某填料吸收塔在101.3kPa，293K下用清水逆流吸收丙酮—空...

问答题 某填料吸收塔在101.3kPa，293K下用清水逆流吸收丙酮—空气混合气中的丙酮，操作液气比为2.0，丙酮的回收率为95%。已知该吸收为低浓度吸收，操作条件下气液平衡关系为Y=1.18X，吸收过程为气膜控制，气相总体积吸收系数K_Ya与气体流率的0.8次方成正比。（塔截面积为1m²）
（1）若气体流量增加15%，而液体流量及气、液进口组成不变，试求丙酮的回收率有何变化？
（2）若丙酮回收率由95%提高到98%，而气体流量，气、液进口组成，吸收塔的操作温度和压力皆不变，试求吸收剂用量提高到原来的多少倍？

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1.问答题在一填料塔中用清水吸收氨－空气中的低浓氨气，若清水量适量加大，其余操作条件不变，则Y₂、X₁如何变化？（已知体积传质系数随气量变化关系为k_Ya∝V^0.8）

参考答案：用水吸收混合气中的氨为气膜控制过程，故k_Ya≈k_Ya∝...

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2.问答题 用纯溶剂在填料塔内逆流吸收混合气体中的某溶质组分，已知吸收操作液气比为最小液气比的倍数为β，溶质A的吸收率为η，气液相平衡常数m。试推导出：
（1）吸收操作液气比L/V与η、β及m之间的关系；
（2）当传质单元高度H_OG及吸收因数A一定时，填料层高度Z与吸收率η之间的关系？

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3.问答题 在逆流吸收的填料吸收塔中，用清水吸收空气～氨混合气中的氨，气相流率为0.65kg/（m²·S）。操作液气比为最小液气比的1.6倍，平衡关系为y^*=0.92x，气相总传质系数K_ya为0.043kmol/（m³·S）。试求：
（1）吸收率由95％提高到99％，填料层高度的变化。
（2）吸收率由95％提高到99％，吸收剂用量之比为多少？

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4.问答题空气中含丙酮2%（体积百分数）的混合气以0.024kmol/m²·s的流速进入一填料塔，今用流速为0.065kmol/m²·s的清水逆流吸收混合气中的丙酮，要求丙酮的回收率为98.8%。已知操作压力为100kPa，操作温度下的亨利系数为177kPa，气相总体积吸收系数为0.0231kmol/m³·s，试用解吸因数法求填料层高度。

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5.问答题用SO₂含量为1.1×10^-3（摩尔分率）的水溶液吸收含SO₂为0.09（摩尔分率）的混合气中的SO₂。已知进塔吸收剂流量为37800kg/h，混合气流量为100kmol/h，要求SO₂的吸收率为80%。在吸收操作条件下，系统的平衡关系为Y^*=17.8X，求气相总传质单元数。

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6.问答题在一填料吸收塔内，用清水逆流吸收混合气体中的有害组分A，已知进塔混合气体中组分A的浓度为0.04（摩尔分率，下同），出塔尾气中A的浓度为0.005，出塔水溶液中组分A的浓度为0.012，操作条件下气液平衡关系为Y^*=2.5X。试求操作液气比是最小液气比的倍数？

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7.问答题 用20℃的清水逆流吸收氨－空气混合气中的氨，已知混合气体总压为101.3kPa，其中氨的分压为1.0133kPa，要求混合气体处理量为773m³/h，水吸收混合气中氨的吸收率为99％。在操作条件下物系的平衡关系为Y^*=0.757X，若吸收剂用量为最小用的2倍，试求：
（1）塔内每小时所需清水的量为多少kg？
（2）塔底液相浓度（用摩尔分率表示）。

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8.问答题若吸收系统服从亨利定律或平衡关系在计算范围为直线，界面上气液两相平衡，推导出K_L与k_L、k_G的关系。

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因吸收系统服从亨利定律或平衡关系在计算范围为直线

9.问答题 在总压为100kPa、温度为30℃时，用清水吸收混合气体中的氨，气相传质系数k_G=3.84×10^-6kmol/（m²·s·kPa），液相传质系数k_L=1.83×10^-4m/s，假设此操作条件下的平衡关系服从亨利定律，测得液相溶质摩尔分率为0.05，其气相平衡分压为6.7kPa。求当塔内某截面上气、液组成分别为y=0.05，x=0.01时
（1）以（p_A^*-p_A）、（c_A^*-c_A）表示的传质总推动力及相应的传质速率、总传质系数；
（2）分析该过程的控制因素。

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10.问答题在温度为20℃、总压为101.3kPa的条件下，SO₂与空气混合气缓慢地沿着某碱溶液的液面流过，空气不溶于该溶液。SO₂透过1mm厚的静止空气层扩散到溶液中，混合气体中SO₂的摩尔分率为0.2，SO₂到达溶液液面上立即被吸收，故相界面上SO₂的浓度可忽略不计。已知温度20℃时，SO₂在空气中的扩散系数为0.18cm²/s。试求SO₂的传质速率为多少？

参考答案：SO₂通过静止空气层扩散到溶液液面属单向扩散，已知：SO₂在空气中的扩散系数...

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