化工原理课后习题答案第七章吸收习题解答

1 第七章 吸 收 7-1 总压101.3 kPa，温度25℃时，1000 克水中含二氧化硫 50 克，在此浓度范围内亨利定律适用，通过实验测定其亨利系数 E 为 4.13 MPa， 试求该溶液上方二氧化硫的平衡分压和相平衡常数 m。（溶液密度近似取为 1000kg/m3） 解：溶质在液相中的摩尔分数：50640.01391000501864x  二氧化硫的平衡分压：*34.13 100.0139kPa=57.41kPapEx 相平衡常数：634.13 10 Pa40.77101.3 10 PaEmP 7-2 在逆流喷淋填料塔中用水进行硫化氢气体的吸收，含硫化氢的混合气进口浓度为5%（质量分数），求填料塔出口水溶液中硫化氢的最大浓度。已知塔内温度为 20℃，压强为 1.52×105 Pa，亨利系数 E 为 48.9MPa。 解：相平衡常数为：6548.9 10321.711.52 10EmP 硫化氢的混合气进口摩尔浓度：15340.04305953429y  若填料塔出口水溶液中硫化氢达最大浓度，在出口处气液相达平衡，即： 41max0.04301.34 10321.71yxm 7-3 分析下列过程是吸收过程还是解吸过程，计算其推动力的大小，并在 x - y 图上表示。 （1）含NO2 0.003(摩尔分率)的水溶液和含 NO2 0.06 (摩尔分率) 的混合气接触，总压为 101.3kPa，T=15℃，已知 15℃时，NO2 水溶液的亨利系数 E=1.68×102 kPa；（2）气液组成及温度同（1），总压达 200kPa（绝对压强）。 解：（1）相平衡常数为：51311.68 10 Pa1.658101.3 10 PaEmP *11 . 6 5 80 . 0 0 30 . 0 0 4 9 8ym x 2 由于 *yy，所以该过程是吸收过程。 气相推动力为：*0.060.004980.0550y y 液相推动力为：*10.060.0030.03321.658yxxxm （2）相平衡常数为：52321.68 10 Pa0.84200 10 PaEmP *10.840.0030.00252ym x 由于 *yy，所以该过程仍是吸收过程。 气相推动力为：*0.060.002520.0575y y 液相推动力为：*20.060.0030.06840.84yxxxm 0.000.010.020.030.040.000.020.040.060.08y=0.0550yxx=0.0332y*=1.658x0.000.020.040.060.080.000.020.040.060.08y=0.0575x=0.0684y*=0.84xyx 3 7-4 在某操作条件下用填料塔清水逆流洗涤混合气体，清水物理吸收混合气中的某一组分，测得某截面上该组分在气、液相中的浓度分别为 y = 0.014，x = 0.02。在该吸收系统中，平衡关系为y = 0.5x ，气膜吸...