問(wèn)答題
某填料吸收塔在101.3kPa,293K下用清水逆流吸收丙酮—空氣混合氣中的丙酮,操作液氣比為2.0,丙酮的回收率為95%。已知該吸收為低濃度吸收,操作條件下氣液平衡關(guān)系為Y=1.18X,吸收過(guò)程為氣膜控制,氣相總體積吸收系數(shù)KYa與氣體流率的0.8次方成正比。(塔截面積為1m2) (1)若氣體流量增加15%,而液體流量及氣、液進(jìn)口組成不變,試求丙酮的回收率有何變化? (2)若丙酮回收率由95%提高到98%,而氣體流量,氣、液進(jìn)口組成,吸收塔的操作溫度和壓力皆不變,試求吸收劑用量提高到原來(lái)的多少倍?
用純?nèi)軇┰谔盍纤?nèi)逆流吸收混合氣體中的某溶質(zhì)組分,已知吸收操作液氣比為最小液氣比的倍數(shù)為β,溶質(zhì)A的吸收率為η,氣液相平衡常數(shù)m。試推導(dǎo)出: (1)吸收操作液氣比L/V與η、β及m之間的關(guān)系; (2)當(dāng)傳質(zhì)單元高度HOG及吸收因數(shù)A一定時(shí),填料層高度Z與吸收率η之間的關(guān)系?
在逆流吸收的填料吸收塔中,用清水吸收空氣~氨混合氣中的氨,氣相流率為0.65kg/(m2·S)。操作液氣比為最小液氣比的1.6倍,平衡關(guān)系為y*=0.92x,氣相總傳質(zhì)系數(shù)Kya為0.043kmol/(m3·S)。試求: (1)吸收率由95%提高到99%,填料層高度的變化。 (2)吸收率由95%提高到99%,吸收劑用量之比為多少?
空氣中含丙酮2%(體積百分?jǐn)?shù))的混合氣以0.024kmol/m2·s的流速進(jìn)入一填料塔,今用流速為0.065kmol/m2·s的清水逆流吸收混合氣中的丙酮,要求丙酮的回收率為98.8%。已知操作壓力為100kPa,操作溫度下的亨利系數(shù)為177kPa,氣相總體積吸收系數(shù)為0.0231kmol/m3·s,試用解吸因數(shù)法求填料層高度。
用20℃的清水逆流吸收氨-空氣混合氣中的氨,已知混合氣體總壓為101.3kPa,其中氨的分壓為1.0133kPa,要求混合氣體處理量為773m3/h,水吸收混合氣中氨的吸收率為99%。在操作條件下物系的平衡關(guān)系為Y*=0.757X,若吸收劑用量為最小用的2倍,試求: (1)塔內(nèi)每小時(shí)所需清水的量為多少kg? (2)塔底液相濃度(用摩爾分率表示)。
因吸收系統(tǒng)服從亨利定律或平衡關(guān)系在計(jì)算范圍為直線(xiàn)
在總壓為100kPa、溫度為30℃時(shí),用清水吸收混合氣體中的氨,氣相傳質(zhì)系數(shù)kG=3.84×10-6kmol/(m2·s·kPa),液相傳質(zhì)系數(shù)kL=1.83×10-4m/s,假設(shè)此操作條件下的平衡關(guān)系服從亨利定律,測(cè)得液相溶質(zhì)摩爾分率為0.05,其氣相平衡分壓為6.7kPa。求當(dāng)塔內(nèi)某截面上氣、液組成分別為y=0.05,x=0.01時(shí) (1)以(pA*-pA)、(cA*-cA)表示的傳質(zhì)總推動(dòng)力及相應(yīng)的傳質(zhì)速率、總傳質(zhì)系數(shù); (2)分析該過(guò)程的控制因素。