为气膜控制。4．在一板式塔中吸收某低浓度混合气中可溶组分，因故塔底部二块板脱落，试分析出口气、液组成ya、xb的变化情况(操作条件不变)。5．用填料吸收塔处理低浓度气体混合物，因故气体入塔浓度增加。若想保持吸收率不下降，而采取加大吸收剂量的办法，问是否能达到目的?6，在一填料塔中用水蒸气解吸洗油中的苯。若气液均在低浓度区，试分析在下述新的操作条件下(其余操作条件不变)，出口气液组成ya、xb的变化趋势：(1)水蒸气量G增大，(2)洗油量L增大，(3)洗油中苯含量xa增加。7．上题解吸塔操作中，为避免L增加所造成的解吸率下降(即xb增大)，拟按比例增大水蒸气量G(即L/G不变)，问能否达到目的?8．吸收塔逆流操作时，若气液均在低浓度区，当解吸因数增加，而气液进口组成及操作温度、压力不变，问溶质回收率、出塔液体浓度将如何变化?9．图3为双塔吸收低浓度气体流程。试分析在下述新的操作条件下(其余操作条件不变)，出口气液组成ya、xb1、xb2的变化：(1)气体处理量G增大；(2)气体入口浓度yb增大，(3)吸收剂量L增大，(4)吸收剂浓度xa增大。xb1xb2G,ybL,ybL/2L/2吸收塔G1,yb1解吸塔G２,yb２ya1ya2xaxb图3图4ya10．图4为吸收、解吸联合操作流程。试分析在下述新的操作条件下(其余操作条件不变)，ya1、ya2、xa、xb的变化。假设气液均在低浓度区。(1)吸收塔的处理气量G1增大，(2)解吸气量G2增加。11．在填料高为12m的塔内用清水逆流吸收空气中所含的丙酮蒸气。丙酮初含量为3％(体积)，混合气入塔流速G=0.02kmol/(m2·s)，清水的流速L=0.05kmol/(m2·s)。操作条件下平衡关系可用y=1.75x表示，体积传质系数Kya=0.016kmol/(m3·s)，希望丙酮的吸收率在98％以上，问能否满足要求?12．如图5所示填料塔，有二段填料层，高度分别为3m和4m。拟用其从CCl4-空气混合物中吸收所含的CCl4，处理的混合气体量为156kmol/(m2．h)，CCl4含量为5％(体积)，要求回收率90％以上。有两股吸收液送入塔内，第一股为含CCl41％(摩尔分率)的煤油，其量为17.7kmol/(m2．h)，从塔顶送入，第二股为含CCl45％(摩尔分率)的煤油，其量也为17.7kmol/(m2．h)，从二段填料中间送入。在操作范围内平衡关系可用y=0.13x表示。已知吸收过程属于气膜控制，Kya=0.0367kmol/(m3·s)，问能否满足要求？若将两股煤油相混，一起从塔顶送入，则结果又如何？13．在填料塔中用清水逆流吸收混合气中的某可溶组分，混合气流速为0.02kmol/(m2·s)，含可溶组分6％(体积)，清水的流速为0.85kmol/(m2·s)，此时kya＝0.045kmol／(m3·s)，kxa＝2.76kmol／(m3·s)，可溶组分的吸收率可达95％。试问在下述新情况下，可溶缉分的吸收率将如何变化？(1)气体的处理量增大20％，(2)清水的流量增大20％。已知操作条件下的相干衡关系为y＝33x+0.00198，传质系数25.07.0LGaky，82.0Lakx。14．在填料层高为12m的吸收塔内用清水吸收空气中所含的丙酮蒸气，丙酮初含量为4％(体积)，混合气入塔流速G=0.02kmol/(m3·s)，清水流速L=0.049kmol/(m3·s)。操作条件下的平衡关系可用y=1.75x表示，体积总传质系数Kya＝0.016kmol/(m3·s)。求出塔气体中丙酮的含量及其吸收率。若吸收剂改为含丙酮0.0005的水溶液，则结果又如何?15．在填料层高为5m的塔内用纯溶剂逆流吸收某气体混合物中的可溶组分(溶质)。混合气入塔流量为600kmol/(m2·h)，含溶质5％(体积)。操作条件下平衡关系为y=0.8x，体积传质系数Kya近似与溶剂量无关，为0.1kmol/(m3·s)。若要求溶质吸收率不低于90％，求所需的溶剂量至少为多少?16．用纯水逆流吸收空气-氨混合气中的氨，填料层高10m。混合气入塔流速G=0.02kmol/(m2·s)，氨的初始浓度为5％(体积)，纯水的流量为0.024kmol/(m2·s)。已知操作条件下的平衡关系为y=0.95x，体积传质系数Kya＝0.02kmol/(m3·s)。求氨的吸收率为多少？若保持纯水用量不变，而将塔底部分液体返回塔顶与纯水相混(图6)，循环比LR/L=1，则氨的吸收宰又为多少？假设吸收过程为气膜控制。17．用过热水蒸气解吸煤油中所含的苯，解吸塔的填料高度为15m。混合液入塔流量为0.029kmol/(m2·s)，含苯5％(摩尔分率)，过热水蒸气用量为0.026kmol/(m2·s)。已知在操作条件下的平衡关系为y=1.25x，总传质系数Kya＝0.013kmol/(m3·s)。，求出口煤油中苯的含量．若因故人塔混合液中苯含量变为8％，则结果又如何?18．若在例5-13中气体处理童增大20％，其余数据不变，则所需的清水量应为原来的几倍?19．若在例5-15中，进入吸收塔的溶质浓度变为8％，其余操作条件(G1、G2、L、yb2)不变，则吸收塔，解吸塔气液相出口浓度有何变化?ybxbGyaLxa图1ybxbGyaL,xaLR图2G,ybxbyaL1xa1L2xa23m4m图5yayb=0.05xbxa=0图6LR