浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 1/27
幻灯片 3目录习题课浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 2/27
m
ab
OG y
yyN
Syy yySSN
aa
ab
OG 1ln1
1
aabb yxxGLy
aK
GH
y
OG?
OGOG NHH
m i n
)0.2~2.1( GLGL
习题课公式：
或浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 3/27
指吸收设备和流程已给定，考察操作条件的变化对吸收效果的影响
操作型设计型指吸收任务给定，求塔径、塔高等。
y
a
x
a
G y
b
L x
b
习题课操作条件：
气液流量,
气液进口浓度,
操作温度,压力等浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 4/27
解 属于低浓气体吸收
aK
DG
y
3 6 0 0
4
1 2?
m03.1
0 1 5.0
3 6 0 01.1
4
153 2
例 1 常压下,用煤油从苯蒸汽和空气混合物中吸收苯,吸收率为 99%,混合气量为 53kmol/h。 入塔气中含苯 2%（ 体积
%）,入塔煤油中含苯 0.02%（ 摩尔分率 ） 。 溶剂用量为最小用量的 1.5倍,在操作温度 50℃ 下,相平衡关系为 y* = 0.36x，
总传质系数 Kya=0.015kmol/(m3?s),塔径为 1.1米 。 试求所需填料层高度 。
OGOG NHH
设计型举例
aK
GH
y
OG?
y
a
x
a
= 0,0 2 %
= 9 9 %
D = 1,1 m
G = 5 3 k m o l / h
L
y
b
= 0,0 2 x
b
溶剂用量为最小用量的 1.5倍
y* = 0.36x
浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 5/27
b
a
y
y 1 0002.0%99102.01ba yy
a
b
ab
x
m
y
yy
G
L
m i n
GL
mS?
537.0358.05.1
67.05 3 7.0 36.0
Smxy
mxyS
SN aa
ab
OG 1ln1
1
98.1167.00 0 0 2.036.00 0 0 2.0 0 0 0 2.036.002.067.01ln67.01 1
设计型举例
y
a
x
a
= 0,0 2 %
= 9 9 %
D = 1,1 m
G = 5 3 k m o l / h
L
y
b
= 0,0 2 x
b
溶剂用量为最小用量的 1.5倍
y* = 0.36x
m i n
5.1?
G
L
G
L
358.0
0002.0
36.0
02.0
0002.002.0?
浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 6/27
mNHH OGOG 4.1298.1103.1
设计型举例浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 7/27
操作型 定性分析 举例例 2 在逆流操作的填料吸收塔中,对某一低浓气体中的溶质组分进行吸收,现因故
(1)吸收剂入塔浓度变大,
(2)吸收剂用量变小,
而其它操作条件均不变,试分析出塔气体,液体浓度如何变化？
快速分析作图 +排除法吸收因数法
y a? x a
G y b L x b?
y a? L x a
G y b L x b?
浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 8/27
(1)吸收剂入塔浓度变大解法一：快速分析
y a? x a
G y b L x b?
操作型 定性分析 举例快速分析作图 +排除法吸收因数法
xa变大时，将使传质推动力变小，
故不利于吸收，因此,ya 变大，
浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 9/27
Y
y b B
原 E
y a A
O x
当 x
a
变大时，原、新状况下操作线
y b 不变,x a 变大
a,假设 y a 不变
K y a 不变,aK GH
y
OG? 不变 。
作图知,N OG?
H?
与 H 不变相矛盾，故假设不成立
(1)当吸收剂入塔浓度 xa变大时解法二,作图 +排除法
L/G不变
y a? x a
G y b L x b?
操作型 定性分析 举例快速分析作图 +排除法吸收因数法浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 10/27
Y
y
b
B
原 E
y
a
A
O x
当 x
a
变大时，原、新状况下操作线
b,假设 y a?
K y a 不变,aK GH
y
OG? 不变 。
作图知,N OG?
H?
与 H 不变相矛盾，故假设不成立因此,y a 只能?
操作型 定性分析 举例快速分析作图 +排除法吸收因数法
1
y - y *
0 y a y b y
传质单元数
y a? x a
G y b L x b?
浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 11/27
Y
y
b
B
原 E
y
a
A
O x
当 x
a
变大时，原、新状况下操作线
xb 将?
关于 xb：排除法假设 xb不变、变小，
作图可知 NOG将变小，故
H将变小，与 H一定相矛盾，因此操作型 定性分析 举例快速分析作图 +排除法吸收因数法
1
y - y *
0 y a y b y
传质单元数浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 12/27
(1)当吸收剂入塔浓度 xa变大时解法三,吸收因数法
y a? x a
G y b L x b?
NOG
（ yb-mxa） /（ ya-mxa）
S增大由题意可知：
不变LmGS?
不变aKGH
y
OG?
NOG＝ H/HOG不变不变
aa
ab
mxy
mxy
由右图可知，
又 xa变大，故 ya变大操作型 定性分析 举例快速分析作图 +排除法吸收因数法浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 13/27
至于 xb：
仍需用排除法判定，下略。
操作型 定性分析 举例快速分析作图 +排除法吸收因数法浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 14/27
(2)当吸收剂用量变小时解法一：快速分析吸收剂用量变小时,不利于吸收，因此，
ya变大。
y a? L x a
G y b L x b?
操作型 定性分析 举例快速分析作图 +排除法吸收因数法浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 15/27
L/G? Y
y
b
B
原 E
y
a
A
O x
G,y b,x a 不变作图知,N OG?
H? 与 H 不变相矛盾，故假设不成立
a,假设 y a 不变
L 变小,Re L 变小，液膜变厚或不变（气膜控制），
故
aK y
1
变大或不变，
aK
G
H
y
OG 或不变
(2) 当吸收剂用量变小时解法二,作图 +排除法
y a? L x a
G y b L x b?
操作型 定性分析 举例快速分析作图 +排除法吸收因数法浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 16/27
Y
y b B
原 E
y a A
O x
作图知,N OG?
H? 与 H 不变相矛盾，
故假设不成立
aK y
1 变大或不变，
aK
GH
y
OG 或不变因此,y a 只能变大。
b,假设 ya变小操作型 定性分析 举例快速分析作图 +排除法吸收因数法浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 17/27
Y
y
b
B
原 E
y
a
A
O x
OLOL NHH
作图知,N OG?
与 H 不变相矛盾，故假设不成立作图知,N OG?,N OL
OLOL NHH
与 H 不变相矛盾，故假设不成立因此,x b 只能变大。
a,假设 xb不变
b,假设 xb变小
L 变小, m
x
OL LaK
LH （ 0< m <1 ）
操作型 定性分析 举例快速分析作图 +排除法吸收因数法
1
x * - x
0 x a x b x
传质单元数
,NOL?
浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 18/27
解法三,吸收因数法
(2)当吸收剂用量变小时由题意可知：
变大LmGS?
变大或不变aK GH
y
OG?
NOG＝ H/HOG变小或不变变小
aa
ab
mxy
mxy
由右图可知，
故 ya变大
NOG
（ yb-mxa） /（ ya-mxa）
S增大
y a? L x a
G y b L x b?
操作型 定性分析 举例快速分析作图 +排除法吸收因数法浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 19/27
至于 xb：
仍需用排除法判定，下略。
操作型 定性分析 举例快速分析作图 +排除法吸收因数法浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 20/27
Y
y
b
B
原 E
y
a
A
O x
练习在逆流操作的填料吸收塔中,对某一低浓气体中的溶质组分进行吸收,现因故
(1)气体入塔浓度 yb变小,
(2)G变小,
而其它操作条件均不变,试分析出塔气体,液体浓度如何变化？
操作型 定性分析练习浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 21/27
L /G 不变
Y
y b B
原 E
y a A
O x
x a 不变,y b 变小
b,假设 y a?
K y a 不变,aK GH
y
OG? 不变 。
作图知,N OG?
H?
a,假设 y a 不变因此,y a 只能变小。
解法一：快速分析
yb变小,ya必变小。
解法二,作图 +排除法
(1)气体入塔浓度 yb变小与 H不变相矛盾,
故假设不成立操作型 定性分析浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 22/27
Y
y
b
B
原 E
y
a
A
O x
关于 xb：排除法假设 xb不变、变大，
作图可知 NOG将变大，故
H将变大，与 H一定相矛盾，因此,xb将变小。
解法三,吸收因数法不变SL / G 不变不变m
K y a 不变,aK GH
y
OG? 不变 。
不变
OG
OG H
HN?
查图可知：
不变?
aa
ab
yy
yy?ay
至于 xb的变化仍需用作图与排除法操作型 定性分析浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 23/27
ba xy,
(2)G变小时操作型 定性分析浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 24/27
作业在逆流操作的填料吸收塔中,对某一低浓气体中的溶质组分进行吸收,现因故
(1) 气体入塔浓度 yb变大,
(2) G变大,
而其它操作条件均不变,试分析出塔气体,液体浓度如何变化？
操作型 定性分析浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 25/27
y
a
x
a
=0
= 9 5 %
D = 1,1 m
G
L
y
b
x
b
1.2?GL
y=1.18x
Kya?G0.8
气体流量增加 20%
操作型 计算 举例例 2 某吸收塔在 101.3kPa,293K下用清水逆流吸收丙酮
空气混合气体 （ 可视为低浓气体 ） 中的丙酮 。 当操作液气比为 2.1时,丙酮回收率可达 95%。 已知物系平衡关系为
y=1.18x,吸收过程大致为气膜控制,气相总传质系数 Kya
G0.8。 今气体流量增加 20%,而液量及气液进口浓度不变,
试求：
(1)回收率变为多少？
(2)单位时间内被吸收的丙酮量增加多少倍？
浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 26/27
56.01.2 18.1 GLmS
SSSN OG?1 11ln1 1
1.5
56.095.01 156.01ln56.01 1
04.12.1 2.0
96.004.1 1
y
a
x
a
=0
= 9 5 %
D = 1,1 m
G
L
y
b
x
b
1.2?GL
y=1.18x
Kya?G0.8
原工况下：
气体流量增加 20%
新工况下：
2.0
G
G
H
H
OG
OG
OG
OG
OG
OG
H
H
N
N
解,(1)回收率变为多少？
aKGH yOG?OGOG NHH
9.4 OGN
672.056.02.12.1 GL mGL mS
SSSN OG?1
11ln
1
1
%4.92
9.4?
操作型 计算 举例
Syy yySSN
aa
abOG 1ln1 1
浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 27/27
倍17.195.0 924.02.12.1
ab
ab
yyG
yyG
(2)单位时间内被吸收的丙酮量增加多少倍？
操作型 计算 举例
y
a
x
a
=0
= 9 5 %
D = 1,1 m
G
L
y
b
x
b
幻灯片 3目录习题课浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 2/27
m
ab
OG y
yyN
Syy yySSN
aa
ab
OG 1ln1
1
aabb yxxGLy
aK
GH
y
OG?
OGOG NHH
m i n
)0.2~2.1( GLGL
习题课公式：
或浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 3/27
指吸收设备和流程已给定，考察操作条件的变化对吸收效果的影响
操作型设计型指吸收任务给定，求塔径、塔高等。
y
a
x
a
G y
b
L x
b
习题课操作条件：
气液流量,
气液进口浓度,
操作温度,压力等浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 4/27
解 属于低浓气体吸收
aK
DG
y
3 6 0 0
4
1 2?
m03.1
0 1 5.0
3 6 0 01.1
4
153 2
例 1 常压下,用煤油从苯蒸汽和空气混合物中吸收苯,吸收率为 99%,混合气量为 53kmol/h。 入塔气中含苯 2%（ 体积
%）,入塔煤油中含苯 0.02%（ 摩尔分率 ） 。 溶剂用量为最小用量的 1.5倍,在操作温度 50℃ 下,相平衡关系为 y* = 0.36x，
总传质系数 Kya=0.015kmol/(m3?s),塔径为 1.1米 。 试求所需填料层高度 。
OGOG NHH
设计型举例
aK
GH
y
OG?
y
a
x
a
= 0,0 2 %
= 9 9 %
D = 1,1 m
G = 5 3 k m o l / h
L
y
b
= 0,0 2 x
b
溶剂用量为最小用量的 1.5倍
y* = 0.36x
浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 5/27
b
a
y
y 1 0002.0%99102.01ba yy
a
b
ab
x
m
y
yy
G
L
m i n
GL
mS?
537.0358.05.1
67.05 3 7.0 36.0
Smxy
mxyS
SN aa
ab
OG 1ln1
1
98.1167.00 0 0 2.036.00 0 0 2.0 0 0 0 2.036.002.067.01ln67.01 1
设计型举例
y
a
x
a
= 0,0 2 %
= 9 9 %
D = 1,1 m
G = 5 3 k m o l / h
L
y
b
= 0,0 2 x
b
溶剂用量为最小用量的 1.5倍
y* = 0.36x
m i n
5.1?
G
L
G
L
358.0
0002.0
36.0
02.0
0002.002.0?
浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 6/27
mNHH OGOG 4.1298.1103.1
设计型举例浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 7/27
操作型 定性分析 举例例 2 在逆流操作的填料吸收塔中,对某一低浓气体中的溶质组分进行吸收,现因故
(1)吸收剂入塔浓度变大,
(2)吸收剂用量变小,
而其它操作条件均不变,试分析出塔气体,液体浓度如何变化？
快速分析作图 +排除法吸收因数法
y a? x a
G y b L x b?
y a? L x a
G y b L x b?
浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 8/27
(1)吸收剂入塔浓度变大解法一：快速分析
y a? x a
G y b L x b?
操作型 定性分析 举例快速分析作图 +排除法吸收因数法
xa变大时，将使传质推动力变小，
故不利于吸收，因此,ya 变大，
浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 9/27
Y
y b B
原 E
y a A
O x
当 x
a
变大时，原、新状况下操作线
y b 不变,x a 变大
a,假设 y a 不变
K y a 不变,aK GH
y
OG? 不变 。
作图知,N OG?
H?
与 H 不变相矛盾，故假设不成立
(1)当吸收剂入塔浓度 xa变大时解法二,作图 +排除法
L/G不变
y a? x a
G y b L x b?
操作型 定性分析 举例快速分析作图 +排除法吸收因数法浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 10/27
Y
y
b
B
原 E
y
a
A
O x
当 x
a
变大时，原、新状况下操作线
b,假设 y a?
K y a 不变,aK GH
y
OG? 不变 。
作图知,N OG?
H?
与 H 不变相矛盾，故假设不成立因此,y a 只能?
操作型 定性分析 举例快速分析作图 +排除法吸收因数法
1
y - y *
0 y a y b y
传质单元数
y a? x a
G y b L x b?
浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 11/27
Y
y
b
B
原 E
y
a
A
O x
当 x
a
变大时，原、新状况下操作线
xb 将?
关于 xb：排除法假设 xb不变、变小，
作图可知 NOG将变小，故
H将变小，与 H一定相矛盾，因此操作型 定性分析 举例快速分析作图 +排除法吸收因数法
1
y - y *
0 y a y b y
传质单元数浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 12/27
(1)当吸收剂入塔浓度 xa变大时解法三,吸收因数法
y a? x a
G y b L x b?
NOG
（ yb-mxa） /（ ya-mxa）
S增大由题意可知：
不变LmGS?
不变aKGH
y
OG?
NOG＝ H/HOG不变不变
aa
ab
mxy
mxy
由右图可知，
又 xa变大，故 ya变大操作型 定性分析 举例快速分析作图 +排除法吸收因数法浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 13/27
至于 xb：
仍需用排除法判定，下略。
操作型 定性分析 举例快速分析作图 +排除法吸收因数法浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 14/27
(2)当吸收剂用量变小时解法一：快速分析吸收剂用量变小时,不利于吸收，因此，
ya变大。
y a? L x a
G y b L x b?
操作型 定性分析 举例快速分析作图 +排除法吸收因数法浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 15/27
L/G? Y
y
b
B
原 E
y
a
A
O x
G,y b,x a 不变作图知,N OG?
H? 与 H 不变相矛盾，故假设不成立
a,假设 y a 不变
L 变小,Re L 变小，液膜变厚或不变（气膜控制），
故
aK y
1
变大或不变，
aK
G
H
y
OG 或不变
(2) 当吸收剂用量变小时解法二,作图 +排除法
y a? L x a
G y b L x b?
操作型 定性分析 举例快速分析作图 +排除法吸收因数法浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 16/27
Y
y b B
原 E
y a A
O x
作图知,N OG?
H? 与 H 不变相矛盾，
故假设不成立
aK y
1 变大或不变，
aK
GH
y
OG 或不变因此,y a 只能变大。
b,假设 ya变小操作型 定性分析 举例快速分析作图 +排除法吸收因数法浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 17/27
Y
y
b
B
原 E
y
a
A
O x
OLOL NHH
作图知,N OG?
与 H 不变相矛盾，故假设不成立作图知,N OG?,N OL
OLOL NHH
与 H 不变相矛盾，故假设不成立因此,x b 只能变大。
a,假设 xb不变
b,假设 xb变小
L 变小, m
x
OL LaK
LH （ 0< m <1 ）
操作型 定性分析 举例快速分析作图 +排除法吸收因数法
1
x * - x
0 x a x b x
传质单元数
,NOL?
浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 18/27
解法三,吸收因数法
(2)当吸收剂用量变小时由题意可知：
变大LmGS?
变大或不变aK GH
y
OG?
NOG＝ H/HOG变小或不变变小
aa
ab
mxy
mxy
由右图可知，
故 ya变大
NOG
（ yb-mxa） /（ ya-mxa）
S增大
y a? L x a
G y b L x b?
操作型 定性分析 举例快速分析作图 +排除法吸收因数法浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 19/27
至于 xb：
仍需用排除法判定，下略。
操作型 定性分析 举例快速分析作图 +排除法吸收因数法浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 20/27
Y
y
b
B
原 E
y
a
A
O x
练习在逆流操作的填料吸收塔中,对某一低浓气体中的溶质组分进行吸收,现因故
(1)气体入塔浓度 yb变小,
(2)G变小,
而其它操作条件均不变,试分析出塔气体,液体浓度如何变化？
操作型 定性分析练习浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 21/27
L /G 不变
Y
y b B
原 E
y a A
O x
x a 不变,y b 变小
b,假设 y a?
K y a 不变,aK GH
y
OG? 不变 。
作图知,N OG?
H?
a,假设 y a 不变因此,y a 只能变小。
解法一：快速分析
yb变小,ya必变小。
解法二,作图 +排除法
(1)气体入塔浓度 yb变小与 H不变相矛盾,
故假设不成立操作型 定性分析浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 22/27
Y
y
b
B
原 E
y
a
A
O x
关于 xb：排除法假设 xb不变、变大，
作图可知 NOG将变大，故
H将变大，与 H一定相矛盾，因此,xb将变小。
解法三,吸收因数法不变SL / G 不变不变m
K y a 不变,aK GH
y
OG? 不变 。
不变
OG
OG H
HN?
查图可知：
不变?
aa
ab
yy
yy?ay
至于 xb的变化仍需用作图与排除法操作型 定性分析浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 23/27
ba xy,
(2)G变小时操作型 定性分析浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 24/27
作业在逆流操作的填料吸收塔中,对某一低浓气体中的溶质组分进行吸收,现因故
(1) 气体入塔浓度 yb变大,
(2) G变大,
而其它操作条件均不变,试分析出塔气体,液体浓度如何变化？
操作型 定性分析浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 25/27
y
a
x
a
=0
= 9 5 %
D = 1,1 m
G
L
y
b
x
b
1.2?GL
y=1.18x
Kya?G0.8
气体流量增加 20%
操作型 计算 举例例 2 某吸收塔在 101.3kPa,293K下用清水逆流吸收丙酮
空气混合气体 （ 可视为低浓气体 ） 中的丙酮 。 当操作液气比为 2.1时,丙酮回收率可达 95%。 已知物系平衡关系为
y=1.18x,吸收过程大致为气膜控制,气相总传质系数 Kya
G0.8。 今气体流量增加 20%,而液量及气液进口浓度不变,
试求：
(1)回收率变为多少？
(2)单位时间内被吸收的丙酮量增加多少倍？
浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 26/27
56.01.2 18.1 GLmS
SSSN OG?1 11ln1 1
1.5
56.095.01 156.01ln56.01 1
04.12.1 2.0
96.004.1 1
y
a
x
a
=0
= 9 5 %
D = 1,1 m
G
L
y
b
x
b
1.2?GL
y=1.18x
Kya?G0.8
原工况下：
气体流量增加 20%
新工况下：
2.0
G
G
H
H
OG
OG
OG
OG
OG
OG
H
H
N
N
解,(1)回收率变为多少？
aKGH yOG?OGOG NHH
9.4 OGN
672.056.02.12.1 GL mGL mS
SSSN OG?1
11ln
1
1
%4.92
9.4?
操作型 计算 举例
Syy yySSN
aa
abOG 1ln1 1
浙江大学本科生课程化工原理 第八章 气体吸收 27/27
倍17.195.0 924.02.12.1
ab
ab
yyG
yyG
(2)单位时间内被吸收的丙酮量增加多少倍？
操作型 计算 举例
y
a
x
a
=0
= 9 5 %
D = 1,1 m
G
L
y
b
x
b
