文档介绍：解:首先将此气液相组成换算为y与x。
NH3的摩尔质量为17kg/kmol,溶液的量为15kg NH3与1000k***之和。故
E=P·m=×=
kPa
溶剂水的密度ρs=1000kg/m3,摩尔质量Ms=18kg/kmol,
计算H
kmol/(m3·kPa)
2. ,温度为25℃下,(摩尔分数)的CO2-×10-3Kmol的CO2水溶液接触,,25℃×105Kpa.
,20℃被水吸收。已知气膜传质系数kG=×10-6kmol/(m2·s·kPa),液膜传质系数kL=×10-4kmol/(m2·s·kmol/m3),溶解度系数H=/(m3·kPa)。气液平衡关系服从亨利定律。求:气相总传质系数KG、KY;液相总传质系数KL、KX。
解:因为物系的气液平衡关系服从亨利定律,故
KG=×10-6kmol/(m2·s·kPa)
由计算结果可见
KG≈kG
此物系中氨极易溶于水,溶解度甚大,属“气膜控制”系统,吸收总阻力几乎全部集中于气膜,所以吸收总系数与气膜吸收分系数极为接近。
依题意此系统为低浓度气体的吸收,KY可按下式来计算。
根据式求KL
kmol/(m2·s· )
同理,对于低浓度气体的吸收,可用式(6-36)求KX
KX=KL·c
由于溶液浓度极稀,c可按纯溶剂——水来计算。
KX=KL·c=×10-6×=×10-4kmol/(m2·s)
kmol/m3
由气液相平衡关系和物料衡算关系联立求解,可求出
CO2在水中的极限浓度和剩余气体总压。
4. CO2在水中极限浓度及剩余气体压强
在常压()和25℃下,1m3CO2 -空气混合气体(CO2体积分率为20%)与1m3清水在2m3的密闭容器中接触传质。假设空气不溶于水中,试求CO2在水中的极限浓度(摩尔分率)及剩余气体的总压。
已知操作条件下气液平衡关系服从Henry定律,Henry系数E=×105kPa。
解:
气液平衡方程:p*=×105x ①
物料衡算:
气相中失去的CO2为:
液相中获得CO2为:
则 -*= ②
联立①、②,可得:x=×10-5(即为CO2在水中极限浓度)
p*=
剩余气体总压为:
p余=+p*=×+=
讨论:
Δp=p-p*=×-0=
随吸收过程进行,推动力减小,直至平衡时,液相达到最
大浓度,此时推动力为零。
气液开始接触时,吸收推动力最大,为:
,用纯溶剂吸收混合气中溶质组分。,溶质回收率可达90%。在操作条件下气液平衡关系为Y=。现改用另一种性能较好的填料,在相同的操作条件下,溶质回收率可提高到95%,试问此填料的体积吸收总系数为原填料的多少倍?
,×105Pa、24℃下用清水吸收混合气中的H2S,将其浓度由2%%(体积百分数)。该系统符合亨利定律,亨利系数E=545××105Pa。,试计算操作液气比L/G及出口液相组成X1。若操作压强改为10××105Pa而其它已知条件不变,再求L/G及X1。
,用清水吸收焦炉气中的氨。焦炉气处理量为5000标准m3/h,氨的浓度为10g/标准m3,要求氨的回收率不低于99%。,焦炉气入塔温度为30℃,。操作条件下的平衡关系为Y*=,气相体积吸收总系数为KYa=/(m3·s)。试分别用对数平均推动力法和解析法求气相总传质单元数,再求所需的填料层高度。