为测定填料层的体积吸收系数Kya，在填料塔内以清水为溶剂，吸收空气中低浓度的...

问答题为测定填料层的体积吸收系数K_ya，在填料塔内以清水为溶剂，吸收空气中低浓度的溶质组分A。试画出流程示意图，指出需要知道哪些条件和测取哪些参数；写出计算K_ya的步骤；在液体流量和入塔气体中组分A浓度不变的情况下，加大气体流量，试问尾气中组分A的浓度是增大还是减小？

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1.问答题用一填料塔逆流吸收空气中的氨。单位塔截面上的混合气体流率为0.036kmol/m²·s，含氨2％（摩尔分率，下同），新鲜吸收剂为含氨0.0003的水溶液，从塔顶加入。要求氨的回收率不低于91％，设计采用液气比为最小液气比的1.3倍。氨-水-空气物系的相平衡关系为y=1.2x。已知气相总传系数K_ya为0.0483kmol/m³·s ，过程为气膜控制。求所需塔高。

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2.问答题 某填料吸收塔用含溶质x₂=0.0002的溶剂逆流吸收混合气中的可溶组分，采用液气比是3，气体入口摩尔分数y₁=0.001，回收率可达90%.已知物系的平衡关系为y=2x。
今因解吸不良使吸收剂入口摩尔分数x₂升至0.00035，试求：
（1）可溶组分的回收率下降至多少？
（2）液相出塔摩尔分数升高至多少？

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3.问答题某填料吸收塔高2.7m，在常压下用清水逆流吸收混合气中的氮。混合气入塔的摩尔流率为0.03kmol/（m²·s），清水的喷淋密度0.018 kmol/（m²·s）。进口气体中含氮体积分数为2%，已知气相总体积吸收系数K_ya=0.1kmol/（m³·s），操作条件下亨利系数为60kPa。试求排出气体中氮的浓度。

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4.问答题 某吸收塔用25mm×25mm的瓷环作填料，充填高度5m，塔径1m，用清水逆流吸收流量为2250m³/h的混合气。混合其中含有丙酮体积分数为5%，塔顶逸出废气含丙酮体积分数将为0.26%，塔底液体中每千克水带有60g丙酮。操作在101.3kPa、25℃下进行，物系的平衡关系为y=2x。试求
（1）该塔的传质单元高数H_OG及体积吸收系数K_ya；
（2）每小时回收的丙酮量，kg/h。

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5.问答题 今有逆流操作的填料吸收塔，用清水吸收原料气中的甲醇。已知处理气量为1000m³/h（标准状况），原料气中含甲醇100g/m³，吸收后的水中含甲醇量等于与进料气体相平衡时组成的67%。设在标准状况下操作，吸收平衡关系为y=1.15x，甲醇的回收率为98%，K_y=0.5kmol/（m²·h），塔内填料的有效比表面积为190m²，塔内气体的空塔流速为0.5m/s。试求：
（1）水的用量；
（2）塔径；
（3）填料层高度。

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6.问答题 在一填料吸收塔内，用含溶质为0.0099的吸收剂逆流吸收混合气体中溶质的85%，进塔气体中溶质浓度为0.091，操作液气比为0.9，已知操作条件下系统的平衡关系为y=0.86x，假设总体积传质系数与流动方式无关。试求：
（1）逆流操作改为并流操作后所得吸收液的浓度；
（2）逆流操作与并流操作平均吸收推动力之比。

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由计算结果可以看出，在逆流与并流的气、液两相进口组成相等及操作条件相同的情况下，逆流操作可获得较高的吸收液浓...

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7.问答题用纯溶剂对低浓度气体作逆流吸收，可溶组分的回收率为η，采用的液气比是最小液气比的β倍。物系平衡关系服从亨利定律。试以η、β两个参数列出计算N_OG的表达式。

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8.问答题在某填料吸收塔中，用清水处理含SO₂的混合气体。逆流操作，进塔气体中含SO₂为0.08（摩尔分数），其余为惰性气体。混合气的平均相对分子质量取28。水的用量比最小用量大65%，要求每小时从混合气中吸收2000kg的SO₂。已知操作条件下气、液平衡关系为y=26.7x。计算每小时用水量为多少立方米。

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9.问答题用纯水逆流吸收气体混合物中的SO₂，SO₂的初始浓度为5％（体积分数），操作条件下的相平衡关系为y＝5.0x，分别计算液气比为4和6时气体的极限出口浓度。

参考答案：当填料塔为无限高，气体出口浓度达极限值，此时操作线与平衡线相交。对于逆流操作，操作线与平衡线交点位置取决于液气比与相平衡...

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10.问答题在某逆流吸收塔内，于101.3kPa、24℃下用清水吸收混合气体中的H₂S，将其浓度由2%降至0.1%（体积分数）。系统符合亨利定律，E=545×101.3kPa。若吸收剂用量为最小用量的1.2倍，试计算操作液气比及出口液相组成。

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