化工原理吸收部分答案

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求吸收率不低于99%，操作温度300K，压强，平衡关系为Y=2X，进塔液体为新鲜溶剂，出塔液体中H2S组成为(H2S)/kmol(溶剂)。已知单位塔截面上单位时间流过的惰性气体量为23

(m·s)，气相体积吸收总系数为 kmol/(m·s·kPa)，求所需填料层的高度。

【解】由题意可知

Y10.02910.02997

10.0291Y2Y1(1A)0.02997(10.99)0.0003

VX20，X10.013，m=2,0.015kmol/(m2•s)

KYa0.000395101.330.04003kmol/(m3•s)

则气相总传质单元高度

HOGV0.0150.3747m KYa0.04003下面用对数平均推动力法求气相总传质单元数

(Y1Y1)(Y2Y2)0.0299720.0130.0003Ym0.001421 0.0299720.013YYlnln110.0003Y2Y2NOG填料层高度为

Y1Y20.029970.000320.88 Ym0.001421ZHOGNOG0.374720.887.82m

0

15.有一吸收塔，填料层高度为3m，操作压强为，温度为20C，用清水吸收混于空气中

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的氨。混合气质量流速G=580kg/(m·h),含氨6%（体积），吸收率为99%；水的质量流速W=770 kg/(m·h)。该塔在等温下逆流操作，平衡关系为Y=。KGa与气相质量流速

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的次方成正比而与液相质量流速大体无关。试计算当操作条件分别作下列改变时，填料层高度应如何改变才能保持原来的吸收率（塔径不变）:(1)操作压强增大一倍；（2）液体流量增大一倍；（3）气体流量增大一倍。 【解】由题意可知

Y10.060.06383

10.06Y2Y1(1A)0.06383(10.99)0.0006383

X20,W770 kg/(m2•h),m0.9,G580kg/(m2•h)

KGau0.8,Z3m,P101.33kPa,T293K

混合气体的平均摩尔质量 M=×17+29×= 根据物料守恒

770580x10.060.99 1828.28得x10.0285

则 X10.02850.02934

10.0285S（1） 当操作压强增大一倍

mV0.95800.094180.04 L28.8770P'2P,m'0.5m

S'm'0.5 Sm则S'0.50.040.02

N'OGNOGY'1ln[1]1S'Y20.7987

Y11ln[]1SY2另一方面，K'Ya2KYa

H'OGKYa0.5 HOGK'Ya综上得

Z'H'OGN'OG0.50.79870.3994 ZHOGNOG所以Z'=×3=

(2)当液体流量增大一倍，即

W'2W，由物料衡算，x'10.5x1

X'10.5X1S'0.5 SN'OGNOG而总传质单元高度不变。

Y'1ln[1]1S'Y20.7987

Y11ln[]1SY2所以

Z'N'OG0.7987 ZNOG所以 Z'0.798732.396m

（3）当气体流量增大一倍

G'2G,由物料衡算，x'12x1

X'12X1,S'2 SN'OGNOGY'1ln[1]1S'Y24.6

Y11ln[]1SY2同时

H'OGV'KYa20.80.574 HOGK'YaV2Z'H'OGN'OG0.5744.62. ZHOGNOG所以

所以 Z'2.37.92m