当前位置：文档库 › 化工原理(第四版)习题解第五章吸收

化工原理(第四版)习题解第五章吸收

第五章吸收

相组成的换算

【5-1】空气和CO 2的混合气体中，CO 2的体积分数为20%，求其摩尔分数y 和摩尔比Y 各为多少？

解因摩尔分数=体积分数，.02y =摩尔分数摩尔比 ..020251102

y Y y =

==--．【5-2】 20℃的l00g 水中溶解lgNH 3, NH 3在溶液中的组成用摩尔分数x 、浓度c 及摩尔比X 表示时，各为多少？

解摩尔分数//117

=0．010*******／18

x =

浓度c 的计算20℃，溶液的密度用水的密度./39982s kg m ρ=代替。溶液中NH 3的量为 /311017n kmol -=? 溶液的体积 /.33101109982 V m -=?

溶液中NH 3的浓度//.333

11017

==0．581／101109982

n c kmol m V --?=? 或 . 39982

00105058218

s s

c x kmol m M ρ=

?=．．／ NH 3与水的摩尔比的计算 //117

0010610018

X =

=．

或 ..00105001061100105

x X x =

==--．【5-3】进入吸收器的混合气体中，NH 3的体积分数为10%，吸收率为90%，求离开吸收器时NH 3的组成，以摩尔比Y 和摩尔分数y 表示。

吸收率的定义为

211

1Y Y Y Y Y η-=

==-被吸收的溶质量原料气中溶质量

解原料气中NH 3的摩尔分数0.1y = 摩尔比 (11101)

01111101

y Y y =

==-- 吸收器出口混合气中NH 3的摩尔比为 ()...211109011100111Y Y η=-=-?=（）

摩尔分数 (22200111)

=0010981100111

Y y Y =

=++ 气液相平衡

【5-4】 l00g 水中溶解lg 3 NH ，查得20℃时溶液上方3NH 的平衡分压为798Pa 。此稀溶液的

气液相平衡关系服从亨利定律，试求亨利系数E(单位为kPa )、溶解度系数H[单位为

/()3kmol m kPa ?]和相平衡常数m 。总压为100kPa 。

解液相中3NH 的摩尔分数/.//117

0010511710018

x =

气相中3NH 的平衡分压 *.0798 P kPa ＝亨利系数 *./.0798*******E p x ===／

液相中3NH 的浓度 /./.333

110170581 101109982

n c kmol m V --?===?／溶解度系数 /*./../()3058107980728H c p kmol m kPa ===? 液相中3NH 的摩尔分数 //117

0010511710018

x =

=+．／

气相的平衡摩尔分数 **.0798100y p p ==／／相平衡常数 * (079807610000105)

y m x =

==? 或 //.76100076m E p ===

【5-5】空气中氧的体积分数为21%，试求总压为.101325kPa ，温度为10℃时，31m 水中最大可能溶解多少克氧？已知10℃时氧在水中的溶解度表达式为*.6331310p x =?，式中*p 为氧在气相中的平衡分压，单位为kPa x ；为溶液中氧的摩尔分数。

解总压.101325 p kPa =

空气中2O 的压力分数 .021A p p ==／体积分数空气中2O 的分压 *..021101325 A p kPa =? 亨利系数 .6331310E kPa =? (1) 利用亨利定律*A p Ex =计算

与气相分压..021101325A p kPa =?相平衡的液相组成为 *. ..626

021101325

64210 331310

A p x kmol O kmol E ?===??．／溶液此为1kmol 水溶液中最大可能溶解.6264210kmol O -? 因为溶液很稀，其中溶质很少 1kmol 水溶液≈1kmol 水=18 kg 水

10℃，水的密度

.39997kg m ρ=／故 1kmol 水溶液≈.3189997m ／水即

.318

9997

m 水中最大可能溶解.664210kmol -?氧

故 31m 水中最大可能溶解的氧量为 (642642109997)

3571018

kmol O --??=?

...4222357103211410O 114O kg g --??=?=

(2) 利用亨利定律*A

A c p H

=计算 () (536)

9997

= 167610／33131018

s s

H kmol m kPa EM ρ-≈

???? 31m 水中最大可能溶解的氧量为

*(..)(.).54

021101325 16761035710A A c p H kmol O m --==??=?／溶液 ...4222357103211410114kg O g O --??=?=

【5-6】含NH 3体积分数%的空气-NH 3混合气，在20℃下用水吸收其中的NH 3总压为203kPa 。NH 3在水中的溶解度服从亨利定律。在操作温度下的亨利系数80E kPa =。试求氨水溶液的最大浓度，33NH ／kmol m 溶液。

解气相中3NH 的摩尔分数.0015y =

总压203p kPa =，气相中3NH 的分压*.2030015A p py kPa ==? (1) 利用亨利定律*p Ex =计算

与气相分压p 相平衡的液相中NH 3的摩尔分数为 *..20300150038180A p x E ?===

3NH 水溶液的总浓度 .

/39982

s s

c kmol m M ρ≈=

水溶液中3NH 的最大浓度 .9982

0038118

A c cx ==

?． ./33211kmol NH m =溶液 (2) 利用亨利定律*A

A c p H

=计算 .,39982

80=

=0．693 kmol/(m kPa)8018

s s

E kPa H EM ρ=≈

?? ()*(.)..3

320300150693211 kmol NH /m A A c p H ==?=溶液

【5-7】温度为20℃，总压为0.1M Pa 时，CO 2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20℃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， .'01 时 1660，1p MPa m p MPa === 时

.''01= 1660=1661

p m m

p =? 亨利系数 ''166 E mp m p MPa ===

【5-8】用清水吸收混合气中的NH 3，进入吸收塔的混合气中，含NH 3体积分数为6%，吸收后混合气中含NH 3的体积分数为%，出口溶液的摩尔比为30012 kmol NH kmol ．／水。此物系的平衡关系为*.076Y X =。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.1006y =，则()/./..111100609400638Y y y =-== 已知.20004y =，则()./..32000410004=40210Y =-? 已知10.012X =，则*10.760.0120.00912Y =?= 已知20X =，则*20Y =

塔顶气相推动力 *3222 4.0210=Y Y Y -?=-?

塔底气相推动力 *1110.06380.009120.0547Y Y Y ?=-=-=

【5-9】CO 2分压力为50kPa 的混合气体，分别与CO 2浓度为./3001kmol m 的水溶液和CO 2

浓度为.3005kmol m ／的水溶液接触。物系温度均为25℃，气液相平衡关系*.5166210p xkPa =?。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CO 2在两种情况下属于吸收还是解吸。

解温度25℃t =，水的密度为/3s 997kg m ρ= 混合气中CO 2的分压为50p kPa = 水溶液的总浓度/397

s s

c kmol m M ρ≈

水溶液 (1) 以气相分压差表示的吸收推动力

①液相中CO 2的浓度 .32001 A c kmol CO m =／水溶液液相中CO 2的摩尔分数././4001

=180********

A x c c -==?

与液相平衡的气相平衡分压为

*...55416621016621018051030p x kPa -=?=???=

气相分压差表示的推动力 *503020p p p kPa ?=-=-=（吸收） ② 液相中CO 2的浓度30.05kmol m ／A c =水溶液液相中CO 2的摩尔分数40.05

/9.02710997/18

A x c c -===?

与液相平衡的气相平衡分压为

*...554166210166210902710150p x kPa -=?=???=

气相分压差表示的推动力 *15050100p p p kPa ?=-=-= （解吸） (2) 以液相浓度差表示的吸收推动力与气相250CO p kPa =分压平衡的液相组成为 *..55

166210166210p x =

?? 平衡的液相浓度

①液相中CO 2的浓度./32001 A c kmol CO m =水溶液液相浓度差表示的推动力为

* (3)

001666001000666kmol ／m A A c c c ?=-=-= （吸收）

②液相中CO 2的浓度320.05 CO /A c kmol m =水溶液液相浓度差表示的推动力为

*.../300500166600333A A c c c kmol m ?=-=-= （解吸）

吸收过程的速率

【5-10】如习题5-10附图所示，在一细金属管中的水保持25℃，在管的上口有大量干空气(温度25℃，总压流过，管中的水汽化后在管中的空气中扩散，扩散距离为l00mm 。试计算在稳定状态下的汽化速率，

()2kmol m s ?／。

解 25℃时水的饱和蒸气压为.32895kPa

从教材表5-2中查得，25℃，.101325kPa 条件下，H 2O 在空气中的分子扩散系数././2420256025610D cm s m s -==?。

扩散距离.m 10001Z mm ==，总压101.325 p kPa = 水表面处的水汽分压 .132895A p kPa = 空气分压 ..1110132532895B A p p p =-=- .9804 kPa =

管上口处有大量干空气流过，水汽分压20A p = 空气分压.2101325B p kPa = 空气分压的对数平均值为 ...ln ln

.2121

32895

998101325

9804B B Bm B B p p p kPa p p -=

== 水的汽化速率习题5-10附图

()12A A A Bm

D p N p p RTZ p =

??- ()()..../ (472025610101325)

32895034510831429801998

kmol m s --?=??-=????

【5-11】用教材图5-10（例5-4附图）所示的装置，在温度为48℃、总压力为.101325kPa 条件下，测定CCl 4蒸气在空气中的分子扩散系数。48℃时，CCl 4的饱和蒸气压为，液体密度为

/31540kg m 。垂直管中液面到上端管口的距离，实验开始为2cm ，终了为3cm ，CCl 4的蒸发时间

为.4155610s ?。试求48℃时，CCl 4蒸气在空气中的分子扩散系数。

解计算48℃时CCl 4蒸气在空气中的分子扩散系数，计算式为

()

2202A

RT Z Z D p pM p p ρθ-=

已知CCl 4液体密度/31540 kg m ρ= 48℃时CCl 4的饱和蒸气压.376A p kPa = 总压.10132527348321p kPa T K ==+=，开始02Z cm =，终了3Z cm = CCl 4的蒸发时间.4155610s θ=? CCl 4的摩尔质量/154 M kg kmol = 摩尔气体常数.()8314 R kJ kmol K =?／

已知数据代入计算式，得扩散系数./200912D cm s =

【5-12】用清水在吸收塔中吸收混合气中的溶质A ，吸收塔某截面上，气相主体中溶质A 的分压为5kPa ，液相中溶质A 的摩尔分数为。气膜传质系数./()522510Y k kmol m s -=??，液膜传质系数./()323510X k kmol m s -=??。气液平衡关系可用亨利定律表示，相平衡常数0.7m =。总压为.101325kPa 。

试求：(1)气相总传质系数Y K ，并分析吸收过程是气膜控制还是液膜控制；(2)试求吸收塔该截面上溶质A 的传质速率A N 。

解 (1)气相总传质系数Y K

42531110.7

4102102.510 3.510

Y Y X m K k k --=+=+=?+??? 44.0210=?

()52.488102kmol/m s Y K -=??

气膜阻力/()/421410Y k m s kmol =??，液膜阻为22210()/／x m

k m s kmol =??。

气膜阻力与总阻力的比值为4

1/4100.9951/ 4.0210Y Y k K ?==?，为气膜控制。

(2)传质速率A N 5

0.0519101.3255

A A p Y p p =

==-- .*..001500152070015200106110015

x X Y mX x =

====?=--．，．． ()()()2*....kmol/m .s 56248810005190010610310A Y N K Y Y --=-=??-=?

【5-13】根据，A i i p py p py ==及，A i i c cx c cx ==，试将传质速率方程

()()A G A i L i A N k p p k c c =-=-变换成()()A y i x i N k y y k x x =-=-的形式。y G x L k k k k 与、与有何关系。

解 ()()()()

=A G A i G i G i y i N k p p k py py pk y y k y y =-=--=- 式中 y G k pk =

()()()()A L i A L i L i x i N k c c k cx cx ck x x k x x =-=-=-=-

式中 x L k ck =

吸收塔的计算

【5-14】从矿石焙烧炉送出的气体含体积分数为9%的2SO ，其余视为惰性气体。冷却后送入吸收塔，用水吸收其中所含2SO 的95%。吸收塔的操作温度为30℃，压力为100kPa ，每小时处理

的炉气量为3

1000m 30100kPa （℃、时的体积流量）

，所用液-气比为最小值的倍。求每小时的用水量和出塔时水溶液组成。平衡关系数据为

解 ①最小液一-比*

min 1212Y Y L G X X -??

= ?-??的计算 ..,..1111009

009 ==0098911009

y y Y y ==--

().,()...210951109500989000495Y Y ηη==-=-?=

吸收剂为水，20X =，总压100p kPa =

原料气中2SO 分压2

11000099SO P py kPa ==?=．

从平衡数据内插，得液相平衡溶解度2

20868100kgSO kgH O

．

换算为摩尔比 *././31086864

2441010018

X -==?

最小液-气比 *min (1212)

00989000495385000244Y Y L G X X --??

=== ?-??

②用水量计算

min

/....1212385462L L G G ??

==?= ???

已知炉气流量 /()31000 30100m h kPa ，℃

标准状态下理想气体的摩尔体积为3.m /kmol(..)224 27315101325K kPa ，炉气的摩尔流量为 ..kmol/h (273151001)

100039730315101325224

??= 惰性气体流量 G ..kmol /h 3971009361=-=（．）吸收用水量 L ..kmol /h 4623611668=?= kg /h 4181668310=?=? ③出塔水溶液的组成 Y Y ..X .L /G .312100989000495

20310462

---=

==? 【5-15】在一吸收塔中，用清水在总压.01MPa 、温度20℃条件下吸收混合气体中的CO 2，将其组成从2%降至%（摩尔分数）。20℃时CO 2水溶液的亨利系数144E MPa =。吸收剂用量为最小用量的倍。试求：(1)液-气比L/G 及溶液出口组成1X 。(2)试求总压改为1MPa 时的L/G 及1X 。

解 (1)总压./101p MPa L G X =时及 ..,..11221002

002041 0001011002

y Y Y X y =

==≈=--， //.144011440m E p ===

min .././12120020410001136900204114400Y Y L G Y m X --??

== ?--?? min

..121213691643L L G G ??

==?= ??? ()- (512120*********)

0118101643

G X X Y Y L -=+

-=+

=? (2) 总压1p MPa =时的/1L G X 及 /1441144m E p ===／

min ..(/)../0020410001

1369002041144

L G -=

min /.(/)...121213691643L G L G ==?=

(410020410001)

118101643

X --=

从上述计算结果可知，总压从增大到1MPa ，溶液出口组成从.511810-?增加到.411810-?。【5-16】用煤油从苯蒸气与空气的混合物中回收苯，要求回收99%。入塔的混合气中含苯2%

（摩尔分数）；入塔的煤油中含苯%（摩尔分数）。溶剂用量为最小用量的倍，操作温度为50℃，压力为100kPa ，相平衡关系为*.036Y X =，气相总传质系数.()30015／Y K a kmol m s =?。入塔混合气单位塔截面上的摩尔流量为.()20015kmol m s ?／。试求填料塔的填料层高度，气相总传质单元数用对数平均推动力法及吸收因数法的计算式计算。

解 (1)气相总传质单元高度OG H 计算入塔混合气的流量

G '

.kmol (m s)20015 Ω

=?=／ ().,.310020015 ／Y y K a kmol m s ==?

惰性气体流量 ()()G

G '

y .kmol (m s)2110015100200147ΩΩ

=-=?-=?．

．／ ..00147

098 0015

OG Y G H m K a Ω=

==． (2) 气相总传质单元数OG H 计算 ..111002

002041098

y Y y =

==-．，回收率099η=． ()()...4211= 002041099= 20410Y Y η-=--?

.,.2220000200002x X x =≈=

①吸收因数法计算OG N

*...110020403600567X Y m ===／／

*min

........121200204000020415151505360056700002Y Y L L G G X X --??

==?=?= ?--?? (036)

06720536

mG L == ln 12221

11OG Y mX mG mG N mG L Y mX L L

??-??=

-+?? ?-????-

()...ln (100204036000021067206721067200002040360000212)

?-????

-+ ???--?????

= ② 对数平均推动力法计算OG N 1212

Y Y L

G X X -=- /12

12Y Y X X L G

-=+

(002040000204)

00002003790536

-=+

*...110360037900136Y mX ==?=

*...22036000020000072Y mX ==?= *...311100204001366810Y Y Y -?===-=?

*...333222020410007210013210Y Y Y ---?===?-?=?

....ln ln .33

3121

268100132101691068

0132m Y Y Y Y Y ---?-??-??===???

(123)

002040000204

1216910OG m Y Y N Y ---=

==?? (3)填料层高度Z 计算 ..09812118OG OG Z H N m ==?=

【5-17】混合气含CO 2体积分数为10%，其余为空气。在30℃、2MPa 下用水吸收，使CO 2

的体积分数降到%，水溶液出口组成41610X -=?（摩尔比）。混合气体处理量为/32240m h （按标准状态，.,27315 101325K Pa ），塔径为 1.5m 。亨利系数188E MPa =，液相体积总传质系数

(/)3350L K a kmol m h kmol m ?=??，。试求每小时用水量及填料塔的填料层高度。

解 (1)用水量计算 ....,...3112 2 010005

010111000550310090995

y Y Y Y -==

====?，，．，41610X -=?，20X = 混合气流量 2240

'10022.4

G kmol h =

=／惰性气体流量 ()()G G 'y .kmol h 1110010190=-=-=／用水量 G(Y Y )(..)

L .kmol /h X X 4124

1290011100050315910610

----=

==?-? ../45159101828610kg h =??=? (2) 填料层高度Z 计算

水溶液的总浓度 /././3995718553s s c M kmol m ρ≈== 体积传质系数 ./()3553502765 X L K a cK a kmol m h ==?=? 液相总传质单元高度 .(.)4

159102765154

X L H K a Ωπ?==?? .326m = ①对数平均推动力法计算OL N 气液相平衡常数

188

942

E m p ===

*..31101119411810X Y m -===?／／

*/./.5220005039453510X Y m -===?

*..34411111810610= 5810X X X ---?=-=?-??

*..5522253510053510X X X --?=-=?-=?

..ln ln .554125

1581053510=220910581053510m X X X X X -----?-??-??==????? 液相总传质单元数

..4124

6100272220910OL

m X X N X ---?-===?? ②吸收因数法计算OL N ..41591018799490

L mG ?==? **

ln 21111

11OL

X X L L N L mG mG X X mG

-??=-+?? ?-????- ().ln .....34310118101187918792731187961011810---??-?=-+=??-?-???

填料层高度 ...32627389OL OL Z H N m =?=?=

【5-18】气体混合物中溶质的组成.1002Y =（摩尔比），要在吸收塔中用吸收剂回收。气液相平衡关系为*.10Y X =。

(1)试求下列3种情况下的液相出口组成1X 与气相总传质单元数OG N (利用教材中图5-23)，并迸行比较，用推动力分析OG N 的改变。3种情况的溶质回收率均为99%。

①入塔液体为纯吸收剂，液-气比/.20L G =； ②入塔液体为纯吸收剂，液-气比.12L G =／；

③入塔液体中含溶质的组成.200001X =（摩尔比），液-气比.12L G =／。

(2)入塔液体为纯吸收剂，最小液-气比min ().／08L G =，溶质的回收率最大可达多少？解 (1)求1OG X N 与

回收率..1099002Y η==，，相平衡常数m=1

()()...211 109900200002Y Y η=-=-?=

① 2022X L G L mG ===，／，／

...22120000200010020Y mX Y mX --==--查图5-23，得.78OG N =

1212Y Y L G X X -=- ..10020000220

X -=- .100099X =

② ,.,.201212X L G L mG ===／／ .22

12001Y mX Y mX -=- 查图5-23，得17OG N =

(100200002)

120

X -=

- 1 00165．X =

③ .,.,.2000011212X L G L mG ===／／ (322120000200001)

5031000200001

Y mX Y mX ---==?--

查图5-23，得21OG N = ....1002000021200001X -=

- (100200002)

000010016612

X -=+=

计算结果比较：

②与①比较，2X 相同，/L G 减小时，操作线斜率减小，向平衡线靠近，推动力减小。为达到一定的溶质回收率要求（即达到一定的2Y 要求），OG N 需要增大，同时1X 也增大了。

③与②比较，/L G 相同，使2X 增大，即操作线斜率相同，操作线向平衡线平行靠近，使推动力减小，OG N 增大，同时1X 也增大了。

(2) min

min (/),/).20 (08 ，

0．8L G X L G m

=== 当液体出口组成1X 与气体进口组成达平衡时，溶质的回收率为最大，即*11X Y m =／由物料衡算得 min *()121212

1122Y Y Y Y Y Y L

Y Y G

X X X m m

---=

==--

回收率 ()min /..1210808L G Y Y L

Y mG m

η-=

==== 溶质的回收率最大可达80%。

【5-19】某厂有一填料塔，直径880mm ，填料层高6m ，所用填料为50mm 瓷拉西环，乱堆。每小时处理32000m 混合气（体积按25101.33与kPa ℃计），其中含丙酮摩尔分数为5%。用清水作吸收剂。塔顶送出的废气含丙酮摩尔分数为%。塔底送出来的溶液，lkg 含丙酮61.2g 。根据上述测试数据计算气相体积总传质系数Y K a 。操作条件下的平衡关系为* 2.0Y X =。

上述情况下，每小时可回收多少千克丙酮？若把填料层加高3m ，可以多回收多少丙酮？解 (1)计算体积总传质系数Y K a 先从已知数据求OG N 相平衡常数 2m = ..,.,.1111005005 0052611005

y y Y y ==

==-- ..,.22000263

0002630002641000263

y Y ==

=-．

20X =

塔底排出的水溶液，每l000g 含丙酮61.2g 丙酮的摩尔质量为/58kg kmol ./.(.)/161258

00202100061218

X =

传质单元数 ()()

**ln 1212

11221122OG m Y Y Y Y N Y Y Y Y Y Y Y Y Y --=

=?---??

- ?-??

()()

.......ln .00526000264

8005262002020002640005262002020002640-=

=-?---??? ?

-??

OG N 也可用吸收因数法计算

(121200526000264)

247002020

Y Y L G X X --===-- .,

.247

21242

L m mG === **

...2212000264000502005260Y Y Y Y --==-- 从教材图5-23查得8OG N = 或用计算式求出OG N

..2

081247

mG L == **

ln 12221

11OG

Y Y mG mG N mG L L Y Y L

??-??=-+?? ?-????- ().ln ....1005260108108110810002640-??

=-?+??--??

已知填料层高度6Z m =，计算.6

0758

OG OG Z H N === 再从式 OG Y G

H K a Ω

计算Y K a 惰性气体流量(.).(.)3200010052000095 2010133G m h kPa =?-=?／℃，

理想气体在.273101325K kPa 、时的摩尔体积为./3224 m kmol 在.298101325K kPa 、下的摩尔体积为

../3298

2242445m kmol 273

= ../..2000095

=777，塔径088 2445

T G kmol h D m ?=

塔截面积 ()

20880．6084

T ΩD m π

体积总传质系数 . /()3777

1700750608

Y OG G K a kmol m h H Ω

=??．．

(2)每小时丙酮回收量为

()()....12= 77700526000264388kmol/h G Y Y -?-=

./58388225kg h ?=

(3)填料层加高.3，Z 639，075OG m m H =+== 则 ,..912 124075OG OG Z L

N H mG

=== 从教材图5-23查得

0023Y Y =． '....210023002300526000121Y Y ==?=

填料层9Z m =时，丙酮的回收量为

()(')....1277700526000121= 399kmol/h G Y Y -=-

多回收丙酮 .../399388011kmol h -= 也可以如下计算

()(')..../227770002640001210111G Y Y kmol h -=-=

【5-20】有一填料吸收塔，用清水吸收混合气中的溶质A ，以逆流方式操作。进入塔底混合气中溶质A 的摩尔分数为1%，溶质A 的吸收率为90%。此时，水的流量为最小流量的倍。平衡线的斜率m=l 。试求：(1)气相总传质单元数OG N ；(2)若想使混合气中溶质A 的吸收率为95%，仍用原塔操作，且假设不存在液泛，气相总传质单元高度OG H 不受液体流量变化的影响。此时，可调节什么变量，简便而有效地完成任务？试计算该变量改变的百分数。

解已知.120010810y m X η====，．，， (). .(-.) (11211001)

0010111090010100010111001

y Y y Y y η=

===-=?=--， (1)计算气相总传质单元数OG N

min ..././1212121200101000101090010110Y Y Y Y L G Y m X X X ---??

==== ?---?? min

....151509135L L G G ??

==?= ??? ..135

1351L mG == ln 12221

11OG Y mX mG mG N mG L Y mX L L

????-??=

-+?? ? ?-????????-

.ln (1)

100101011464113500010101351135

?-?????=

-+= ?????-??????- (2)要想使吸收率从90%提高到95%，可增大吸收剂用量填料层高度 OG OG Z H N =

对于已有的填料塔，其填料层高度已定，吸收剂用量改变不会改变OG H 。因此，OG N 不会改变，仍为.464OG N =。

新工况下， ()()'.421110950010150510Y Y η-=-=-?=?．

． ' (4)

22125051000500101

Y mX Y mX --?==-

用.464OG N =与

'22

005Y mX Y mX -=-．，从图5—23查得

..21， m=1, 故21mG L L G

== 为了使吸收率从90%提高到95%，L ／G 需要从增加到，增加的百分数为 .. .%.21135100555135

-?= 【5-21】某填料吸收塔的填料层高度已定，用清水吸收烟道气中的CO 2 ，CO 2的组成为（摩尔比），余下气体为惰性气体，液一气比为180，吸收率为95%。操作温度为30℃，总压为2MPa 。CO 2水溶液的亨利系数由教材中表5-1查取。试计算下列3种情况的溶质吸收率η、吸收液（塔底排出液体）组成1X 、塔内平均传质推动力m Y ?，并与原有情况进行比较：(1)吸收剂由清水改为组成为（摩尔比）的CO 2水溶液；(2)吸收剂仍为清水，操作温度从30℃改为20℃；(3)吸收剂为清水，温度为30℃。由于吸收剂用量的增加，使液-气比从180增加到200。

解总压.1201p MPa Y ==， (1) '.22000001X X ==改为新工况的'2Y 计算此时，OG Y G H K a Ω=

不会改变，因填料层高度Z 为一定值，所以OG OG

N H =不变。原工况 ln 12221

11OG Y mX mG mG N mG L Y mX L L

????-??=

-+?? ? ?-????????- 新工况 ''ln ''12221

11OG Y mX mG mG N mG L Y mX L L

????-??=

-+?? ? ?-????????- 因'OG

OG N N =，故'''1

212

2222

Y mX Y mX Y mX Y mX --=-- () a

.,().(.).1210110110950005Y Y Y η==-=?-= '.22000001X X ==，

查得30℃时CO 2水溶液的188E MPa =

// 188294m E p ===

将上述数据代入式(a)

....'.2010019400001

000509400001

Y --?=

--? '.200139Y = 解得新工况的吸收率''//..211100139010861Y Y η=-=-=．吸收液组成计算已知/180L G =

原工况 ()..

.1122010005

00000528180

G X Y Y X L -=-+=

+= 新工况 ()..'''.11220100139

000010000578180

G X Y Y X L -=

-+=

+=．平均传质推动力的计算方法①

按原工况计算OG N /.9418005222mG L ==／

().ln .....10101052220522248410522200050OG N ?-???=

-+= ???--????

原工况 (12010005)

00196484m OG Y Y Y N --?=

== 因 '.484OG OG N N == 新工况 '..'.'.120100139

00178484

m OG Y Y Y N --?=== 方法②

原工况 *...1111101940000528005037Y Y Y Y mX ?=-=-=-?= *..2222 2 Y Y -Y Y mX 0005-00 005?-==== .. (1212)

005037000500196005037

110005m Y Y Y Y n n

Y ?-?-?=

==?? 新工况 '...11201940000578004567Y Y mX ?=-=-?= ''...21200139940000100045Y Y mX ?=-=-?=

(1212)

00456700045

00178004567

1100045m Y Y Y Y n n

Y ?-?-?=

==?? 从上述计算结果可以看出：

当吸收剂组成由2X 0=增加到'.100001X =时，

传质推动力由.00196m Y ?=降为'

.00178m

Y ?= 溶质吸收率由.095η=降为'.0861η=

吸收液组成由.10000528X =增至'.10000578X =

对现有吸收塔，吸收剂入塔组成增大，使传质推动力降低，而导致溶质吸收率下降。

如果不需要计算平均传质推动力的数值，而只需对比，则可如下计算。'

OG OG N N =

()()''

'''

/...../’12m 121212新工况010********原工况010005

OG m OG Y Y N Y Y Y Y Y Y Y Y N -?--====?--- (2) 20X =，操作温度从30℃改为20℃ 查得20℃时CO 2水溶液的E 144 MPa = //144272m E p === 新工况的'2Y 计算

.72

04180

mG L == 原工况 .484OG N =（前面已计算）

新工况 '

'12221

111OG Y mX mG mG N n mG L L Y mX L

????-??=

-+?? ? ?-????????- '....2101010604060n Y ??-=

?+??-??

因 '.484OG OG N N ==

' (21)

00648410406n Y ??=

+ ???

'...20061042904n Y ??

+= ???

..29042006

04e Y =

+ '.2000336Y =

新工况的吸收率 ''/./..2111000336010966Y Y η=-=-= 吸收液组成计算

原工况 .10000528X =(前面已计算) 新工况 ()'' (11220100033600000536180)

G X Y Y X L -=

-+=+= 平均传质推动力计算原工况 (12010005)

00196484

m OG Y Y Y N --?=

==（前面已计算）因 '

.484oG

oG N N ==

新工况 ''

(2101000336)

002484m

Y Y Y N --?=== 从上述计算结果可知，对现有吸收塔，当操作温度降低，平衡线斜率减小（即m 减小），传质推动力增大，导致溶质的吸收率增大。

(3) 20X =，温度30℃，m=94

原工况 /.L G 180 mG ／L 94/1800 522=== 新工况 .L/G 200 mG/L 94/2000 47=== 新工况的'2Y 计算

原工况 .484OG N =（前面已计算）

新工况 ''

ln 12221

11OG Y mx mG mG N mG L L Y mX L

????-??=

-+?? ? ?-????????- 因 '

.484OG oG N N ==

()' (21)

0104841104704710470n Y ????-=

-+?? ?

--??????

解得 '.2000423Y =

新工况的吸收率 ''/./..2111000423010958Y Y η=-=-= 吸收液组成计算

原工况 .()10000528前已计算X = 新工况 ''..().112201000423

000004792200

G X Y Y X -=

-+=+= 平均传质推动力计算

原工况 ' (12010005)

0019（6前已计算）484m

Y Y Y N --?===

新工况 '

.484OG oG N N ==

(1201000423)

00198484m

Y Y Y N --?=== 从上述计算结果可知，对现有吸收塔，当吸收剂用量增加，操作线斜率增大，传质推动力增大，导致溶质的吸收率增大。

【5-22】有一逆流操作的吸收塔，其塔径及填料层高度各为一定值，用清水吸收某混合气体中的溶质。若混合气体流量G ，吸收剂清水流量L 及操作温度与压力分别保持不变，而使进口混合气体中的溶质组成Y 1增大。试问气相总传质单元数N OG 、混合气出口组成Y 2、吸收液组成X 1及溶质的吸收率η将如何变化？并画出操作示意图。

解

①填料层高度Z 已定，且气象总传质单元高度OG Y G H K a Ω=

不变，故OG OG

N H =不变。 ②物系一定，操作温度及压力不变，故气液相平衡常数m 一定，且G 及L 不变，故L/Gm 一定。因N OG 与L/Gm 各为一定值，从教材中N OG 的计算式（5-76）或图5-23可知22

Y mX Y mX --为一定值。

且吸收剂为清水，故X 2=0，则

Y Y 为一定值。即随着Y 1的增大，Y 2按一定比例增大。如习题5-22附图所示，气相进口组成由Y 1增大到'1Y ，则气相出口组成由Y 2增大到'2Y .

③操作线斜率L/G 不变，因Y 1增大到'1Y ，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'1X 为新条件下的液相出口组成。即吸收液组成由X 1增大到'1X 。

④由第②问的分析结果可知''2211Y Y Y Y ==一定值，故吸收率21

1Y Y η=-不变。

习题5-22附图

解吸塔计算

【5-23】由某种碳氢化合物(摩尔质量为/113 kg 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100℃、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.OL H = 05m 。试求解吸塔的填料层高度。

解 *min 1212

X X G L Y Y -??

= ?-??

*...110526010400547Y mX ==?=

Y '2Y

1Y 2Y 'T

1X '1X

习题5-23附图

min

....010400023922372005470G G L L -??

==?= ?-?? (1)

0511********L mG ==? //12221

111oL X Y m L L N n L mG X Y m mG mG ????-??=

-+?? ? ?-????????- ()......101041n 1051105116310511000239??

-+=??-??

...0563315m OL OL Z H N =?=?=

传质系数计算和吸收剂部分循环

【5-24】现一逆流吸收填料塔，填料层高度为8m ，用流量为100kmol/（㎡·h ）的清水吸收空气混合气体中某溶质，混合气体流量为600Nm 3/（㎡·h ），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）0.05260.05

-10.05y -1y Y 111===

吸收率为95％时，y 2=（1－）＝，0.00250.0025

-10.0025y -1y Y 2

===

混合气体流量G ＝600／= kmol/（㎡·h ）液气比 3.7326.8

100G

L ==

吸收因数0.753.73

2.8

L mG S ===

气相总传质单元数N OG

()??

????+=

S mX -Y mX -Y S -1ln S -11

N 2221OG ()7.170.750-0.00250-0.05260.75-1ln 0.75-11N OG =??

???+=

气相总传质单元高度H OG

1.12m 7.17

N H H OG OG ===

气相总体积传质系数h)m 23.9kmol/(1.1226.8H G a K 3OG Y ?===

（3）纯水和解吸后液体混合后的组成X 2

化工原理第五章吸收题

六吸收浓度换算甲醇15%(质量)的水溶液, 其密度为970Kg/m3, 试计算该溶液中甲醇的: (1)摩尔分率; (2)摩尔比; (3)质量比; (4)质量浓度; (5)摩尔浓度。分子扩散估算1atm及293K下氯化氢气体(HCl)在(1)空气,(2)水(极稀盐酸)中的扩散系数。一小管充以丙酮,液面距管口1.1cm,20℃空气以一定速度吹过管口,经5 小时后液面下降到离管口2.05cm,大气压为750[mmHg],丙酮的蒸汽压为180[mmHg] , 丙酮液密度为 7900[kg/m3],计算丙酮蒸汽在空气中的扩散系数。浅盘内盛水。水深5mm,在1atm又298K下靠分子扩散逐渐蒸发到大气中。假定传质阻力相当于3mm厚的静止气层,气层外的水蒸压可忽略,求蒸发完所需的时间。一填料塔在常压和295K下操作，用水除去含氨混合气体中的氨。在塔内某处，氨在气相中的组成y a=5%(摩尔百分率)。液相氨的平衡分压P=660Pa,物质通量N A = 10 - 4[kmol/m2·S],气相扩散系数D G=[cm2/s],求气膜的当量厚度。相平衡与亨利定律温度为10℃的常压空气与水接触，氧在空气中的体积百分率为21%，求达到平衡时氧在水中的最大浓度, （以[g/m3]、摩尔分率表示）及溶解度系数。以[g/m3·atm]及 [kmol/m3·Pa]表示。当系统服从亨利定律时，对同一温度和液相浓度，如果总压增大一倍则与之平衡的气相浓度(或分压) (A)Y增大一倍; (B)P增大一倍;(C)Y减小一倍; (D)P减小一倍。 25℃及1atm下,含CO220%,空气80%(体积%)的气体1m3，与1m3的清水在容积2m3的密闭容器中接触进行传质,试问气液达到平衡后, (1)CO2在水中的最终浓度及剩余气体的总压为多少? (2)刚开始接触时的总传质推动力ΔP,Δx各为多少？气液达到平衡时的总传质推动力又为多少？

化工原理答案-第五章--吸收

第五章吸收相组成的换算【5-1】空气和2的混合气体中，2的体积分数为20%，求其摩尔分数y 和摩尔比Y 各为多少？解因摩尔分数=体积分数，.02y =摩尔分数摩尔比 ..020251102 y Y y = ==--．【5-2】 20℃的l00g 水中溶解3, 3在溶液中的组成用摩尔分数x 、浓度c 及摩尔比X 表示时，各为多少？解摩尔分数//117 =0．010*******／18 x = + 浓度c 的计算20℃，溶液的密度用水的密度./39982s kg m ρ=代替。溶液中3的量为 /3 11017n kmol -=? 溶液的体积 /.3 3101109982 V m -=? 溶液中 3的浓度//.333 11017==0．581／101109982 n c kmol m V --?=? 或 . 39982 00105058218 s s c x kmol m M ρ= = ?=．．／ 3 与水的摩尔比的计算 //117 0010610018 X = =．或 ..00105001061100105 x X x = ==--．【5-3】进入吸收器的混合气体中，3的体积分数为10%，吸收率为90%，求离开吸收器时3的组成，以摩尔比Y 和摩尔分数y 表示。吸收率的定义为

12 2 11 1Y Y Y Y Y η-= ==-被吸收的溶质量原料气中溶质量解原料气中3的摩尔分数0.1y = 摩尔比 (11) 101 01111101 y Y y = ==-- 吸收器出口混合气中3的摩尔比为 () (2) 1 1109011100111Y Y η=-=-?=（）摩尔分数 (22) 200111 =0010981100111 Y y Y = =++ 气液相平衡【5-4】 l00g 水中溶解lg 3 NH ，查得20℃时溶液上方3 NH 的平衡分压为798。此稀溶液的气液相平衡关系服从亨利定律，试求亨利系数E(单位为kPa )、溶解度系数H[单位为/()3 kmol m kPa ?]和相平衡常数m 。总压为100kPa 。解液相中3 NH 的摩尔分数/.//117 0010511710018 x = =+ 气相中3NH 的平衡分压 *.0798 P kPa ＝亨利系数 *./.0798*******E p x ===／液相中3NH 的浓度 /./.333 11017 0581 101109982 n c kmol m V --?===?／溶解度系数 /*./../()3 058107980728H c p kmol m kPa ===? 液相中3NH 的摩尔分数 //117 0010511710018 x = =+．／气相的平衡摩尔分数 **.0798100y p p ==／／相平衡常数 * (0798) 07610000105 y m x == =? 或 //.76100076m E p === 【5-5】空气中氧的体积分数为21%，试求总压为.101325kPa ，温度为10℃时，3 1m 水中最大可能溶解多少克氧？已知10℃时氧在水中的

化工原理吸收习题及答案

吸收一章习题及答案一、填空题 1、用气相浓度△y为推动力的传质速率方程有两种，以传质分系数表达的速率方程为____________________，以传质总系数表达的速率方程为___________________________。 N A = k y (y-y i) N A = K y (y-y e) 2、吸收速度取决于_______________，因此，要提高气－液两流体相对运动速率，可以_______________来增大吸收速率。双膜的扩散速率减少气膜、液膜厚度 3、由于吸收过程气相中的溶质分压总_________ 液相中溶质的平衡分压，所以吸收操作线总是在平衡线的_________。增加吸收剂用量，操作线的斜率_________，则操作线向_________平衡线的方向偏移，吸收过程推动力（y－y e）_________。大于上方增大远离增大 4、用清水吸收空气与A的混合气中的溶质A，物系的相平衡常数m=2，入塔气体浓度y = 0.06，要求出塔气体浓度y2 = 0.006，则最小液气比为_________。 1.80 5、在气体流量，气相进出口组成和液相进口组成不变时，若减少吸收剂用量，则传质推动力将_________，操作线将_________平衡线。减少靠近 6、某气体用水吸收时，在一定浓度范围内，其气液平衡线和操作线均为直线，其平衡线的斜率可用_________常数表示，而操作线的斜率可用_________表示。相平衡液气比 7、对一定操作条件下的填料吸收塔，如将塔料层增高一些，则塔的H OG将_________，N OG将_________ (增加，减少，不变)。不变增加 8、吸收剂用量增加，操作线斜率_________，吸收推动力_________。（增大，减小，不变）增大增大 9、计算吸收塔的填料层高度，必须运用如下三个方面的知识关联计算：_________、_________、_________。平衡关系物料衡算传质速率。 10、填料的种类很多，主要有________、_________、_________、________、___________、______________。拉西环鲍尔环矩鞍环阶梯环波纹填料丝网填料 11、填料选择的原则是_________________________________________。. 表面积大、空隙大、机械强度高价廉，耐磨并耐温。 12、在选择吸收剂时，首先要考虑的是所选用的吸收剂必须有__________________。良好的选择性，即对吸收质有较大的溶解度，而对惰性组分不溶解。 13、填料塔的喷淋密度是指_____________________________。单位塔截面上单位时间内下流的液体量（体积）。 14、填料塔内提供气液两相接触的场所的是__________________。填料的表面积及空隙 15、填料应具有较_____的__________，以增大塔内传质面积。大比表面积 16、吸收塔内填装一定高度的料层，其作用是提供足够的气液两相_________。传质面积 17、菲克定律是对物质分子扩散现象基本规律的描述。 18、以（Y-Y*）表示总推动力的吸收速率方程式为N A=K Y（Y﹣Y﹡）。 19、、吸收操作是依据混合气体中各组分在溶剂中的溶解度不同而得以分离。 20、某气体用ABC三种不同的吸收剂进行吸收操作，液气比相同，吸收因数的大小关系为A1﹥A2﹥A3，则气体溶解度的大小关系为。

化工原理例题与习题

化工原理例题与习题标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]

第一章流体流动【例1-1】已知硫酸与水的密度分别为1830kg/m3与998kg/m3，试求含硫酸为60%（质量）的硫酸水溶液的密度为若干。解：根据式1-4 =（+）10-4=×10-4 ρ m =1372kg/m3 【例1-2】已知干空气的组成为：O 221%、N 2 78%和Ar1%（均为体积%），试求干空气在压力为×104Pa及温度为100℃时的密度。解：首先将摄氏度换算成开尔文 100℃=273+100=373K 再求干空气的平均摩尔质量 M m =32×+28×+× =m3 根据式1-3a气体的平均密度为：【例1-3 】本题附图所示的开口容器内盛有油和水。油层高度h1=、密度ρ 1 =800kg/m3，水层高度h2=、密度ρ2=1000kg/m3。（1）判断下列两关系是否成立，即p A=p'A p B=p'B （2）计算水在玻璃管内的高度h。解：（1）判断题给两关系式是否成立p A=p'A的关系成立。因A与A'两点在静止的连通着的同一流体内，并在同一水平面上。所以截面A-A'称为等压面。 p B =p' B 的关系不能成立。因B及B'两点虽在静止流体的同一水平面上，但不是连通着的同一种流体，即截面B-B'不是等压面。（2）计算玻璃管内水的高度h由上面讨论知，p A=p'A，而p A=p'A都可以用流体静力学基本方程式计算，即 p A =p a +ρ 1 gh 1 +ρ 2 gh 2 p A '=p a +ρ 2 gh 于是p a+ρ1gh1+ρ2gh2=p a+ρ2gh 简化上式并将已知值代入，得 800×+1000×=1000h 解得h= 【例1-4】如本题附图所示，在异径水平管段两截面（1-1'、2-2’）连一倒置U管压差计，压差计读数R=200mm。试求两截面间的压强差。解：因为倒置U管，所以其指示液应为水。设空气和水的密度分别为ρg与ρ，根据流体静力学基本原理，截面a-a'为等压面，则 p a =p a ' 又由流体静力学基本方程式可得 p a =p 1 －ρgM

化工原理吸收课后答案

第二章吸收习题解答 1从手册中查得101.33KPa 、25℃时,若100g 水中含氨1g,则此溶液上方的氨气平衡分压为0.987KPa 。已知在此组成范围内溶液服从亨利定律,试求溶解度系数H(kmol/ (m 3·kPa))及相平衡常数m 。解: (1) 求H 由33NH NH C P H * = .求算. 已知:30.987NH a P kP *=.相应的溶液浓度3NH C 可用如下方法算出: 以100g 水为基准,因为溶液很稀.故可近似认为其密度与水相同.并取其值为 31000/kg m .则: 3333 3 1 170.582/1001 1000 0.5820.590/()0.987 NH NH a NH C kmol m C H kmol m kP P * ==+∴===? (2).求m .由333 333330.987 0.00974 101.33 1 170.0105 11001718 0.009740.928 0.0105 NH NH NH NH NH NH NH NH y m x P y P x y m x ** **== = ===+=== 2: 101.33kpa 、1O ℃时,氧气在水中的溶解度可用p o2=3.31×106x 表示。式中:P o2为氧在气相中的分压,kPa 、x 为氧在液相中的摩尔分数。试求在此温度及压强下与空气充分接触后的水中,每立方米溶有多少克氧. 解:氧在空气中的摩尔分数为0.21.故

222 26 6 101.330.2121.2821.28 6.4310 3.31106 3.3110O O a O O P Py kP P x -==?====??? 因2O x 值甚小,故可以认为X x ≈ 即:2266.4310O O X x -≈=? 所以:溶解度6522322()()6.431032 1.141011.4118()()kg O g O kg H O m H O --????==?=????? 3. 某混合气体中含有2%(体积)CO 2,其余为空气。混合气体的温度为30℃,总压强为506.6kPa 。从手册中查得30℃时C02在水中的亨利系数E=1.88x105KPa,试求溶解度系数H(kmol/（m 3·kPa 、）)及相平衡常数m,并计算每100克与该气体相平衡的水中溶有多少克CO 2。解:(1).求H 由2H O H EM ρ = 求算 2435 1000 2.95510/()1.881018 a H O H kmol m kP EM ρ -= = =???? (2)求m 5 1.8810371506.6 E m ρ?=== (2) 当0.02y =时.100g 水溶解的2CO (3) 2255 506.60.0210.1310.13 5.3910 1.8810CO a CO P kP P x E ** -=?====?? 因x 很小,故可近似认为X x ≈ 55 2222422()()445.3910 5.3910()()18()()1.31810()kmol CO kg CO X kmol H O kg H O kg CO kg H O ---????=?=?????? ???? ?? =??? ?? 故100克水中溶有220.01318CO gCO 4．.在101.33kPa 、0℃下的O 2与CO 混合气体中发生稳定的分子扩散过程。已知

化工原理第五章吸收课后习题及答案

第五章吸收相组成的换算【5-1】空气和CO 2的混合气体中，CO 2的体积分数为20%，求其摩尔分数y 和摩尔比Y 各为多少？解因摩尔分数=体积分数，.02y =摩尔分数摩尔比 ..02 0251102 y Y y = ==--．【5-2】 20℃的l00g 水中溶解lgNH 3, NH 3在溶液中的组成用摩尔分数x 、浓度c 及摩尔比X 表示时，各为多少？解摩尔分数//117 =0．010*******／18 x = + 浓度c 的计算20℃，溶液的密度用水的密度./39982s kg m ρ=代替。溶液中NH 3的量为 /3 11017n k m o l -=? 溶液的体积 /.33101109982 V m -=? 溶液中NH 3的浓度//.333 11017==0．581／101109982 n c kmol m V --?=? 或 . 39982 00105058218 s s c x kmol m M ρ= = ?=．．／ NH 3与水的摩尔比的计算或 ..00105001061100105 x X x = ==--．【5-3】进入吸收器的混合气体中，NH 3的体积分数为10%，吸收率为90%，求离开吸收器时NH 3的组成，以摩尔比Y 和摩尔分数y 表示。吸收率的定义为解原料气中NH 3的摩尔分数0.1y = 摩尔比 (11101) 01111101 y Y y = ==-- 吸收器出口混合气中NH 3的摩尔比为摩尔分数 (22200111) =0010981100111 Y y Y = =++ 气液相平衡【5-4】 l00g 水中溶解lg 3 NH ，查得20℃时溶液上方3NH 的平衡分压为798Pa 。此稀溶液的气液相平衡关系服从亨利定律，试求亨利系数E(单位为kPa )、溶解度系数H[单位为/()3kmol m kPa ?]和相平衡常数m 。总压为100kPa 。解液相中3NH 的摩尔分数/.//117 0010511710018 x = =+ 气相中3NH 的平衡分压 *.0798 P k P a ＝

化工原理吸收习题

题1. 已知在0.1MPa（绝压）、温度为30℃时用清水吸收空气中的SO2，其平衡关系为y A*= 26.7x A。如果在吸收塔内某截面测得气相中SO2的分压4133Pa，液相中SO2浓度为C A = 0.05kmol·m-3，气相传质分系数为k g = 4.11×10-9kmol·(m2·s·Pa)-1，液相传质分系数 k L=1.08×10-4m·s-1，且溶液的密度等于水的密度。试求在塔内该截面上：（1）气－液相界面上的浓度C A,i和p A,i; （2）K G和K L及相应的推动力；（3）本题计算方法的基础是什么？解：（1）求p A,i和C A,i 查30℃, ρ水= 995.7kg·m-3 E = mP = 26.7 ? 101325 = 2.71 ? 106Pa 对定常吸收过程， k g(p A - p A,i) = k L(C A,i- C A) 以C A,i = p A,i H 代入解得：p A,i = 3546.38Pa

C A,i = p A,i H = 3546.38 2.04 × 10-5 = 0.0724kmol·m-3 （2）求K G、K L及相应的推动力。 = + = + K G = 1.43×10-9kmol·(m2·s·Pa)-1

C A* - C A = 0.084 -0.05 = 0.034kmol·m-3 （3）本题计算方法的基础是双膜理论。题2. 在填料层高为6m的塔内用洗油吸收煤气中的苯蒸汽。混合气流速为200kmol·(m2·h)-1,其初始苯体积含量为2％，入口洗油中不含苯，流量为40kmol·(m2·h)-1。操作条件下相平衡关系为Y A*=0.13X A，气相体积传质系数K Y a近似与液量无关，为0.05kmol·(m3·s)-1。若希望苯的吸收率不低于95％，问能否满足要求？解: 要核算一个填料塔能否完成吸收任务，只要求出完成该任务所需的填料层高H需，与现有的填料层高度h比较，若H需< H，则该塔能满足要求。

化工原理习题

一流体流动流体密度计算 1.1在讨论流体物性时，工程制中常使用重度这个物理量，而在SI制中却常用密度这个物理量,如水的重度为1000[kgf/m3],则其密度为多少[kg/m3]? 1.2燃烧重油所得的燃烧气，经分析测知，其中含8.5％CO2,7.5％O2,76％N2,8％水蒸气（体积％），试求温度为500℃,压强为1atm时该混合气的密度。 1.3已知汽油、轻油、柴油的密度分别为700[kg/m3]、760[kg/m3]和900[kg/m3] 。试根据以下条件分别计算此三种油类混合物的密度（假设在混合过程中，总体积等于各组分体积之和）。 (1)汽油、轻油、柴油的质量百分数分别是20％、30％和50％； (2)汽油、轻油、柴油的体积百分数分别是20％、30％和50％。绝压、表压、真空度的计算 1.4在大气压力为760[mmHg]的地区,某设备真空度为738[mmHg],若在大气压为655[mmHg]的地区使塔内绝对压力维持相同的数值, 则真空表读数应为多少？静力学方程的应用 1.5如图为垂直相距1.5m的两个容器，两容器中所盛液体为水，连接两容器的U型压差计读数R为500[mmHg],试求两容器的压差为多少？ρ水银＝13.6×103[kg/m3] 1.6容器A.B分别盛有水和密度为900[kg/m3]的酒精,水银压差计读数R为15mm,若将指示液换成四氯化碳（体积与水银相同），压差计读数为若干？ ρ水银＝13.6×103[kg/m3] 四氯化碳密度ρccl4＝1.594×103 [kg/m3] 习题 5 附图习题 6 附图 1.7用复式U管压差计测定容器中的压强,U管指示液为水银，两U管间的连接管内充满水。已知图中h1= 2.3m，h2=1.2m，h3=2.5m，h4=1.4m，h5=3m。大气压强Ｐ0=745[mmHg]，试求容器中液面上方压强P C=? 1.8如图所示,水从倾斜管中流过，在断面A和B间接一空气压差计，其读数R=10mm，两测压点垂直距离 a=0.3m，试求A,B两点的压差等于多少？流量、流速计算 1.9密度ρ=892Kg/m3的原油流过图示的管线,进入管段1的流量为V=1.4×10-3 [m3/s]。计算： (1)管段1和3中的质量流量； (2)管段1和3中的平均流速； (3)管段1中的质量流速。 1.10某厂用Φ125×4mm的钢管输送压强P=20at(绝压)、温度t=20℃的空气，已知流量为6300[Nm3/h] (标准状况下体积流量)。试求此空气在管道中的流速、质量流量和质量流速。 (注：at为工程大气压，atm为物理大气压)。 1.11压强为1atm的某气体在Φ76×3mm的管内流动，当气体压强变为5atm时，若要求气体以同样的温度、流速、质量流量在管内流动，问此时管内径应为若干？

化工原理计算题例题

三计算题 1 （15分）在如图所示的输水系统中，已知管路总长度（包括所有当量长度，下同）为 100m ，其中压力表之后的管路长度为80m ，管路摩擦系数为0.03，管路内径为0.05m ，水的密度为1000Kg/m 3，泵的效率为0.85，输水量为15m 3/h 。求：（1）整个管路的阻力损失，J/Kg ；（2）泵轴功率，Kw ；（3）压力表的读数，Pa 。解：（1）整个管路的阻力损失，J/kg ；由题意知， s m A V u s /12.2) 4 05.03600(15 2 =??==π 则kg J u d l h f /1.1352 12.205.010003.022 2=??=??=∑λ （2）泵轴功率，kw ；在贮槽液面0-0′与高位槽液面1-1′间列柏努利方程，以贮槽液面为基准水平面，有： ∑-+++=+++10,1 21020022f e h p u gH W p u gH ρ ρ 其中， ∑=kg J h f /1.135, u 0= u 1=0， p 1= p 0=0（表压）, H 0=0， H=20m 代入方程得： kg J h gH W f e /3.3311.1352081.9=+?=+=∑ 又 s kg V W s s /17.410003600 15 =?= =ρ 故 w W W N e s e 5.1381=?=， η=80%， kw w N N e 727.11727===η 2 （15分）如图所示，用泵将水从贮槽送至敞口高位槽，两槽液面均恒定不变，输送管路尺寸为φ83×3.5mm ，泵的进出口管道上分别安装有真空表和压力表，真空表安装位置离贮槽的水面高度H 1为4.8m ，压力表安装位置离贮槽的水面高度H 2为5m 。当输水量为36m 3/h 时，进水管道全部阻力损失为1.96J/kg ，出水管道全部阻力损失为4.9J/kg ，压力表读数为2.452×

化工原理吸收部分模拟试题

化工原理吸收部分模拟试题一、填空 1气体吸收计算中，表示设备（填料）效能高低的一个量是，而表示传质任务难易程度的一个量是。 2 在传质理论中有代表性的三个模型分别为、、。3如果板式塔设计不合理或操作不当，可能产生、及等不正常现象，使塔无法工作。 4在吸收塔某处，气相主体浓度y=0.025，液相主体浓度x=0.01，气相传质分系数k y =2kmol/m2·h，气相传质总K y =1.5kmol/m2·h，则该处气液界面上气相浓度 y i 应为?????。平衡关系y=0.5x。 5逆流操作的吸收塔，当吸收因素A<1且填料为无穷高时，气液两相将在达到平衡。 6单向扩散中飘流因子。漂流因数可表示为，它反映。 7在填料塔中用清水吸收混合气中HCl，当水量减少时气相总传质单元数 N OG 。 8一般来说，两组份的等分子反相扩散体现在单元操作中，而A组份通过B组份的单相扩散体现在操作中。 9 板式塔的类型有、、（说出三种）；板式塔从总体上看汽液两相呈接触，在板上汽液两相呈接触。 10分子扩散中菲克定律的表达式为?????，气相中的分子扩散系数D随温度升高而??????（增大、减小），随压力增加而?????（增大、减小）。 12易溶气体溶液上方的分压，难溶气体溶液上方的分压，只要组份在气相中的分压液相中该组分的平衡分压，吸收就会继续进行。 13压力 ,温度 ,将有利于解吸的进行；吸收因素A= ,当 A>1 时,对逆流操作的吸收塔,若填料层为无穷高时,气液两相将在塔达到平衡。 14某低浓度气体吸收过程，已知相平衡常数m=1 ，气膜和液膜体积吸收系数分别为k ya =2×10-4kmol/m3.s, k xa =0.4kmol/m3.s, 则该吸收过程及气膜阻力占总阻力的百分数分别为；该气体为溶气体。二、选择 1 根据双膜理论，当被吸收组分在液相中溶解度很小时，以液相浓度表示的总传质系数。 A大于液相传质分系数 B 近似等于液相传质分系数 C小于气相传质分系数 D 近似等于气相传质分系数 2 单向扩散中飘流因子。 A >1 B <1 C =1 D 不一定 3 在吸收塔某处，气相主体浓度y=0.025，液相主体浓度x=0.01，气相传质分系数k y =2kmol/m2·h，气相传质总K y =1.5kmol/m2·h，则该处气液界面上气相浓度y i 应为??????。平衡关系y=0.5x。 A 0.02 B 0.01 C 0.015 D 0.005 4 已知SO 2水溶液在三种温度t 1 、t 2 、t 3 下的亨利系数分别为E 1 =0.0035atm、

化工原理典型习题解答

化工原理典型习题解答王国庆陈兰英广东工业大学化工原理教研室 2003

上册一、选择题 1、某液体在一等径直管中稳态流动，若体积流量不变，管内径减小为原来的一半，假定管内的相对粗糙度不变，则 (1) 层流时，流动阻力变为原来的 C 。 A ．4倍 B ．8倍 C ．16倍 D ．32倍 (2) 完全湍流(阻力平方区)时，流动阻力变为原来的 D 。 A ．4倍 B ．8倍 C ．16倍 D ．32倍解：(1) 由222322642d lu u d l du u d l h f ρμμ ρλ=??=??=得 1624 4 212212 2122 121212==??? ? ??=???? ??????? ??==d d d d d d d u d u h h f f (2) 由 2222u d l d f u d l h f ????? ??=??=ελ得 322 5 5 21214 212 2112212==???? ??=????? ??==d d d d d d d u d u h h f f 2．水由高位槽流入贮水池，若水管总长（包括局部阻力的当量长度在内）缩短25%，而高位槽水面与贮水池水面的位差保持不变，假定流体完全湍流流动(即流动在阻力平方区)不变，则水的流量变为原来的 A 。 A ．1.155倍 B ．1.165倍 C ．1.175倍 D ．1.185倍解：由 f h u p gz u p gz ∑+++=++2 22 2 22211 1ρρ得 21f f h h ∑=∑ 所以 ()()2 222222 11 1u d l l u d l l e e ?+?=?+? λλ 又由完全湍流流动，得 ?? ? ??=d f ελ 所以 ()()2 2 2211u l l u l l e e ?+=?+，而 24 d u uA V π ?== 所以 ()()1547.175 .01 2 11 2 12== ++==e e l l l l u u V V 3．两颗直径不同的玻璃球分别在水中和空气中以相同的速度自由沉降。已知玻璃球的密度为2500kg/m 3，水的密度为998.2kg/m 3，水的粘度为 1.005?10-3Pa ?s ，空气的密度为 1.205kg/m 3，空气的粘度为1.81?10-5Pa ?s 。（1）若在层流区重力沉降，则水中颗粒直径与空气中颗粒直径之比为 B 。 A ．8.612 B ．9.612 C ．10.612 D ．11.612 （2）若在层流区离心沉降，已知旋风分离因数与旋液分离因数之比为2，则水中颗粒直径与空气中颗粒直径之比为 D 。 A ．10.593 B ．11.593 C ．12.593 D ．13.593 解：(1) 由 ()μ ρρ182g d u s t -=，得 ()g u d s t ρρμ-= 18

化工原理吸收实验

精馏实验报告姓名：班级：学号：同组人：实验时间：

一、报告摘要本实验利用乙醇-正丙醇混合物进行精馏，达到分离和提纯的效果。通过这次实验能进一步掌握精馏的单元操作方式，利用测得的塔板组成数据求出全塔效率和单板效率，从而进一步地加深对精馏操作机理的掌握。实验中也用到了阿贝折光仪来测算塔板各部位的组成，同过多次使用阿贝折光仪，能进一步熟练对其的使用。同过实验的操作和数据的处理，我们可以加深对精馏操作的理解，掌握了一项我们化工行业耐以生存的一项基本技能。二、实验目的及任务 1. 熟悉精馏的工艺流程，掌握精馏实验的操作方法。 2. 了解板式塔的结构，观察塔板上汽-液接触情况。 3. 测定全回流时的全塔效率及单板效率。 4. 测定全塔浓度分布。 5. 测定塔釜再沸器的沸腾给热系数。三、实验基本原理在板式精馏塔中，有塔釜产生的蒸汽沿塔逐板上升与来自塔顶逐板下降的回流液，在塔板上实现多次接触，进行传热与传质，使混合液达到一定程度的分离。回流是精馏操作得以实现的基础。塔顶回流量与采出量之比，称为回流比。回流比是精馏操作的重要参数之一，其大小影响着精馏操作的分离效果和能耗。回流比存在两种极限情况：最小回流比和全回流。若塔在最小回流比下操作，要完成分离任务。则需要有无穷多块塔板的精馏塔。当然，这不符合工业实际，所以最小回流比只是一个操作限度。若操作处于全回流时，既无任何产物采出，也无原料加入，塔顶的冷凝液全部返回塔中，这在生产中无实验意义。但是，由于此时所需理论板数最少，又易于达到稳定，故常在工业装置的开停车、排除故障及科学研究时采用。实际回流比通常取最小回流比的1.2~2.0倍。在精馏操作中，若回流系统出现故障，操作情况会急剧恶化，分离效果也将恶化。板效率是体现塔板性能及操作状况的主要参数，有以下两种定义方法。（1）总板效率E e N E N = (4-25) 式中 E —总板效率 N —理论板数； e N —实际板数（2）单板效率E ml n 1n ml n 1n x x E x x -*--= - (4-26) 式中 E ml —以液相浓度表示的单板效率；

(完整版)化工原理练习题

化工原理练习题 0 绪论 1. 化工原理中的“三传”是指④ ①动能传递、势能传递、化学能传递，②动能传递、内能传递、物质传递 ③动量传递、能量传递、热量传递，④动量传递、热量传递、质量传递 2. 下列单元操作中属于动量传递的有① ①流体输送，②蒸发，③气体吸收，④结晶 3. 下列单元操作中属于质量传递的有② ①搅拌，②液体精馏，③流体加热，④沉降 4. 下列单元操作中属于热量传递的有② ①固体流态化，②加热冷却，③搅拌，④膜分离 5、 l kgf/cm2=________mmHg=_______N/m2 6. 在 26 ℃和1大气压下 ,CO2在空气中的分子扩散系数 D 等于 0.164cm2/s, 将此数据换算成m2/h 单位 , 正确的答案为___④___ ① 0.164m2/h ② 0.0164 m2/h ③ 0.005904 m2/h, ④ 0.05904 m2/h 7. 己知通用气体常数 R=82.06atm.cm3/mol.K, 将此数据换算成用kJ/kmol.K所表示的量 , 正确的答案应为__③_____ ① 8.02 ② 82.06 ③ 8.314 ④ 83.14 第3 章机械分离

一、选择题 1. 下面过滤速率方程式中属于恒压过滤方程的是 ② ①dq/d θ=K/2(q+q e )；②q 2＋2q.q e =K.θ； ③q 2＋q.q e =2K.θ；④q 2＋q.q e =K.θ/2 2. 过滤速率基本方程为 ① ① dq/d θ=K/2(q+q e )；② dq/d θ=K/(q+q e )； ③dq/d θ=KA 2/2(V+V e )；④dV/d θ=K/2(V+V e ) 3 恒压过滤中单位面积累积滤液量q 与时间θ的关系可表示为下图中的 ① 4 对静止流体中颗粒的自由沉降而言，在沉降过程中颗粒所不会受到的力有：① ①牛顿力；②浮力；③曳力 (阻力)；④场力(重力或离心力) 。 5叶滤机洗涤速率与终了过滤速率之比为：④ ①1/2； ②1/3； ③1/4； ④1。 6恒压过滤中，当过滤时间增加1倍，； /2； ③2； ④0.5。 7关于离心沉降速度和重力沉降速度，下述说法正确的是 ③ 。 ① ② ④

化工原理第五章吸收课后习题及答案.doc

第五章吸收相组成的换算【5-1】空气和 CO 2 的混合气体中， CO 2的体积分数为 20%，求其摩尔分数 y 和摩尔比 Y 各为多少？解因摩尔分数 =体积分数， y 0.2 摩尔分数 y 0 2 摩尔比 Y . 025． 1 y 1 0 2 . 【5-2】 20℃的 l00g 水中溶解 lgNH 3, NH 3 在溶液中的组成用摩尔分数 x 、浓度 c 及摩尔比 X 表示时，各为多少？解摩尔分数 x 1 / 17 =0．0105 1 / 17 100／18 浓度 c 的计算 20℃，溶液的密度用水的密度 s 998 .2kg / m 3 代替。 3 n 1 10 3 / 17kmol 溶液中 NH 的量为溶液的体积 V 101 10 3 / 998.2 m 3 溶液中 NH 3 的浓度 n 1 10 3 /17 3 c = =0．581 ／ m V 101 10 3 998 2 kmol /. s 998 2 3 或 c x . 0 0105 0 582 M s 18 ．． kmol ／m NH 3 与水的摩尔比的计算 1 /17 X 0．0106 100 / 18 x 0 0105 或 X . 0．0106 1 x 1 0 0105 . 【 5-3 】进入吸收器的混合气体中， NH 3 的体积分数为 10%，吸收率为 90%，求离开吸收器时 NH 3 的组成，以摩尔比 Y 和摩尔分数 y 表示。吸收率的定义为被吸收的溶质量 Y 1 Y 2 1 Y 2 原料气中溶质量 1 1 Y Y 解原料气中 NH 3 的摩尔分数 y 0.1 1 0 1 摩尔比 1 y . 0 111 1 1 0 1 Y 1 y . 吸收器出口混合气中 NH 3 的摩尔比为 Y 1 Y （1 09）0111 0 0111 2 ( ) 1 .. . 摩尔分数 Y 2 = 0 0111 0 01098 y 2 1 1 . Y 2 0 0111 . . 气液相平衡【 5-4 】 l00g 水中溶解 lg NH 3 ，查得 20℃时溶液上方 NH 3 的平衡分压为 798Pa 。此稀

化工原理习题(2)

化工原理

第一章练习 1．湍流流动的特点是脉动，故其瞬时速度等于时均速度与脉动速度之和。 2．雷诺准数的物理意义是黏性力和惯性力之比。 3．当地大气压为755mmHg ，现测得一容器内的绝对压力为350mmHg ，则其真空度为405 mmHg 。 4．以单位体积计的不可压缩流体的机械能衡算方程形式为 ρρρρρρf s w p u gz w p u gz +++=+++22 2 212112 2。 5．实际流体在管道内流动时产生阻力的主要原因是黏性。 6．如图所示，水由敞口恒液位的高位槽流向压力恒定的反应器，当管道上的阀门开度减小后，管路总阻力损失（包括所有局部阻力损失）将（1）。 (1)不变 (2)变大 (3)变小 (4)不确定 7．如图所示的并联管路，其阻力关系是（C ）。（A ）(h f )A1B (h f )A2B （B ）(h f )AB =(h f )A1B +(h f )A2B （C ）(h f )AB =(h f )A1B =(h f )A2B （D ）(h f )AB (h f )A1B =(h f )A2B 8．孔板流量计和转子流量计的最主要区别在于：前者是恒截面、变压头，而后者是恒压头、变截面。 9．如图所示，水从槽底部沿内径为100mm 的水平管子流出，阀门前、后的管长见图。槽中水位恒定。今测得阀门全闭时，压力表读数p=。现将阀门全开，试求此时管内流量。已知阀门（全开）的阻力系数为，管内摩擦因数=。答：槽面水位高度m g p H 045.681 .91000103.593 =??==ρ 在槽面与管子出口间列机械能衡算式，得： 2 4.60.1 5.01.0203081.9045.62 u ??? ??++++=?λ 解得：s m u /65.2= h m s m u d V /9.74/0208.065.21.04 14 1 3322==??==ππ 反应器题7附图 1 A B 2 题8附图 p 30m 20m 题1附图

化工原理吸收含答案

化工原理吸收部分模拟试题及答案一、填空 1气体吸收计算中，表示设备（填料）效能高低的一个量是传质单元高度，而表示传质任务难易程度的一个量是传质单元数。 2 在传质理论中有代表性的三个模型分别为双膜理论、溶质渗透理论、表面更新理论。 3如果板式塔设计不合理或操作不当，可能产生严重漏液、严重泡沫夹带及液泛等不正常现象，使塔无法工作。 4在吸收塔某处，气相主体浓度y=0.025，液相主体浓度x=0.01，气相传质分系数k y =2kmol/m 2·h ，气相传质总K y =1.5kmol/m 2·h ，则该处气液界面上气相浓度y i 应为??0.01???。平衡关系y=0.5x 。 5逆流操作的吸收塔，当吸收因素A<1且填料为无穷高时，气液两相将在塔低达到平衡。 6单向扩散中飘流因子 A>1 。漂流因数可表示为 BM P P ，它反映由于总体流动使传质速率比单纯分子扩散增加的比率。 7在填料塔中用清水吸收混合气中HCl ，当水量减少时气相总传质单元数N OG 增加。 8一般来说，两组份的等分子反相扩散体现在精流单元操作中，而A 组份通过B 组份的单相扩散体现在吸收操作中。 9 板式塔的类型有泡罩塔、浮阀塔、筛板塔（说出三种）；板式塔从总体上看汽液两相呈逆流接触，在板上汽液两相呈错流接触。 10分子扩散中菲克定律的表达式为?????dz dC D J A AB A -= ，气相中的分子扩散系数D 随温度升高而???增大???（增大、减小），随压力增加而???减小???（增大、减小）。 12易溶气体溶液上方的分压小，难溶气体溶液上方的分压大，只要组份在气相中的分压大于液相中该组分的平衡分压，吸收就会继续进行。 13压力减小 ,温度升高 ,将有利于解吸的进行；吸收因素A= L/mV ,当 A>1 时,对逆流操作的吸收塔,若填料层为无穷高时,气液两相将在塔顶达到平衡。 14某低浓度气体吸收过程，已知相平衡常数m=1 ，气膜和液膜体积吸收系数分别为k ya =2×10-4kmol/m 3.s, k xa =0.4 kmol/m 3.s, 则该吸收过程及气膜阻力占总阻力的百分数分别为气膜控制，约100% ；该气体为易溶气体。二、选择 1 根据双膜理论，当被吸收组分在液相中溶解度很小时，以液相浓度表示的总传质系数 B 。 A 大于液相传质分系数 B 近似等于液相传质分系数 C 小于气相传质分系数 D 近似等于气相传质分系数 2 单向扩散中飘流因子 A 。 A >1 B <1 C =1 D 不一定

化工原理习题汇总2

1.外径为120mm的蒸汽管道，其外包扎一层厚度为400mm的保温层，保温层材料的导热系数为0.6W/(m?K)。若蒸汽管道的外表面面180℃，保温层的外表面温度为40℃，试求每米管长的热损失及保温层中的温度分布关系式。 2.在温度25℃的环境中横穿一外径为100mm的蒸汽管道，管道外包有两层保温材料，内层厚40mm，导热系数为0.05W/(m?k)；外层厚30mm，导热系数为0.1W/(m?k)。管道与环境间对流传热系数为6W/(m2?k)，与环境接触表面的温度为60℃。试求：管道单位长度散热量及保温层单位长度总热阻。

3.在间壁式换热器中，要求用初温为25℃的原油来冷却重油，使重油从170℃冷却至100℃。重油和原油的流量分别为1.2×104kg/h和1.5×104kg/h。重油和原油的比定压热容各为2.18 kJ/(kg?K)和1.93 kJ/(kg?K)，试求重油和原油采用逆流和并流时换热器的传热面积各为多少？已知两种情况下的总换热系数均为100W/(m2?k)。 4.有一列管式换热器，管束由管径Φ25mm×2mm的不锈钢管组成，管长2.5m。用饱和水蒸气在壳程加热管程空气，已知水蒸气的对流传热系数为10kW/(m2?k)，空气的普朗特数Pr为0.7，雷诺数Re为2×104，空气的导热系数为0.03W(m?k)。管壁及两侧污垢热阻可忽略，热损失也可忽略。试求：（1）空气在管内的对流传热系数；（2）换热器的总传热系数（以管外表面积为基准）。

5.在101.3kPa、20℃下用清水在填料塔中逆流吸收某混合气中的硫化氢。已知混合气进塔组成为0.055（摩尔分数，下同），尾气出塔组成为0.001。操作条件下系统的平衡关系为p*=4.89×104xkPa，操作时吸收剂用量为最小用量的1.65倍。试计算吸收率和吸收液组成。 6.在一填料塔层高度为8m的吸收塔中，用纯溶剂吸收某混合气体中的溶剂组分。已知进塔混合气体的流量为400kmol/h，溶质的含量为0.06（摩尔分数），溶质的回收率为95%，操作条件下的气液平衡关系为Y=2.2X，溶剂用量为最小用量的1.5倍。试计算气相总传质单元高度。

化工原理第五章吸收题

浓度换算 2.1 甲醇15%(质量)的水溶液, 其密度为970Kg/m 3, 试计算该溶液中甲醇的 (1) 摩尔分率; (2)摩尔比; (3)质量比; (4)质量浓度; (5)摩尔浓度。分子扩散 2.2估算1atm及293K下氯化氢气体(HCI)在⑴空气,(2)水(极稀盐酸)中的扩散系数。 2.3 一小管充以丙酮，液面距管口1.1cm,20 C空气以一定速度吹过管口，经5小时后液面下降到离管口 2.05cm,大气压为750[mmHg],丙酮的蒸汽压为180[mmHg],丙酮液密度为7900[kg/m 3], 计算丙酮蒸汽在空气中的扩散系数。 2.4浅盘内盛水。水深5mm,在1atm又298K下靠分子扩散逐渐蒸发到大气中。假定传质阻力相当于3mm 厚的静止气层,气层外的水蒸压可忽略,求蒸发完所需的时间。 2.5 一填料塔在常压和295K 下操作，用水除去含氨混合气体中的氨。在塔内某处，氨在气相中的组成y a=5%(摩尔百分率)。液相氨的平衡分压P=660Pa,物质通量N A = 10 - 4[kmol/m 2 S],气相扩散系数D G=0.24[cm2/s],求气膜的当量厚度。相平衡与亨利定律 2.6温度为10C的常压空气与水接触，氧在空气中的体积百分率为21%,求达到平衡时氧在水中的最大浓度，(以[g/m3]、摩尔分率表示)及溶解度系数。以[g/m3atm]及[kmol/m 3 Pa]表示。 2.7 当系统服从亨利定律时，对同一温度和液相浓度，如果总压增大一倍则与之平衡的气相浓度(或分压) (A)Y 增大一倍; (B)P 增大一倍;(C)Y 减小一倍; (D)P 减小一倍。 2.8 25 C及1atm下,含CO220%,空气80%(体积%)的气体1m3,与1m3的清水在容积2m3的密闭容器中接触进行传质,试问气液达到平衡后, (1) CO2在水中的最终浓度及剩余气体的总压为多少？ ⑵刚开始接触时的总传质推动力△ P, △各为多

化工原理(第四版)习题解第五章吸收

化工原理第五章吸收题

化工原理答案-第五章--吸收

化工原理吸收习题及答案

化工原理例题与习题

化工原理 吸收课后答案

化工原理第五章吸收课后习题及答案

化工原理吸收习题

化工原理习题

化工原理计算题例题

化工原理吸收部分模拟试题

化工原理典型习题解答

化工原理吸收实验

(完整版)化工原理练习题

化工原理第五章吸收课后习题及答案.doc

化工原理习题(2)

化工原理吸收含答案

化工原理习题汇总2

化工原理第五章吸收题

化工原理吸收课后答案