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相关科目:821化工原理 相关知识点:吸收知识点
#1、吸收知识点及例题讲解 知识框架 ①概述(气体吸收的目的、原理及实施方法;解吸的方法;吸收-解吸过程的经济性包括吸收剂选择)
②气液相平衡(享利定律、相平衡常数的换算方法以及相平衡与吸收过程的关系)
③单相与相际传质(分子扩散与费克定律;等分子反向扩散,单向扩散的概念;对流传质与有效膜模型;相际传质;传质分系数与总传质系数的关系;传质速率方程;传质推动力与传质系数的关系;溶解度对两相传质阻力分配的影响)
④吸收过程数学描述(等温吸收数学描述的方法;Hog、Nog 的意义;计算 Nog的对数平均推动力法和吸收因数法;物料衡算及操作线的含义)
⑤吸收过程设计(吸收过程设计中参数的选择,指定分离要求下的最小液气比;画操作线分析吸收流程的方法)
⑥吸收操作(操作型问题的命题和解法,影响吸收结果的操作因素分析)
⑦化学吸收(化学反应对吸收相平衡的影响;化学反应对吸收速率的影响)
重难点 1. 各种因素对扩散系数的影响 2. 一维定态条件下扩散通量与传质通量的计算 3. 双膜理论的理解 4. 气液相平衡 5. Hog、Nog 的意义 6. 计算 Nog的对数平均推动力法和吸收因数法 7. 物料衡算及操作线的含义 8. 吸收塔的设计型计算和操作型计算。 9. 吸收塔的定量计算,如填料塔的高度计算(包括最小液气比、Hog,Nog 的计算)以及对任一指定的填料塔,改变其中某一操作参数,如操作温度、吸收剂的用量或进口浓度,计算气体出口浓度;吸收塔的设计型和操作性问题的强化分析。
例题讲解: 1. 在塔径为 1.2m 的逆流操作的填料吸收塔中,用清水吸收 20℃、101.325kPa 的某混合气体中的 CO2,混合气体的处理量为1000m3/h,CO的体积含量为12%,其余为惰性气体。要求 CO2的吸收率为 90%,塔底出口溶液浓度为0.2kg CO2/1000kgH2O,操作条件下的气液平衡关系为 Y=1420X,液相体积传质系数Kxa=10695kmol(m3·h)( CO2分子量为44,H2O分子量为18)。此过程可近似视为低浓度气体吸收,试计算: (1)吸收剂用量。 (2)所需的填料层高度(m)。 (3)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。 (4)若保持Kxa、X1、X2,、Y1、Y2及V一定的情况下,将操作压力提高 1.0 倍后,仍用原塔时,所需的填料层高度(m)。
2. 在逆流吸收塔内用纯溶剂吸收某混合气体中的溶质 A。操作条件下的平衡关系为 Y*=mX(X、Y*均为摩尔比组成),吸收剂用量为最小用量的 1.5 倍,气相总传质单元高度 Hog=0.9m,且气相总体积吸收系数Kya正比于 V0.8,V为气相惰气摩流量,若要求溶质 A 的回收率达到 95%。试求: (1)所需填料层的有效高度。 (2)若将混合气体的处理流量增加 10%,在原有操作条件下(气相入塔组成、吸收剂用量、操作温度、压力不变),希望溶质A 的回收率仍能达到 95%,试计算需将填料层的有效高度增加多少m?
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