题目
在总压为110.5 kPa的条件下,采用填料塔用清水逆流吸收混于空气中的氨气。 测得在塔的某一截面上,氨的 气、液相组成分别为y =0.032、c =1.06koml/m 3。气膜吸收系数 5.2X 10-6 kmol/(m2,s,,kPa),液膜吸收系数 灯=1.55 x 10-4 m/s。假设操作条件下平衡关系服从亨利定律,溶解度系数 H = 0.725 kmol/(m 3〃kPa)。(1 )试计算以 巾、c表示的总推动力和相应的总吸收系数;(2)试分析该过程的控制因素。
在总压为110.5 kPa的条件下,采用填料塔用清水逆流吸收混于空气中的氨气。 测得在塔的某一截面上,氨的 气、液相组成分别为y =0.032、c =1.06koml/m 3。气膜吸收系数 5.2X 10-6 kmol/(m2,s,,kPa),液膜吸收系数 灯=1.55 x 10-4 m/s。假设操作条件下平衡关系服从亨利定律,溶解度系数 H = 0.725 kmol/(m 3〃kPa)。
(1 )试计算以 巾、c表示的总推动力和相应的总吸收系数;
(2)试分析该过程的控制因素。
题目解答
答案
解:(1)以气相分压差表示的总推动力为
卩=p —p* =py =(110.5 0.032 -=2.074 kPa
H 0.725
其对应的总吸收系数为
Kg
解析
步骤 1:计算以气相分压差表示的总推动力
根据亨利定律,气相分压与液相浓度之间的关系为 \( p = Hc \),其中 \( H \) 是溶解度系数。因此,可以计算出氨气的气相分压 \( p \) 和平衡分压 \( p^* \)。
步骤 2:计算总吸收系数
总吸收系数 \( K_g \) 可以通过气膜吸收系数 \( k_g \) 和液膜吸收系数 \( k_l \) 来计算。总吸收系数的计算公式为 \( \frac{1}{K_g} = \frac{1}{k_g} + \frac{H}{k_l} \)。
步骤 3:分析控制因素
根据计算出的总吸收系数和气膜、液膜吸收系数,可以判断过程的控制因素是气膜控制还是液膜控制。
根据亨利定律,气相分压与液相浓度之间的关系为 \( p = Hc \),其中 \( H \) 是溶解度系数。因此,可以计算出氨气的气相分压 \( p \) 和平衡分压 \( p^* \)。
步骤 2:计算总吸收系数
总吸收系数 \( K_g \) 可以通过气膜吸收系数 \( k_g \) 和液膜吸收系数 \( k_l \) 来计算。总吸收系数的计算公式为 \( \frac{1}{K_g} = \frac{1}{k_g} + \frac{H}{k_l} \)。
步骤 3:分析控制因素
根据计算出的总吸收系数和气膜、液膜吸收系数,可以判断过程的控制因素是气膜控制还是液膜控制。