解： 吸收剂流量
L?37800?2100kmol/h18
Y1?y10.09??0.0991?y11?0.09
Y2?Y1(1??)?0.099(1?0.8)?0.0198
惰性气体流量V?100(1?y1)?100(1?0.09)?91kmol/h
X1?X2?V91(Y1?Y2)?1.1?10?3?(0.099?0.0198)?4.53?10?3L2100
?Y1?Y1?Y1*?0.099?17.8?4.53?10?3?0.0184
?Y2?Y2?Y2*?0.0198?17.8?1.1?10?3?2.2?10?4 ?Y1??Y20.0184?2.2?10?4?Ym???4.1?10?3?Y0.0184lnln12.2?10?4?Y2
NOG?Y1?Y20.099?0.0198??19.3?3?Ym4.1?10
13．用清水逆流吸收混合气体中的CO2，已知混合气体的流量为300标准m3/h，进塔气体中CO2含量为0.06（摩尔分数），操作液气比为最小液气比的1.6倍，传质单元高度为0.8m。操作条件下物系的平衡关系为Y＝1200X。要求CO2吸收率为95％，试求： （1）吸收液组成及吸收剂流量； （2）写出操作线方程； （3）填料层高度。
＊
解：（1）由已知可知惰性气体流量
V?300（1－0.06)?12.59kmol/h22.4
?＝X2=0，
Y1-Y2Y1
Y?Y2Y1?Y2?L???m????1*X1?X2Y2/m 最小液气比 ?V?min
L?L??1.6???1.6m??1.6?0.95?1200?1824?V?min 操作液气比 V
?L????V吸收剂流量L＝?V?＝1824×12.59＝22963kmol/h Y1?y10.06??0.0641?y11?0.06
吸收液组成
X1?X2?Y?VV(Y1?Y2)?X2?Y1??0.064?0.95/1824?3.33?10?5LL
(2) 操作线方程
LLX?(Y1?X1)?1824X?(0.064?1824?3.33?10?5)VV
整理得 Y=1824X + 3.26×10-3
(3) 脱吸因数
S?mV1200??0.658L1824
NOG?
??Y?mX21ln?(1?S)1?S?1?S?Y2?mX2?
NOG?11??ln?(1?0.658)?0.658??5.891?0.658?1?0.95?
Z?NOG?HOG?5.89?0.8?4.71m
14．在逆流吸收的填料吸收塔中，用清水吸收空气～氨混合气中的氨，气相流率为
*0.65kg/(m2·S)。操作液气比为最小液气比的1.6倍，平衡关系为 Y?0.92X，气相总传质
系数KYa为0.043kmol/(m3·S)。试求：
(1)吸收率由95％提高到99％，填料层高度的变化。 （2）吸收率由95％提高到99％，吸收剂用量之比为多少？ 解：（1）吸收率为95％时：
V＝0.65／29＝0.0224 kmol/(m2·S)
HOG?V0.0224??0.521mKya0.043
Y?Y2Y1?Y2?L???m??0.92?0.95?0.874???1*VX?XY/m??min122 L?L??1.6???1.6?0.874?1.398V?V?min
L＝0.0224×1.398＝0.0313 kmol/(m2·S)
S?mV0.92??0.658L1.398
NOG?NOG???Y?mX21ln?(1?S)1?S?1?S?Y2?mX2?
11??ln?(1?0.658)?0.658??5.891?0.658?1?0.95?
Z?NOG?HOG?5.89?0.521?3.1m
吸收率为99％时：
H'OG?HOG?'V0.0224??0.521mKYa0.043
Y1?Y'2Y?Y?L??1'2?m?'?0.92?0.99?0.911??min?*X1?X2Y2/m?V?
L?L?()'?1.6??min?1.6?0.911?1.457V?V?
L＝0.0224×1.457＝0.0326 kmol/(m2·S)
‘'S'?mV0.92??0.631L'1.457
N'OG?N'OG???1'Y1?mX2'ln(1?S)?S??'1?S'?Y2?mX2?
11??ln?(1?0.631)?0.631?9.82?1?0.631?1?0.99?
Z'?N'OG?HOG?9.82?0.521?5.1m
Z'5.11??1.65Z3.1
(2) L＝0.0224×1.398＝0.0313 kmol/(m2·S)
L＝0.0224×1.457＝0.0326 kmol/(m2·S)
‘L'0.0326??1.04L0.0313
15. 用纯溶剂在填料塔内逆流吸收混合气体中的某溶质组分，已知吸收操作液气比为最小液气比的倍数为β，溶质A的吸收率为η，气液相平衡常数m。试推导出：
L（1）吸收操作液气比V与η、β及m之间的关系；
（2）当传质单元高度HOG及吸收因数A一定时，填料层高度Z与吸收率η之间的关系?
??解：（1）
Y1?Y2Y1?Y2?L???m????* VX?XY/m??min122Y1?Y2Y1
L?L????????mV?V?min
?HOG?（2） Z?NOG?HOGY1?Y2(Y1?mX1)?(Y2?mX2)Y?mX1ln1Y2?mX2
X1?X2?Z?HOG??YVV(Y1?Y2)?Y1??1LLAm
Y1?Y2Y1?mX1?Y2HOGY1?mX1?lnY?mX1mVY2ln11?Y2L
?HOGAm?HOGlnAlnmVmV1??Y1(1??)1?1?LL
Y1?m?Y11??吸收过程的操作型计算
16．用清水在一塔高为13m的填料塔内吸收空气中的丙酮蒸气，已知混合气体质量流速为0.668kg/(m2·s)，混合气中含丙酮0.02（摩尔分数），水的质量流速为0.065kmol/(m2·s)，
kmol/(m?s)。在操作条件下，相平衡常数为1.77，气相总体积吸收系数为KYa?0.0231问丙酮的吸收率为98.8％时，该塔是否合用？
3Y1?解：已知
y10.02??0.021?y11?0.02
Y2?Y1(1??)?0.02?(1?0.988)?0.00024M?y1?MA?(1?y1)MB?0.02?58?(1?0.02)?29?29.58kg/kmol
S?mV1.77?0.668/29.58??0.615L0.065
NOG?NOG???11ln?(1?S)?S?1?S?1???
11??ln?(1?0.615)?0.615??9.061?0.615?1?0.988?
HOG?V0.668/29.58??0.9776mKYa?0.0231
Z?NOG?HOG?9.06?0.9776?8.857m
'因为实际吸收塔Z?12?Z?10.17， 所以该吸收塔合用，能够完成分离任务。
17．某逆流吸收塔，入塔混合气体中含溶质浓度为0.05（摩尔比，下同），吸收剂进口浓度为0.001，实际液气比为4，此时出口气体中溶质为0.005，操作条件下气液相平衡关系为
Y*?2.0X。若实际液气比下降为2.5，其它条件不变，计算时忽略传质单元高度的变化，
试求此时出塔气体溶质的浓度及出塔液体溶质的浓度各为多少？
解：原工况
S?mV2??0.5L4
NOG?
??Y?mX21ln?(1?S)1?S?1?S?Y2?mX2?
NOG?'10.05?2?0.001??ln?(1?0.5)?0.5??4.2801?0.5?0.005?2?0.001?
mV'2S?'??0.8L2.5 新工况
N'OG?
??1'Y1?mX2'ln(1?S)?S??'1?S'?Y2?mX2?
'OG因传质单元高度不变，即，H又因 Z?Z 所以传质单元数不变，即
'?HOG
N'OG?NOG???10.05?2?0.001ln?(1?0.8)'?0.8??4.2801?0.8?Y2?2?0.001?
'?3Y?8.179?10解得 2
V1X'1?X2?()'(Y1?Y'2)?0.001?(0.05?8.179?10?3)?0.01773L2.5
*18．在一逆流操作的吸收塔中，如果脱吸因数为0.75，气液相平衡关系为Y?2.0X，吸
收剂进塔浓度为0.001（摩尔比，下同），入塔混合气体中溶质的浓度为0.05时，溶质的吸收率为90%。试求入塔气体中溶质浓度为0.04时，其吸收率为多少？若吸收剂进口浓度为零，其它条件不变，则其吸收率又如何？此结果说明了什么？ 解： X2?0.001时：
原工况 S?0.75 Y2?Y1(1??)?0.05(1?0.9)?0.005
NOG?
??Y?mX21ln?(1?S)1?S?1?S?Y2?mX2?
10.05?2?0.001??ln?(1?0.75)?0.75??6.2331?0.75?0.005?2?0.001?
NOG?新工况 H'OG?HOG Z'?Z