第三章 吸收习题
1.由本章表3-1知,在20℃和0.1013 MPa下,CO2在水中的溶解度为0.878m3(标准)/ m3{ (H2O)。设CO2在水中溶解时符合亨利定律,所得溶液的密度近于1000kg.m-3,试求溶解度系数、亨利系数和相平衡系数。若将含CO230%的混合气体在该条件下通入质量浓度为0.66 kg.m-3的CO2水溶液中,问能否进行吸收?如果能,则在长时间通气后,溶液的最终浓度是多少?
解:(1)
(2)
答:略。
2.工业生产环氧乙烷时,需用水作吸收剂吸收反应器出来的混合气中的环氧乙烷。已知该气体含0.738%环氧乙烷,试计算100 kg水能吸收多少千克的环氧乙烷。已知操作条件下,亨利系数为453.82 kPa。
解:
答:略。
3. NH3溶解于水为稀溶液时,符合亨利定律。拟在温度1 5℃时用水吸收混合气体中的NH3。,设备内压力为0.l MPa,H=640.7kmol.m-3.MPa-1,ky=0.28mol.m-2.s-1,kx=5.25mol.m-2.s-1 。求吸收总传质系数Ky,,液膜阻力、气膜阻力占总阻力的分数。
解:
液膜阻力:0.165/3.735=4.418%
气膜阻力:3.57/3.735=95.582%
答:略。
4.在0.1013 MPa和一定的温度下,用水吸收含S()212%的混合气体以制备S()2水溶夜。吸收塔处理的气体流量为360 m3(标准),吸收率?=96%。若在操作条件下S()2的溶解度系数为11.45 kmol.m-3.MPa-1,水的用量为最小用量的1.5倍,求实际水的用量及所得水溶液的浓度。
解:
5.在填料吸收塔内用清水逆流处理含丙酮6%的空气丙酮混合气体,要求丙酮的吸收率为98%。已知混合气体流量为1400C m3(标准).H-1,体系的气液平衡关系可用Y=1. 68X表示,经吸收后出塔液的丙酮摩尔比为0. 023 4,试求水用量、平均推动力?Ym和气相传质单元数NOG 。
解:
答:略。
6.在温度27℃和压力0.1 MPa下,用三乙醇胺水溶液吸收石油炼厂气中的H2S,气体中H2S的含量为0.03 kmol(H2S)/kmol(惰性气体)。通过吸收要求将90%H2S除去,已知此物系的气液平衡关系为Y=2X,塔顶吸收剂中不含H2S,塔底H2S的含量为0.013 kmol(H2S)/kmol (吸收剂),进塔惰性气体的流量为40 kmol.h -1,空塔气速为0.34m.s-1,Kya=0.036 kmol .m-3.s-1。求①塔的直径;②塔的平均推动力和传质单元数;③填料层高度。
解:①
②
③
答:略。
7.拟在填料层高度为11 m的吸收塔内用清水逆流处理含溶质4%的混合气体,要求吸收率为98%.混合气体人搭流量为0.04 kmol.m-2.s-1,吸收剂流量为0. 046 kmol.m-2.s-1。已知
操作条件下气液平衡关系为y=0.8x,气相总体积传质系数Kya =0. 071 kmol.m-3.s-1,问该塔能否满足要求?
解:
答:略。
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