题目
47新工况的丫2计算原工况Nog4.84（前面已计算）新工况Nog宀ln 1mG1mGL________________Y2mX2________L因NogNog4.84解得丫20.00423'1Y2/Y110.00423/0.10.958吸收液组成计算平均传质推动力计算质的吸收率n将如何变化？并画出操作示意图。因Nog与L/Gm各为一定值，从教材中Nog的计算式（5-76）或图5-23可知 嵌 为一定值。且 吸收剂为清水，故X2=°,则唁为一定值。即随着丫1的增大，丫2按一定比例增大。如习题5-22附图所示，气相进口组成由Y1增大到丫；，则气相出口组成由Y2.大到丫2.3操作线斜率L/G不变，因Yi增大到Yi',附图中的操作线由TB线平行上移为T B线。T B线与水平的等Y'线交垫横坐标X；为新条件下的液相出口组成。即吸收液组成由X1增大到X；。解吸塔计算【5-23】由某种碳氢化合物（摩尔质量为113kg/kmol）与另一种不挥发性有机化合物（摩尔质量为135kg/kmol）组成的溶液，其中碳氢化合物占8%（质量分数）。要在100C、101. 325kPa（绝对压 力）下，用过热水蒸气进行解吸，使溶液中碳氢化合物残留%（质量分数）以内，水蒸气用量为最小用量的2倍。气液相平衡常数m=,填料塔的液相总传质单元高度HOl=0.5m。试求解吸塔的填料层高2.11kmol NH3/n?溶液(2)利用亨利定律pACa计算H【5-24】 现一逆流吸收填料塔，填料层高度为8m，用流量为100kmol/（怦•）的清水吸收空气混合气体中某溶质，混合气体流量为600Nm3/（tfh）,入塔气体中含溶质（摩尔分数，下同） ， 实验测得出塔气体中溶质的吸收率为95%。已知操作条件下的气液相平衡关系为Y=。设吸收过程为气膜控制。（1）计算该填料的气相总体积传质系数；（2）吸收过程中，将吸收后吸收液的50%送入解吸塔解吸后循环使用，解吸后的液体含氨，若维持进吸收塔总液体量不变，计算纯水和解吸后液体混合后从塔顶加入情况下，出塔气体 中溶质的摩尔分数。解（1）丫1-11°°丄0.05261-y11-0.05吸收率为95% 时，y2=（1-）=,丫江________0 002521-y21-0.0025混合气体流量G=600/=kmol/（tfh）吸收因数S能空0.75L 3.73气相总传质单元数Nog气相总传质单元高度Hog气相总体积传质系数“a—空23.9kmol/（ m3h）Hog1.12（3）纯水和解吸后液体混合后的组成X2X2=出塔气体中溶质摩尔分数多股进料进料位置和方式不同对填料层高度的影响【5-25】在、25C的条件下，采用塔截面积为怦的填料塔用纯溶剂逆流吸收两股气体混合物的溶质，一股气体中惰性气丫2G X2L丫2G X2L体流量为50kmol/h，溶质含量为（摩尔比，下同），另一股气体中惰性气体流量为50kmol/h，溶质含量为，要求溶质总回收率不低于90%,操作条件下体系亨利系数为279kPa,试求:(1)当两股气体混合后从塔底加入，液气比为最小液气比的倍时，出塔吸收液浓度和填料层高度（该条件下气相总体积传质系数为30kmol/（h m3）,且不随气体流量而b丫aGaX1LYaGa丫bVbY1m变化）；(2)两股气体分别在塔底和塔中部适当位置（进气组成与塔习题5-25附图内气相组成相同）进入，所需填料层总高度和适宜进料 位置，设尾气气体组成与（1）相同。比较两种加料方式填料层高度变化，并示意绘出两种进料情况下的吸收操作线。出塔气体浓度:（2）当两股气体分别进入吸收塔，高浓度在塔底进入，低浓度在如图上段填料层高度:对于塔上部：进塔气体组成为Yb0.03,出塔气体组成为丫20.004,液气比L/V=,塔中部液体组成xb=G Yb-丫2传质单元高度H________3.720.00699。OG1KYa2.17m第二股气体进塔位置距塔顶8.27m处。下段填料层高度:对于塔下部：进塔气体组成为Ya 0.05,中部气体组成为丫匕0.03，液气比L/G==，进塔液体组成习题5-25附图Xb=0.00699。(3)气体混合后进入吸收塔的操作线如图5-15为ABC，分别在适宜位置进入吸收塔的操作线为ABD，从操作线距离平衡线的距离看，气体混合后进入吸收塔的操作线靠近平衡线，传质推动力降低，所以填料层高度增加。吸收是分离过程，而组成不同的气体先混合是返混，返混对吸收不利， 故填料层高度增加。【5-7】温度为20.，总压为0.1MPa时，CO2水溶液的相平衡常数为m=1660。若总压为1MPa时，相平衡常数m为多少？温度为20C时的亨利系数E为多少MPa?解 相平衡常数m与总压p成反比，p 0.1MPa时m1660,p' 1MPa时亨利系数E mp m'p'166MPa【5-8】用清水吸收混合气中的NH3,进入吸收塔的混合气中，含NH3体积分数为6%，吸收后混合气中含NH3的体积分数为％，出口溶液的摩尔比为0.012kmol NH/kmol水。此物系的平衡关系为Y* 0.76X。气液逆流流动，试求塔顶、塔底的气相传质推动力各为多少?解 已知y0.06，贝UY y,/1%0.06/0.94 0.0638【5-9】CO2分压力为50.Pa的混合气体，分别与CO2浓度为0.01kmol/m3的水溶液和CO2浓度为0.05kmoj/m3的水溶液接触。物系温度均为25C，气液相平衡关系p* 1.662 105xkPa。试求上 述两种情况下两相的推动力（分别以气相分压力差和液相浓度差表示），并说明CO2在两种情况下属于吸收还是解吸。解 温度t 25C，水的密度为s997kg/m3混合气中CO2的分压为p 50kPa
47新工况的丫2计算原工况Nog
4.84（前面已计算）新工况Nog宀ln 1mG1mGL________________Y2mX2________L因NogNog
4.84解得丫2
0.00423'1Y2/Y11
0.00423/0.10.958吸收液组成计算平均传质推动力计算质的吸收率n将如何变化？并画出操作示意图。因Nog与L/Gm各为一定值，从教材中Nog的计算式（5-76）或图5-23可知 嵌 为一定值。且 吸收剂为清水，故X2=°,则唁为一定值。即随着丫1的增大，丫2按一定比例增大。如习题5-22附图所示，气相进口组成由Y1增大到丫；，则气相出口组成由Y
2.大到丫2.3操作线斜率L/G不变，因Yi增大到Yi',附图中的操作线由TB线平行上移为T B线。T B线与水平的等Y'线交垫横坐标X；为新条件下的液相出口组成。即吸收液组成由X1增大到X；。解吸塔计算【5-23】由某种碳氢化合物（摩尔质量为113kg/kmol）与另一种不挥发性有机化合物（摩尔质量为135kg/kmol）组成的溶液，其中碳氢化合物占8%（质量分数）。要在100C、10
1. 325kPa（绝对压 力）下，用过热水蒸气进行解吸，使溶液中碳氢化合物残留%（质量分数）以内，水蒸气用量为最小用量的2倍。气液相平衡常数m=,填料塔的液相总传质单元高度HOl=
0.5m。试求解吸塔的填料层高
2.11kmol NH3/n?溶液(2)利用亨利定律pACa计算H【5-24】 现一逆流吸收填料塔，填料层高度为8m，用流量为100kmol/（怦•）的清水吸收空气混合气体中某溶质，混合气体流量为600Nm3/（tfh）,入塔气体中含溶质（摩尔分数，下同） ， 实验测得出塔气体中溶质的吸收率为95%。已知操作条件下的气液相平衡关系为Y=。设吸收过程为气膜控制。（1）计算该填料的气相总体积传质系数；（2）吸收过程中，将吸收后吸收液的50%送入解吸塔解吸后循环使用，解吸后的液体含氨，若维持进吸收塔总液体量不变，计算纯水和解吸后液体混合后从塔顶加入情况下，出塔气体 中溶质的摩尔分数。解（1）丫1-11°°丄
0.05261-y11-
0.05吸收率为95% 时，y2=（1-）=,丫江________0 002521-y21-
0.0025混合气体流量G=600/=kmol/（tfh）吸收因数S能空
0.75L
3.73气相总传质单元数Nog气相总传质单元高度Hog气相总体积传质系数“a—空2
3.9kmol/（ m3h）Hog
1.12（3）纯水和解吸后液体混合后的组成X2X2=出塔气体中溶质摩尔分数多股进料进料位置和方式不同对填料层高度的影响【5-25】在、25C的条件下，采用塔截面积为怦的填料塔用纯溶剂逆流吸收两股气体混合物的溶质，一股气体中惰性气丫2G X2L丫2G X2L体流量为50kmol/h，溶质含量为（摩尔比，下同），另一股气体中惰性气体流量为50kmol/h，溶质含量为，要求溶质总回收率不低于90%,操作条件下体系亨利系数为279kPa,试求:(1)当两股气体混合后从塔底加入，液气比为最小液气比的倍时，出塔吸收液浓度和填料层高度（该条件下气相总体积传质系数为30kmol/（h m3）,且不随气体流量而b丫aGaX1LYaGa丫bVbY1m变化）；(2)两股气体分别在塔底和塔中部适当位置（进气组成与塔习题5-25附图内气相组成相同）进入，所需填料层总高度和适宜进料 位置，设尾气气体组成与（1）相同。比较两种加料方式填料层高度变化，并示意绘出两种进料情况下的吸收操作线。出塔气体浓度:（2）当两股气体分别进入吸收塔，高浓度在塔底进入，低浓度在如图上段填料层高度:对于塔上部：进塔气体组成为Yb
0.03,出塔气体组成为丫2
0.004,液气比L/V=,塔中部液体组成xb=G Yb-丫2传质单元高度H________
3.72
0.00699。OG1KYa
2.17m第二股气体进塔位置距塔顶
8.27m处。下段填料层高度:对于塔下部：进塔气体组成为Ya
0.05,中部气体组成为丫匕
0.03，液气比L/G==，进塔液体组成习题5-25附图Xb=
0.00699。(3)气体混合后进入吸收塔的操作线如图5-15为ABC，分别在适宜位置进入吸收塔的操作线为ABD，从操作线距离平衡线的距离看，气体混合后进入吸收塔的操作线靠近平衡线，传质推动力降低，所以填料层高度增加。吸收是分离过程，而组成不同的气体先混合是返混，返混对吸收不利， 故填料层高度增加。【5-7】温度为2
0.，总压为0.1MPa时，CO2水溶液的相平衡常数为m=1660。若总压为1MPa时，相平衡常数m为多少？温度为20C时的亨利系数E为多少MPa?解 相平衡常数m与总压p成反比，p
0.1MPa时m1660,p' 1MPa时亨利系数E mp m'p'166MPa【5-8】用清水吸收混合气中的NH3,进入吸收塔的混合气中，含NH3体积分数为6%，吸收后混合气中含NH3的体积分数为％，出口溶液的摩尔比为
0.012kmol NH/kmol水。此物系的平衡关系为Y*
0.76X。气液逆流流动，试求塔顶、塔底的气相传质推动力各为多少?解 已知y
0.06，贝UY y,/1%0.06/0.94 0.0638【5-9】CO2分压力为5
0.Pa的混合气体，分别与CO2浓度为0.01kmol/m3的水溶液和CO2浓度为
0.05kmoj/m3的水溶液接触。物系温度均为25C，气液相平衡关系p*
1.662 105xkPa。试求上 述两种情况下两相的推动力（分别以气相分压力差和液相浓度差表示），并说明CO2在两种情况下属于吸收还是解吸。解 温度t 25C，水的密度为s997kg/m3混合气中CO2的分压为p 50kPa
4.84（前面已计算）新工况Nog宀ln 1mG1mGL________________Y2mX2________L因NogNog
4.84解得丫2
0.00423'1Y2/Y11
0.00423/0.10.958吸收液组成计算平均传质推动力计算质的吸收率n将如何变化？并画出操作示意图。因Nog与L/Gm各为一定值，从教材中Nog的计算式（5-76）或图5-23可知 嵌 为一定值。且 吸收剂为清水，故X2=°,则唁为一定值。即随着丫1的增大，丫2按一定比例增大。如习题5-22附图所示，气相进口组成由Y1增大到丫；，则气相出口组成由Y
2.大到丫2.3操作线斜率L/G不变，因Yi增大到Yi',附图中的操作线由TB线平行上移为T B线。T B线与水平的等Y'线交垫横坐标X；为新条件下的液相出口组成。即吸收液组成由X1增大到X；。解吸塔计算【5-23】由某种碳氢化合物（摩尔质量为113kg/kmol）与另一种不挥发性有机化合物（摩尔质量为135kg/kmol）组成的溶液，其中碳氢化合物占8%（质量分数）。要在100C、10
1. 325kPa（绝对压 力）下，用过热水蒸气进行解吸，使溶液中碳氢化合物残留%（质量分数）以内，水蒸气用量为最小用量的2倍。气液相平衡常数m=,填料塔的液相总传质单元高度HOl=
0.5m。试求解吸塔的填料层高
2.11kmol NH3/n?溶液(2)利用亨利定律pACa计算H【5-24】 现一逆流吸收填料塔，填料层高度为8m，用流量为100kmol/（怦•）的清水吸收空气混合气体中某溶质，混合气体流量为600Nm3/（tfh）,入塔气体中含溶质（摩尔分数，下同） ， 实验测得出塔气体中溶质的吸收率为95%。已知操作条件下的气液相平衡关系为Y=。设吸收过程为气膜控制。（1）计算该填料的气相总体积传质系数；（2）吸收过程中，将吸收后吸收液的50%送入解吸塔解吸后循环使用，解吸后的液体含氨，若维持进吸收塔总液体量不变，计算纯水和解吸后液体混合后从塔顶加入情况下，出塔气体 中溶质的摩尔分数。解（1）丫1-11°°丄
0.05261-y11-
0.05吸收率为95% 时，y2=（1-）=,丫江________0 002521-y21-
0.0025混合气体流量G=600/=kmol/（tfh）吸收因数S能空
0.75L
3.73气相总传质单元数Nog气相总传质单元高度Hog气相总体积传质系数“a—空2
3.9kmol/（ m3h）Hog
1.12（3）纯水和解吸后液体混合后的组成X2X2=出塔气体中溶质摩尔分数多股进料进料位置和方式不同对填料层高度的影响【5-25】在、25C的条件下，采用塔截面积为怦的填料塔用纯溶剂逆流吸收两股气体混合物的溶质，一股气体中惰性气丫2G X2L丫2G X2L体流量为50kmol/h，溶质含量为（摩尔比，下同），另一股气体中惰性气体流量为50kmol/h，溶质含量为，要求溶质总回收率不低于90%,操作条件下体系亨利系数为279kPa,试求:(1)当两股气体混合后从塔底加入，液气比为最小液气比的倍时，出塔吸收液浓度和填料层高度（该条件下气相总体积传质系数为30kmol/（h m3）,且不随气体流量而b丫aGaX1LYaGa丫bVbY1m变化）；(2)两股气体分别在塔底和塔中部适当位置（进气组成与塔习题5-25附图内气相组成相同）进入，所需填料层总高度和适宜进料 位置，设尾气气体组成与（1）相同。比较两种加料方式填料层高度变化，并示意绘出两种进料情况下的吸收操作线。出塔气体浓度:（2）当两股气体分别进入吸收塔，高浓度在塔底进入，低浓度在如图上段填料层高度:对于塔上部：进塔气体组成为Yb
0.03,出塔气体组成为丫2
0.004,液气比L/V=,塔中部液体组成xb=G Yb-丫2传质单元高度H________
3.72
0.00699。OG1KYa
2.17m第二股气体进塔位置距塔顶
8.27m处。下段填料层高度:对于塔下部：进塔气体组成为Ya
0.05,中部气体组成为丫匕
0.03，液气比L/G==，进塔液体组成习题5-25附图Xb=
0.00699。(3)气体混合后进入吸收塔的操作线如图5-15为ABC，分别在适宜位置进入吸收塔的操作线为ABD，从操作线距离平衡线的距离看，气体混合后进入吸收塔的操作线靠近平衡线，传质推动力降低，所以填料层高度增加。吸收是分离过程，而组成不同的气体先混合是返混，返混对吸收不利， 故填料层高度增加。【5-7】温度为2
0.，总压为0.1MPa时，CO2水溶液的相平衡常数为m=1660。若总压为1MPa时，相平衡常数m为多少？温度为20C时的亨利系数E为多少MPa?解 相平衡常数m与总压p成反比，p
0.1MPa时m1660,p' 1MPa时亨利系数E mp m'p'166MPa【5-8】用清水吸收混合气中的NH3,进入吸收塔的混合气中，含NH3体积分数为6%，吸收后混合气中含NH3的体积分数为％，出口溶液的摩尔比为
0.012kmol NH/kmol水。此物系的平衡关系为Y*
0.76X。气液逆流流动，试求塔顶、塔底的气相传质推动力各为多少?解 已知y
0.06，贝UY y,/1%0.06/0.94 0.0638【5-9】CO2分压力为5
0.Pa的混合气体，分别与CO2浓度为0.01kmol/m3的水溶液和CO2浓度为
0.05kmoj/m3的水溶液接触。物系温度均为25C，气液相平衡关系p*
1.662 105xkPa。试求上 述两种情况下两相的推动力（分别以气相分压力差和液相浓度差表示），并说明CO2在两种情况下属于吸收还是解吸。解 温度t 25C，水的密度为s997kg/m3混合气中CO2的分压为p 50kPa
题目解答
答案
丫 mx> mG 0.0025 0.03-0.004
解析
题目主要涉及吸收与解吸过程的计算，包括传质推动力、相平衡常数、吸收液组成、填料层高度等内容。具体分析如下：
- 相平衡常数计算：根据相平衡关系，相平衡常数$m$与总压成反比，亨利系数$E=m \cdot p$。
- 传质推动力计算：气相传质推动力可通过气相组成与平衡组成的差值表示（如$Y-Y^*$），液相推动力可通过液相组成与平衡组成的差值表示（如$X^*-X$）。
- 吸收液组成与回收率：利用物料衡算和平衡关系，结合吸收率计算出塔吸收液浓度。
- 填料层高度计算：通过传质单元数$N_{OG}$和传质单元高度$H_{OG}$的乘积得到，$N_{OG}$可通过对数平均推动力法或吸收因数法计算。