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問(wèn)答題 流率為0.015kmol/（s·m²）的空氣混合氣中含氨體積分?jǐn)?shù)為2％，擬用逆流吸收以回收其中92％的氨。塔頂淋入摩爾分?jǐn)?shù)為0.0003的稀氨水溶液，設(shè)計(jì)采用的液氣比為最小液氣比的1.6倍，操作范圍內(nèi)物系服從亨利定律y=1.3x，所用填料的總傳質(zhì)系數(shù)K_ya＝0.03kmol/（s·m²）。
試求：
（1）液體在塔底的感爾分?jǐn)?shù)x₁
（2）全塔的平均推動(dòng)力Δ_ym。
（3）所需塔高H。

參考答案：

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1.問(wèn)答題一吸收塔于常壓下操作．用清水吸收焦?fàn)t氣中的氨。焦?fàn)t氣處理量為5000標(biāo)準(zhǔn)m³/h，氨的濃度為10g/標(biāo)準(zhǔn)m³，要求氨的回收率不低于99％：水的用量為最小用量的1.5倍，焦?fàn)t氣入塔溫度為30℃，空塔氣速為1.1m/s：操作條件下的平衡關(guān)系為y＝1.2X，氣相體積吸收總系數(shù)為Kya＝0.0611kmol／（m³·s）。試分別用對(duì)數(shù)平均推動(dòng)力法及數(shù)學(xué)分析法求氣相總傳質(zhì)單元數(shù)，再求所需的填料層高度。

參考答案：

2.問(wèn)答題在吸收塔內(nèi)用水吸收混于空氣中的低濃度甲醇，操作溫度為27℃、壓強(qiáng)101.3kPa。穩(wěn)定操作狀況下，塔內(nèi)某截面上的氣相中甲醇分壓為5.07kPa，液相中甲醇濃度為2mol/m³。甲醇在水中的溶解度系數(shù)H=1.955kmol/（m³•kPa）。液膜吸收分系數(shù)k_L=2.08×10⁵m/s，氣膜吸收分系數(shù)k_G=1.55×10^-5kmol/（m²•s•kPa）。試計(jì)算該截面上的吸收速率。

參考答案：7.86×10^-5 kmol/(m²×s)

3.問(wèn)答題一填料塔中用水吸收氨-空氣混合氣中的低濃度氨。采用ф50×50×4.5(mm)瓷拉西環(huán)填料，不規(guī)則堆放，比表面積為93m²/m³，空隙串為0.8，操作壓力為101.3kPa，溫度為10℃?；旌蠚獾目账魉贋?.5m/s，密度為1.25kg/m³，黏度近似地空氣黏度。氨在黏度中的擴(kuò)散系數(shù)為0.155cm²/s。求氣相吸收分系數(shù)k_y。

參考答案：

k_y=3.0×10^-4 kmol/(m³.s)

4.問(wèn)答題一淺盤(pán)內(nèi)盛有2mm厚的水層，在25℃的恒溫下逐漸蒸發(fā)并擴(kuò)散到大氣中。假定擴(kuò)散始終是通過(guò)一層厚度為5mm的靜止空氣層，此層外空氣中的水蒸氣分壓為0.98kPa。擴(kuò)散系數(shù)為2.65*10^-5m²/s，大氣壓強(qiáng)為101.33kPa，求蒸干水層所需時(shí)間。

參考答案：6.125h

5.問(wèn)答題含氨9%（摩爾分?jǐn)?shù)）的空氣-氨混合氣與5%（摩爾分?jǐn)?shù)）的稀氨水充分接觸，在操作條件下平衡關(guān)系為y=0.97x。試問(wèn)當(dāng)上述兩相接觸時(shí)發(fā)生吸收還是解吸？氣、液相濃度各自最大限度是多少？

參考答案：上述兩項(xiàng)接觸時(shí)發(fā)生吸收過(guò)程， 9.28％， 4.85％