Y Y1 (2) Y21E Y22 (1) X X2 X3 X1
Y
（3） Y1
下 上 Y2
E X X1 X2 X3 （4）
5-33.用纯溶剂逆流吸收低浓度气体中的溶质，溶质的回收率用?表示，操作液气比为最小液气比的?倍。相平衡关系为Y=mX，试以?、?两个参数表达传质单元数NOG。 解：
Y1?Y2?L??????V?minX1?X?2*
Y1?Y2Y1m?m?
?L??L??????????m?VV????min
S?mVL?1/??22
?11??Y1?mXY2?mX?Y1Y2
9
?NOG???Y?mX2ln??1?S?1?S?1?S?Y2?mX2???11?11???ln??1??? ??1??1????????1?1?????1?1??ln??1????1?1??????1?1??5-34.在逆流操作的填料吸收塔中，用清水吸收某低浓度气体混合物中的可溶组分。操作条件下，该系统的平衡线与操作线为平行的两条直线。已知气体混合物中惰性组分的摩尔流率为90kmol/m2.h，要求回收率达到90%，气相总体积传质系数KYa为0.02kmol/m.s，求填料层高度。 解： Y2??1???Y1
?LV?m3
?推动力处处相等。
?Ym??Y2?Y2?mXNOG?Y1?Y2?Ym?2?Y2??1???Y1
?Y1??1???Y1?1???1???Y1?0.91?0.9?9
HOG?VKYa90?3600?1.25m0.02
Z?NOG?HOG?9?1.25?11.25m
5-35.直径为800mm的填料吸收塔内装6m高的填料，每小时处理2000m3（25℃，101.3kPa）的混合气，混合气中含丙酮5%，塔顶出口气体中含丙酮0.263%（均为摩尔分率）。以清水为吸收剂，每千克塔底出口溶液中含丙酮61.2g。在操作条件下的平衡关系为Y=2.0X，试根据以上测得的数据计算气相总体积传质系数KYa。 解：
y1?5%，Y1?y11?y1?0.051?0.05?0.0526
*
y2?0.263%，Y2?y21?y2?0.263?10?2?21?0.263?10?2.64?10?3
X2?0，X1?58?0.0202
1000?61.21861.2 10
?Y2?Y2?mX2?Y2?2.64?10?3
?Y1?Y1?mX1?0.0526?2?0.0202?0.0122
0.0122?2.64?10ln0.0122?3
?Ym??Y1??Y2??Y1?ln??Y2???Y1?Y2?Ym??2.64?10?3?3??6.25?10?3
?NOG??0.0526?2.64?106.25?10?3?7.99
HOG?zNOG?67.99?0.751m
而V?
H2000?101.3??1?0.05?8.314?298?0.785?0.8?VKYa2?154.74kmol/(m2?h)
OG
154.740.7513
KYa?VHOG??206.05kmol/(m?h)
5-36.体积流量为200m3/h（18℃、101.3kPa）的空气-氨混合物，用清水逆流吸收其中的氨，欲使氨含量由5%下降到0.04%（均为体积百分数）。出塔氨水组成为其最大组成的80%。今有一填料塔，塔径为0.3m，填料层高5m，操作条件下的相平衡关系为Y*=1.44X，问该塔是否合用？KGa可用下式计算：
KGa=0.0027m0.35W0.36 kmol/（m3.h.kPa） m---气体质量流速，kg/（m2.h）； W---液体质量流速，kg/（m2.h）。 解：
y1?5%，Y1?y11?y1?0.051?0.05?0.0526
y2?0.04%，Y2?0.04%?4?10??4 0.05261.44
X2?0，X1?0.8X1?0.8Y1m?4?0.8??0.0292
?Y2?Y2?mX2?Y2?4?10
?Y1?Y1?mX1?0.0526?1.44?0.0292?0.0106
11
?Ym??Y1??Y2??Y1?ln??Y2???Y1?Y2?Ym?0.0106?4?10ln0.0106?4?4?10?4?4??3.11?10?3
?NOG??0.0526?4?103.11?10?3?16.78
混合气体摩尔流率：
G?200?101.38.314??273?18??0.785?0.32?118.62kmol/(m2?h)
混合气体平均分子量：
M?0.05?17?0.95?29?28.4kg/kmol
混合气体质量流速：
m?118.62?28.4?3368.8kg/(m2?h)
惰性组分摩尔流率：
V?G?1?y1??118.62??1?0.05??112.69kmol/(m2?h)
又 L?X1?X2??V?Y1?Y2?
?L?VY1?Y2X1?X2?112.690.0526?4?100.0292?4?201.45kmol/(m2?h)
液体质量流速：
w?201.45?18?3626.1kg/(m?h)0.350.362
0.35KGa?0.0027mw?0.0027?3368.833626.10.36?0.886kmol/(m3?h?kPa)
?KYa?KGa?P?89.75kmol/(mHOG?VKYa??112.6989.75?h)
?1.26m
?z?HOGNOG?1.26?16.78?21.14mz需?z实?5m
所以，该塔不合适。
5-37.混合气中含0.1（摩尔分率，下同）CO2，其余为空气，于20℃及2026kPa下在填料塔中用清水逆流吸收，使CO2的浓度降到0.5%。已知混合气的处理量为2240m/h（标准状态下），溶液出口浓度为0.0006，亨利系数E为200MPa，液相总体积传质系数KLa为50 m3/h，塔径为1.5m。试求每小时的用水量(kg/h)及所需填料层的高度。
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