化工原理平時(shí)作業(yè)習(xí)題答案-資料下載頁(yè)
2025-06-07 17:02本頁(yè)面
【正文】 從 2％降至 ％（體積） 。該系統(tǒng)符合亨利定律。亨利系數(shù)Ｅ=10 4kPa。若吸收劑為最小理論用量的 倍，試計(jì)算操作液氣比 L/V 及出口組成 X。解：⑴ Y 1 = 2/98 =， Y 2 = m = E/P 總 = 104/ = 104 由 （L/V） min= （Y 1Y2 ）/X 1* = （Y 1Y2 ）/（Y 1/m） = （）/（） = L/V = （L/V） min = 622 由操作線方程 Y = （L/V）X + Y 2（L/V）X 2 得 出口液相組成 X1 = （Y 1Y2 ）/（L/V）= （）/622 = 10 5 ⑵ 改變壓強(qiáng)后，亨利系數(shù)發(fā)生變化，及組分平衡發(fā)生變化，導(dǎo)致出口液相組成變化 m‘ = E/P 總 ’ = 104/10133 = 105 （L/V） ‘ = （L/V） min’ = X1‘ = （Y 1Y2 ）/（L/V） ’= （）/ = 10 4 下用水吸收混于空氣中的中的氨。已知氨的摩爾分率為 ，混合氣體于 40℃下進(jìn)入塔底，體積流量為 ，空塔氣速為 。吸收劑用量為最小用量的 倍，氨的吸收率為 95％，且已估算出塔內(nèi)氣相體積吸收總系數(shù) KYa 的平均值為 ( m3s).水在 20 溫度下送入塔頂，由于吸收氨時(shí)有溶解熱放出，故使氨水溫度越近塔底越高。已根據(jù)熱效應(yīng)計(jì)算出塔內(nèi)氨水濃度與起慰問(wèn)度及在該溫度下的平衡氣相濃度之間的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)，列入本題附表中試求塔徑及填料塔高度。 氨溶液溫度 t/℃ 氨溶液濃度 氣相氨平衡濃度Xkmol(氨)/kmol(水) Y *kmol()/kmol() 20 0 0 26 29 34 42 47 解：混合氣流量 G = πD 2u/4 ∴D = (4G/πu) 1/2=[(4)/()]1/2= mY1 = （1η）= = Y2 = 根據(jù)附表中的數(shù)據(jù)繪成不同溫度下的 XY*曲線查得與 Y1= 相平衡的液相組成 X 1*= （L/V） min= （Y 1 Y1）/ X 1* = （）/ = （L/V）= (L/V) min= 由操作線方程 Y = (L/V)X + Y2 可得 X 1 = (V/L)(Y1Y2)= ()/ = 由曲線可查得與 X1相平衡的氣相組成 Y1* = ΔY m=（ΔY 1ΔY 2）/ln(ΔY 1ΔY 2) = [（ ）]/ln（）/= ∴Ν OG =（Y 1Y2）/ΔY m = （）/ = 惰性氣體流量 G 39。 = () = = = （10 3）/（313）= mol/sHOG = V/(KYaΩ) = (10 3)/( 2/4 = 103 m 填料層高度 H =Ν OG HOG = 103 = SO2，氣體流量為 5000m3（標(biāo)準(zhǔn)）/h，其中 SO2占 10％，要求 SO2的回收率為95％。氣，液逆流接觸，在塔的操作條件下，SO 2在兩相間的平衡關(guān)系近似為 Y* = ，試求：（1）若取用水量為最小用量的 倍，用水量應(yīng)為多少？（2）在上述條件下，用圖解法求所需理論塔板數(shù)；（3）如仍用（2）中求出的理論板數(shù)，而要求回收率從 95％提高到 98％，用水量應(yīng)增加到多少？解：（1）y 2 = y1（1η）= （）= Y1 = （）= （L/V） min=（Y 1Y2）/X 1* = （Y 1Y2）/（Y 1/）= （）L/V）=（L/V） min= 惰性氣體流量： V = 5000用水量 L = = 7684kmol/h（2）吸收操作線方程 Y = （L/V）X + Y 2 代入已知數(shù)據(jù) Y = + 在坐標(biāo)紙中畫(huà)出操作線和平橫線，得到理論板數(shù) NT = 塊14．在一逆流吸收塔中用三乙醇胺水溶液吸收混于氣態(tài)烴中的 H2S，進(jìn)塔氣相中含 H2S（體積）％要求吸收率不低于 99％，操作溫度 300Ｋ，壓強(qiáng) ，平衡關(guān)系為 Y* = 2X，進(jìn)塔液體為新鮮溶劑，出塔液體中 H2S 濃度為(H2S)/kmol(溶劑)已知單位塔截面上單位時(shí)間流過(guò)的惰性氣體量為 (m2s)，氣相體積吸收總系數(shù)為 kmol/(m3skPa)。求所需填料蹭高度。解：y 2 = y1（1η）= = Y2 = y2 = Y1 = （）= ΔY m = [（Y 1Y1*）Y 2]/ln[（Y 1Y1*）/Y 2]= [（2）]/ln[（2）/] = ∴Ν OG =（Y 1Y2）/ΔY m = （）/ = HOG = V/(KYaΩ) = （）= H =Ν OG HOG = =
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