【正文】 A=pAm3= molm3 所以發(fā)生吸收過程，傳質(zhì)推動力為： cA*－ cA = molm3= molm3 呈平衡的氣相分壓為： 2 2 2 6 P a0 .0 1 1 43 6 .2 5 ??? Hc*p AA 傳質(zhì)推動力為： pA－ pA * =3039 Pa－ 2226 Pa =813Pa （ 2）因為 molm3 所以發(fā)生解吸過程，其推動力為 cA－ cA* = molm3= molm3 呈平衡的氣相分壓為： Pa3 1 8 0Pa0 . 0 1 1 43 6 . 2 5 ??? Hc*p AA Pa141Pa3039Pa3180 ???AA * pp 某一常壓操作的逆 流 吸收塔，自塔底排出的吸收液中含溶質(zhì) xA=3104（摩爾分數(shù) ，下同 ） ，進口氣體中含溶質(zhì) ，氣液平衡關(guān)系為 yA*=50xA，現(xiàn)將操作總壓增大一倍，塔底推動力△ yA、△ xA 分別增加至原有的幾倍？ 解：（ 1）常壓時，與 xA=3104 呈平衡的氣相組成 yA*=503104= △ yA= yA－ yA*=－ = 與 yA= 呈平衡的 ????*xA △ xA=xA*－ xA==5104－ 3104=2104 （ 2）當(dāng)總壓增大一倍，即為原來的兩倍時， 2525021 ???? mP39。 yA*=25 xA 與 xA=3104 呈平衡的 yA*=253104=103 △ yA′= yA－ yA*=－ 103= 與 yA= 呈平衡的 ??*xA 化學(xué)工程習(xí)題答案 24 △ xA′= xA*－ xA=－ 3104=7104 塔底堆動力增加至原有的 1 7 ??AAΔy 39。Δx 氣液逆流接觸的吸收塔，在總壓為 105Pa 下用水吸收 Cl2。試求操作溫度分別為 20℃ 和 40℃ 時，出塔液體中氯的最大含量；并根據(jù)第 6 兩題的計算結(jié)果，說明溫度壓強對吸收過程的影響。 利用已學(xué)過 的傳熱和傳質(zhì)原理，填充下表： 過程 內(nèi)容 傳熱過程 吸收過程 被傳遞的量 傳遞區(qū)間 傳遞方向 過程極限 過程推動力 化學(xué)工程習(xí)題答案 25 解： 過程 內(nèi)容 傳熱過程 吸收過程 被傳遞的量 熱量 質(zhì)量（物質(zhì)） 傳遞區(qū)間 冷、熱兩流體之間 氣、液兩相之間 傳遞方向 高溫→低溫 高濃度→低濃度 過程極限 溫度相等 達平衡濃度 過程推動力 溫度差 實際濃度與平衡濃度差值 在常壓和 27℃ 下用水吸收空氣中的甲醇蒸氣，已知溶解度系數(shù) H 為 molPa1， kG=105 mols 1s1。 解： 1111 55 ??????? ??HkkK LGG 1125 Pasmm ol101 . 13 8 ???? ?????GK 氣相阻力所占百分數(shù)為： %72%10011%1001155 ????????GGKk 在 105Pa 和一定溫度下，用水吸收某氣體，其氣相吸收分系數(shù) kG=107 molPa1，液相吸收分系數(shù) kL=105m若低濃度時服從亨利定律，試分析該氣體是屬于易溶氣體還是難溶氣體。m3 13134 3 Pam0 . 9 8 m o lPamm o l18105 . 6 6 7 101000 ???? ??????? ???? ME ρH 液相阻力 化學(xué)工程習(xí)題答案 26 124125 m 11 ??? ???????????HkL 氣相阻力 126121 m 5m 4 11 ??? ??????????Gk 因為Hkk LG 11 ??，所以該氣體屬于易溶氣體，氣膜阻力所占百分數(shù)為： 9 9 . 6 %100%101 . 4 6 8103 . 6 5 103 . 6 5100%11110011466????? ??????Hkkk%kkLGGGG 可見，傳質(zhì)阻力在氣膜一側(cè)，所以該氣體為易溶氣體。在填料塔的某一截面上，氣相中 A 的分壓為104Pa，液相中 A 的濃度為 molm2m2Pa1，氣液相平衡關(guān)系服從亨利定律。m3。 解：（ 1）求各項推動力 pA－ pA*=104 Pa－ 103 Pa =104Pa )( , iAAGA ppkN ??? Pa101 . 0 1 3Pa103 . 9 4 90 . 0 4 46 ??????? ?G AA , iA kNpp 又∵ Hcp A*A? ∴ 134133 . p am o l. m101 . 2 3 4. p am o l. m108 . 1 0 41 . 0 0 ?????? ????? AApcH 3344 2 . 6 2 5 m o l . mm o l . m101 . 2 3 4102 . 1 2 7 ?? ??????? .Hpc AA 333 1 . 6 2 5 m o l. m1 . 0 0 m o l. m2 . 6 2 5 m o l. m ??? ????? AA cc Pa101 . 1 1 4Pa101 . 0 1 3Pa102 . 1 2 7Pa101 . 0 1 3 4444 ????????? AA , i pp 化學(xué)工程習(xí)題答案 27 3344 1 . 3 7 5 m o l. mm o l. m101 . 2 3 4101 . 1 1 4 ??? ?????? .Hpc A , IA , l 333 0 .3 7 5 m o .0 0 m o .3 7 5 m o ??? ???? AA , i cc （ 2）求 kL、 KG、 KL 對于定常傳質(zhì)過程， NA 為定值，則： )( ??? AAGA ppKN )ccK AAL ??? ( )( AA,iL cck ?? ∴ 11261124 . P o l . m103 . 0 3 7. P o l . m101 . 3 1 70 . 0 4 ??????? ??????? AA AG pp NK 11 0 . 0 2 4 6 m . sm . s1 . 6 2 50 . 0 4 ?? ?????AAAL cc NK 11 0 . 1 0 7 m . sm . s0 . 3 7 50 . 0 4 ?? ????AAiAL cc Nk 1某 一填料塔進行吸收操作。m2Pa1， KL＝ 104 m已知液相傳質(zhì)分系數(shù) KL∝ ，若操作過程中氣體流量不變， kG 也不變，僅液體流量增加一倍，試求當(dāng)溶解度系數(shù)分別為 H ＝ Pa1 及 H ＝Pa1 時， KG 和 KL 分別增加的百分數(shù)。m3m3k ，同理求得： 26112613sm103 . 3 1 2 Pasmm o l103 . 2 6 9時 ，Pam0 . 9 8 7 m o l當(dāng) ??????????? ???????? 39。KH LG 0 . 3 7 %103 . 2 5 7 103 . 2 5 7103 . 2 6 9 6 66 ?? ????? ? ??G GG K K39。K 26112613sm101 . 6 6 1 Pasmm o l103 . 2 8時 ，Pam1 . 9 7 4 m o l當(dāng) ??????????? ???????? 39。KH LG 0 . 1 8 %103 . 2 7 4 103 . 2 7 4103 . 2 8 6 66 ?? ????? ? ??G GG K K39。K 1試在 YX 圖上定性繪出與下列流程相對的平衡線，并標(biāo)明各操作線端點坐標(biāo)。 解：只解（ 1） 1在某一吸收塔內(nèi)用清水吸收混合氣體中的 SO2。混合氣的平均分子量為 29，水的用量為最小用量的 倍，每小YA,1,b XA,2,a XA,1,a XA,2,b XA,1,b YA,2,a YA,1,a YA,2,b a baAY,1,babAY,2,aAbA YY ,2,1, ?bAX ,2, aAX,1,bAaAXX,1,2,?化學(xué)工程習(xí)題答案 29 時吸收 SO2 512 kg，操作條件下平衡關(guān)系為 YA*=。 m3） 解：每小時 SO2 被吸收的量為： 0. 022645291006458km olkm ol64512121??????A,A,A,n ,BY)Y(Yq 吸收劑最小用量為： 112121m i nm i n h970 9 km olhkm o l 2 28 ?? ????????A,A,A,A,n , B ,n , c ,XmY)Y(Yqq 實際用水量為： 131313m i n s0 . 0 8 0 mh2 8 8 . 3 mh1 8 / 1 0 0 0 m97071 . 6 5651 ??? ????????? n , c ,n , c 1用清水逆流吸收混合氣體中的 A 組分。試求當(dāng)氣液比分別為 和 時，出塔氣體的極限濃度各為多少？ 解： 0 . 0 2 0 40 . 0 21 0 . 0 21 111 ????? . yyY （ 1） 2時 ， 該值 小于 1 . 5當(dāng) ?? mqq n .Bn .c 操作線與平衡線在塔底相 交，如附圖（ 1）中 a 點。操作線與平衡線在塔頂相交，如附圖（ 2）化學(xué)工程習(xí)題答案 30 中 b’點。進塔氣體中含 SO2 4%（體積百分數(shù)），吸收率為 90%，該物系服從亨利定律，亨利系數(shù)為 106Pa。Em39。ηXm39。( ???n .Bn .cqq 2211 .Cn .BA. X)Y(Y)39。X ???? )0 0 41 ( 1 ?????? 1某氣體混合物中溶質(zhì) A 的濃度 =，經(jīng)逆 流 吸收后，要求吸收率達到 99%，若氣液平衡關(guān)系為 YA*＝ XA。 （ 1）進塔液體為純?nèi)軇?，液氣?? ； （ 2）進塔液體為純?nèi)軇簹獗?? ； （ 3）進塔液體中溶質(zhì)的濃度為 =104，液氣比 ? 。焦?fàn)t氣處理量為 水的用量為最小用量的 倍，空塔氣速取 已知操作條件下的平衡關(guān)系 YA*=，氣相總體積吸收系數(shù)KYa=60mols 1。 解：惰性氣體量： 113 s7 2 . 3 2 m o ls3 % ) m o l(12 2 . 4101 . 6 7 ?? ???????n , Bq （ 1） 0 .0 3 0 90 .0 31 0 .0 31 111 ??? , yyY 42 %)981( ?????A,Y 最小液氣比： 1 . 2 5 41 . 2 898%)(21212121m i n ??????????? mηXmYYYX*YYYqq ....n . Bn . c 操作液氣比： 8 8 5 ???n .Cn .Bqq 出塔液體濃度： 2211 A,A,A,n .Cn .BA, X)Y(YqqX ??? 01 6 ) 0 ( 1 4 ????? ? 用對數(shù)平均推動力法求 NOG： 11111 A,A,A,A,A, mXY*YYΔY ???? 0 1 0 1 6 3 0 ???? 22222 A,A,A,A,A, mXY*YYΔY ???? 44 ?? ????? 3442121 103 .4 4106 .1 860 .0 103ln106 .1 80 .0 103ln?????????A.A. , mΔYΔYΔYΔYΔY 化學(xué)工程習(xí)題答案 33 8 . 8 3 421 ?? ????? ?A . m ΔY YYN 用吸收因數(shù)法求 NOG： 8 ??? n .Cn .Bqqm ])1[(ln112221n . Cn . B..n . Cn . Bn . Cn . BOG qqmmXYmXYqqmqqmN ????????? ] ) [ ( 1 4 ??????? ? （ 2）截面積： 22 1. 85 mm1. 02. 73 30)( 27 31. 67 ?? ???S 傳質(zhì)單元高度： 0 . 6 5 mm1 . 8 560 7 2 . 3 2 ????? saK qH Y n .BOG 填料層高度： 5 . 7 2 m8 . 8 m0 . 6 5 ????? OGOG NHH 1某直徑為 的填料塔，填料層高為 6m，填料為 25mm25mm 的拉西環(huán)。s 1， 其中含丙酮 5%（體積百分數(shù)