华南理工大学化学工程考研十年真题吸收大题.docx

1、华南理工大学化学工程考研十年真题吸收大题(2012) （15分）在一填料塔中用清水逆流吸收混合气体中的丙酮。原工况下，进塔气体中含丙酮1.5（摩尔分数，下同），操作液气比为最小液气比的1.5倍，丙酮回收率为99，现将气体入塔浓度降为1.0，进塔气量提高20，吸收剂用量、温度等操作条件均不变。已知操作条件下平衡关系满足亨利定律，气相总体积传质系数Kya与气体体积流量V的0.8次方成正比。试求： （1） 新工况下丙酮回收率； （2） 若仍然将回收率维持在99，则新工况下所需填料层高度为原工况的多少倍？ (2011) （15 分）用纯水在5 块理论板的板式吸收塔内吸收原料气中摩尔含量为2%的氨， 若

2、吸收因子A=0.9，求吸收率 ?，若用已测得传质单元高度HOG 为0.4m 的填料塔完成上述吸收过程，填料层高度应为多少米？操作液气比是最小液气比的几倍？（2010）5.（20分）用填料塔从一混合气体中逆流吸收所含苯。入塔混合气体中含苯5%（体积百分数） ，其余为惰性气体。回收率为95%，吸收塔操作压强为 780mmHg，温度25，入塔混合气流量为 1000m3/h。吸收剂为不含苯的煤油。煤油的耗用量为最小用量的 1.5 倍，已知操作条件下的平衡关系为Y*=0.14 X（Y、X均为摩尔比），气相总体积传质系数Kya=125kmol/（m3h），煤油的平均分子量为 170kg/kmol，塔内径为

3、 0.6m，试求： （）煤油的出口浓度（摩尔比） ； （）所需的填料层高度； （）欲提高回收率可采用那些措施？（举四条）并说明理由。（2009）六. （16 分）在填料塔中用纯水逆流于 15下吸收混合气体中的可溶组分，吸收过程为气膜控制。原设计溶质的回收率为 99%。操作液气比为 1.71。已知相平衡关系 Y*=5.0X，气相总传质单元高度为 0.8m。试求：（1）吸收温度升为30时，溶质的吸收率降低到多少？（30时，相平衡关系Y*=2.1X）（2）通过增加喷淋量的方法以维持原吸收率，液气比应为原来的多少倍才能满足要求 （设温度、喷淋量的改变对总传质系数的影响可忽略）。 （2008）. 三、（

4、20 分）在一吸收塔中，用清水逆流吸收某气体混合物，入塔气相组成为 0.04 （摩尔分率，下同）操作条件下物系的平衡关系为Y*=1.2X，操作气液比为 1.2，出塔气相组成为 0.01，吸收过程为气膜控制，KYaV0.7（V为气体混合物中惰性气体的摩尔流率）。 (1)求气相总传质单元数NOG； (2)若气液初始组成、流量、清水流量及操作条件不变，当两个完全相同的塔并联逆流操作时，气液两相流量分配相等，此时气体出口组成为多大？ （2007）四、（20分） 在逆流操作的填料塔内，用20的清水吸收氨气-空气混合气中的氨气，已知混合气流量为540m3/h（标准状态下），塔底气体进塔浓度为0.06（摩尔

5、分率），要求氨的回收率为99%，已知塔内径（直径）为0.8m，清水用量为1.1m3/h，操作条件下的平衡关系为Y*=0.9X，气相总体积传质系数Kya=107kmol/m3.h，20水的密度为998.2kg/m3。试求：（）吸收液的出口浓度X1（摩尔比）；（）气相总传质单元数NOG及所需的填料层高度Z；（）若混合气流量（标准状态下）增加20%，维持操作压强和用水量不变，要达到原来的回收率，填料层高度至少应调整为多少？（已知吸收过程为气膜控制，Kya与气体流速的0.8次方成正比）。（2006）6、（20分）在一填料塔中，用含苯0.00015（摩尔分数，下同）的洗油逆流吸收混合气体中的苯。混合气的

6、处理量为73.6kmol/h，进塔气体中含苯0.03，要求苯的回收率为90，操作在101.3kPa、25下进行，塔径0.8m，物系的平衡关系为Y=26X，操作液气比为最小液气比的1.3倍，气相总体积传质系数Kya0.045kmol/(m3s), 苯的分子量为78.1，洗油的分子量为170。试求：（1） 每小时所需吸收剂用量以及苯的回收量(kg/h);（2） 所需的填料层高度（m）;其他条件不变，改用性能更好的填料，分析该措施是如何影响回收率的。（2005）七、（15分）在100 kN/m2和30oC下，用水吸收混合气中氨。该操作条件下，亨利系数E=134kN/m2，稳定操作条件下，吸收塔中某一

7、位置的气相摩尔分率为y=0.1, 液相摩尔分率为x=0.05,气相对流传质系数和液相对流传质系数分别为和，试求：1）气相总传质系数Ky？2）用计算结果说明该吸收过程为气膜控制过程还是液膜控制过程？3）题中所示的塔位置处气液界面浓度为多少？（2004）七、（15分） 某一逆流操作的填料塔中：用水吸收空气中的氨气，已知塔底气体进塔浓度为0.026（摩尔比，下同），塔顶气相浓度为0.0026，填料层高度为1.2m，塔内径为0.2m，吸收过程中亨利系数为0.5atm,，操作压力0.95atm，平衡关系和操作关系（以比摩尔浓度表示）均为直线关系。水用量为0.1m3/h，混合气中空气量为100m3/h（标

8、准状态下），试求：（）气相总体积传质系数； （）操作液气比为最小液气比的多少倍；（）由于法定排放浓度必须小于0.001，所以拟将填料层加高；若液气比不变，问填料层应加高多少； （2003）七、在逆流操作的吸收塔中，用清水吸收氨空气混合气中的氨，混合进料时氨的浓度Y10.01（摩尔比），吸收率90，操作压力760mmHg，溶液为稀溶液，系统的平衡关系符合拉乌尔定律，操作温度下，氨在水溶液的饱和蒸汽压力为684mmHg，传质单元高度为0.5米。试求：（1） 最小单位吸收剂用量；（2） 当吸收剂用量为最小用量的2倍时，填料层的高度为多少米？（3） 出口液体的浓度。（2002）4.一逆流操作填料吸收塔

9、，20，常压下用清水吸收混合气中的组分A，混合气的体积流量为2000m3/h，操作条件下矮的平衡关系为，混合气含A8（V%），要求吸收率达到98，清水用量为最小用量的1.2倍。设操作条件下气相总传质系数Ky=0.45kmol/m2hy，塔径1.2m，填料有效比表面积200m2/m3，可视为低浓度吸收，试计算：（1） 所需填料层高度；（2） 其它条件不变，吸收济改用含组分A0.1（mol%）的水溶液时，达到上述吸收任务所需填料层的高度为多少？（2001）四、（15分）一填料吸收塔，填料层高度为3m，操作压强为1atm，温度为20。用清水吸收空气氨混和气中的氨，混合气体的质量速度为580kg/m2

10、h，其中含氨6（体积），要求吸收率为99，水的质量流速为770kg/m2h。已知该塔在等温下逆流操作，操作条件下的平衡关系为Y*=0.755X。试求：(1) 出口氨水浓度；(2) 以气相组成表示的平均推动力；(3) 气相总传质单元高度HOG；(4) 如果KGa与气体质量速度的0.8次方成正比，试估算：当操作压强增大一倍，气体质量速度也增大一倍时，为保持原来的吸收率，在塔径和水的质量速度不变的情况下填料层高度为多少？（空气分子量取29，氨的分子量17，水的分子量18）（2000）三常压填料逆流吸收塔，用清水吸收混合气中的氨，混合器入塔流量V为84kmol/h，入塔气体浓度为y1为8%，吸收率不低于98%，在操作条件下的平衡关系为y=1.5x，总传质系数Ky=0.45kmol/(m2h)。（1） 用吸收剂用量为最小用量的1.2倍，求溶液出塔浓度；（2） 若塔径为1.2m，填料有效比表面为200m2/m3，求所需填料层高度；（3） 若V，y1， 及x1不变，而吸收剂改为含氨0.1%的水溶液时，填料层高度有何变化？定量计算分析。（Ky可视为不变，以上浓度均为摩尔浓度）