新版化工原理习题答案(08)第八章气体吸收VIP免费

1 第八章 气体吸收 1. 在温度为40 ℃、压力为101.3 kPa 的条件下，测得溶液上方氨的平衡分压为15.0 kPa 时，氨在水中的溶解度为76.6 g (NH3)/1 000 g(H2O)。试求在此温度和压力下的亨利系数 E、相平衡常数 m 及溶解度系数 H。 解：水溶液中氨的摩尔分数为 76.6170.07576.610001718x  由 *pE x 亨利系数为 *15.0 kPa200.00.075pExkPa 相平衡常数为 t200.01.974101.3Emp 由于氨水的浓度较低，溶液的密度可按纯水的密度计算。40 ℃时水的密度为 992.2 kg/m3 溶解度系数为 kPa)kmol/(m276.0kPa)kmol/(m180.2002.99233S EMH 2. 在温度为25 ℃及总压为101.3 kPa 的条件下，使含二氧化碳为3.0%（体积分数）的混合空气与含二氧化碳为350 g/m3的水溶液接触。试判断二氧化碳的传递方向，并计算以二氧化碳的分压表示的总传质推动力。已知操作条件下，亨利系数51066.1EkPa，水溶液的密度为997.8 kg/m3。 解：水溶液中 CO2 的浓度为 33350 /1000 kmol/m0.008kmol/m44c  对于稀水溶液，总浓度为 3t9 9 7 . 8k m o l / m5 5 . 4 318c kmol/m3 水溶液中 CO2 的摩尔分数为 4t0.0081.443 1055.43cxc 由 54*1.66 101.443 10 kPa23.954pExkPa 气相中 CO2 的分压为 t101.30.03kPa3.039pp ykPa < *p 故 CO2 必由液相传递到气相，进行解吸。 以 CO2 的分压表示的总传质推动力为 *(23.9543.039)kPa20.915pppkPa 3. 在总压为110.5 kPa 的条件下，采用填料塔用清水逆流吸收混于空气中的氨气。测得在塔的某一截面上，氨的 2 气、液相组成分别为0.032y 、31.06koml/mc 。气膜吸收系数kG=5.2×10-6 kmol/(m2·s·kPa)，液膜吸收系数kL=1.55×10-4 m/s。假设操作条件下平衡关系服从亨利定律，溶解度系数H＝0.725 kmol/(m3·kPa)。 （1）试计算以 p 、c 表示的总推动力和相应的总吸收系数； （2）试分析该过程的控制因素。 解：(1) 以气相分压差表示的总推动力为 t1.06*(110.50.032)kPa2.0740.725cpppp yH kPa 其对应的总吸收系数为 246GLG11111()(ms kPa)/kmol0.725 1.55 105.2 10KHkk  35252(8.899 101.923 10 )(ms Pa)/kmol2.012 10 (ms Pa)/kmol   6G1097.4Kk...