化工原理下册第六章吸收习题答案

6-1 已知在101.3 kPa(绝对压力下)，100 g 水中含氨1 g 的溶液上方的平衡氨气分压为987 Pa 。试求：

(1) 溶解度系数H (kmol ·m -3·Pa -1)；

(2) 亨利系数E(Pa)；

(3) 相平衡常数m ；

(4) 总压提高到200 kPa(表压)时的H ，E ，m 值。

（假设：在上述范围内气液平衡关系服从亨利定律，氨水密度均为10003/m kg ）

解：（1）根据已知条件

定义

（2）根据已知条件可知

根据定义式

可得

（3）根据已知条件可知

于是得到

（4）由于H 和E 仅是温度的函数，故3NH H 和3NH E 不变；而

p E px Ex px p x y m ====**

，与T 和p 相关，故309.0928.031'3=?=NH m 。 分析（1）注意一些近似处理并分析其误差。

（2）注意E ，H 和m 的影响因素，这是本题练习的主要内容之一。 6-2 在25℃下，CO 2分压为50 kPa 的混合气分别与下述溶液接触：

(1) 含CO 2为0.01 mol/L 的水溶液；

(2) 含CO 2为0.05 mol/L 的水溶液。

试求这两种情况下CO 2的传质方向与推动力。

解： 由亨利定律得到

根据《 化工原理》 教材中表 8-1 查出

所以可以得到

又因为

所以得

于是：（1）为吸收过程，3/0067.0m kmol c =?。

（2）为解吸过程，3/0333.0m kmol c =?。

分析 （1）推动力的表示方法可以有很多种，比如，用压力差表示时： ① kPa H c p CO CO CO 9.2910347.301.04

*

222=?==- 推动力 kPa p 1.20=?（吸收）

② kPa H c p CO CO CO 4.14910347.305.04

*

222=?==- 推动力 kPa p 4.99=?（解吸）

或者 , 用摩尔分数差表示时

① 由4108.118

1000

01.02-?==CO x ，判断出将发生吸收过程，推动力410201.1-?=?x ；

②由 41092-?=CO x ，判断出将发生解吸过程，推动力41099.5-?=?x

（2）推动力均用正值表示。

6-3 指出下列过程是吸收过程还是解吸过程，推动力是多少，并在x-y 图上表示。

(1) 含SO 2为0.001(摩尔分数)的水溶液与含SO 2为0.03(摩尔分数)的混合气