大学课件-化工原理-吸收讨论题解答

吸收章讨论题用一逆流吸收塔与一逆流解吸塔共同作用，以脱除煤气中所含的苯蒸气。吸收过程用洗油作吸收剂，塔径为0.5m，煤气处理量为300kmol/h，入塔煤气中含苯2.5%（摩尔百分比，下同），要求出塔气含苯量不超过0.1%，从解吸塔解吸后的溶剂进入吸收塔时浓度为0.4%。操作条件下的气液平衡关系为ye=0.11x，操作液气比为最小液气比的1.8倍。在解吸塔中，用过热蒸气将进入解吸塔的吸收液进行脱苯操作，已知解吸塔的操作气液比为0.33，操作条件下的平衡关系为ye=3.64x。设吸收塔为气膜控制，解吸塔为液膜控制。试求：（1）吸收剂用量及溶质的回收率、吸收塔出塔液的饱和度；（2）若吸收过程的气相总体积传质系数Kya为1798kmol/(m3·h)，求吸收塔的填料层高度；（3）若解吸塔的液相总传质单元高度为0.72m，求解吸塔的填料层高度；（4）若吸收塔出塔气浓度分别变为0.09%、0.044%、0.04%，入塔吸收液浓度不变，仅加大液体量的措施是否可行？若可行，应调为多少？若不行，可采取其他什么措施？（5）在吸收塔气量、液量及两塔塔高不变的条件下，欲使吸收塔入塔液体浓度降至0.2%，则解吸塔所消耗的蒸气量增多还是减少？变化多少？此时吸收塔出塔净化气组成可降至多少？解题：（1）求吸收剂用量及溶质的回收率、吸收塔出塔液的饱和度96.0025.0001.01121yyy11.0004.011.0/025.0001.0025.02121minxxyyGLe2.0198.0)/(8.1/minGLGLhkmolL/60吸收液饱和度%56.54%10011.0025.0124.0%10011exx124.02211xyyLGx（2）求吸收塔高度h①h=HOG·NOGaKGHyOGmGLAhmkmolG22/7.15285.0785.0300maKGHNHhyOGOGOG85.017987.152869.61111112221AmxymxyALnANOG55.02.011.0mGLAmh69.585.069.6364.0'''''124.0'221111yLGxxyxx004.0'''024.0'''222111eexxxxxx01116.0''ln'''2121xxxxxmmHNhxxxNOLOLmOL74.772.075.10''75.10'''21（3）解吸塔高度h’（4）y2改变，L增加可否实现（计算）00044.0004.011.022mxyeA1，塔顶达到平衡22eyyL增加可实现降低y2（I）y2=0.0009y2ye2气膜控制,G不变不变）（不变不变不变hNHKOGOGya试差A'L'4.53004.011.00009.0004.011.0025.02221mxymxy69.61111112221AmxymxyALnANOG52.01''mGLAhkmolL/3.63300211.0'%5.560603.63LL（II）y2=0.00044y2=ye2L无穷大(h不变)h无穷大(L/G不变)（III）y2=0.0004y2ye2仅增加溶剂用量不行措置：x2（*）x2(L/G不变)x2=0x1=0.1230032985.00004.000004.001147.0123.0*11.0025.021myyyNOG7.466.69,h=7.46*0.865.69m仅降低x2（**）x2,(L/G)气膜控制NOG不变7.137002.011.00004.0002.011.0025.02221mxymxyNOG=6.693.012A367.03.011.03.02mGL833.06060300*367.02LL吸收过程P,T,G不变Kya不变HOG不变NOG不变x2=0.002,NOG=6.69,A=1/0.55y2=0.000716,502221mxymxy1234.0002.00072.0025.02.011x（5）x2↓求L’、y2解析过程P,T,L不变Kxa不变HOL‘不变NOL’不变试差y1‘物料衡算(qmG‘/qmL）002.0'64.3'1234.0'211xyx0002.0)67.3/'1234.0(ln0002.0)67.3/'1234.0('11yyxm75.10'''21mOLxxxN试差y'=0.3254373.003254.0002.01234.0)(newLG33.0)(LG13.133.0373.0)'(VVnew蒸汽增加13%,x2从0.004降到0.002,y1从0.001降到0.00072。