1/7第5章传质过程及塔设备5.2气体的吸收1.空气和CO2的混合气体中，CO2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..020251102yYy．2.20℃的l00g水中溶解lgNH3,NH3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=0．0105117100／18x浓度c的计算20℃，溶液的密度用水的密度./39982skgm代替。溶液中NH3的量为/311017nkmol溶液的体积/.33101109982Vm溶液中NH3的浓度//.33311017==0．581／101109982nckmolmV或.3998200105058218sscxkmolmM．．／NH3与水的摩尔比的计算//1170010610018X．或..00105001061100105xXx．3.进入吸收器的混合气体中，NH3的体积分数为10%，吸收率为90%，求离开吸收器时NH3的组成，以摩尔比Y和摩尔分数y表示。吸收率的定义为122111YYYYY被吸收的溶质量原料气中溶质量解原料气中NH3的摩尔分数0.1y摩尔比...1110101111101yYy吸收器出口混合气中NH3的摩尔比为()...211109011100111YY（）摩尔分数...22200111=0010981100111YyY4.l00g水中溶解lg3NH，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2/7/()3kmolmkPa]和相平衡常数m。总压为100kPa。解液相中3NH的摩尔分数/.//1170010511710018x气相中3NH的平衡分压*.0798PkPa＝亨利系数*./.07980010576Epx／液相中3NH的浓度/./.333110170581101109982nckmolmV／溶解度系数/*./../(3058107980728HcpkmolmkPa液相中3NH的摩尔分数//1170010511710018x．／气相的平衡摩尔分数**.0798100ypp／／相平衡常数*...079807610000105ymx或//.76100076mEp5.10℃时氧在水中的溶解度表达式为*.6331310px，式中*p为氧在气相中的平衡分压，单位为kPax；为溶液中氧的摩尔分数。试求总压为.101325kPa，温度为10℃时，31m水中最大可能溶解多少克氧？空气中氧的体积分数为21%.解总压.101325pkPa空气中2O的压力分数.021App／体积分数空气中2O的分压*..021101325ApkPa亨利系数.6331310EkPa(1)利用亨利定律*ApEx计算与气相分压..021101325ApkPa相平衡的液相组成为*...62602110132564210331310ApxkmolOkmolE．／溶液此为1kmol水溶液中最大可能溶解.6264210kmolO因为溶液很稀，其中溶质很少1kmol水溶液≈1kmol水=18kg水10℃，水的密度.39997kgm／故1kmol水溶液≈.3189997m／水即.3189997m水中最大可能溶解.664210kmol氧故31m水中最大可能溶解的氧量为3/7...6426421099973571018kmolO...4222357103211410O114Okgg(2)利用亨利定律*AAcpH计算...5369997==167610／33131018ssHkmolmkPaEM31m水中最大可能溶解的氧量为*(..)(.).543202110132516761035710AAcpHkmolOm／溶液...4222357103211410114kgOgO7.用清水吸收混合气中的NH3，进入吸收塔的混合气中，含NH3体积分数为6%，吸收后混合气中含NH3的体积分数为0.4%，出口溶液的摩尔比为30012kmolNHkmol．／水。此物系的平衡关系为*.076YX。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/./..111100609400638Yyy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*32224.0210=YYY塔底气相推动力*1110.06380.009120.0547YYY8.CO2分压力为50kPa的混合气体，分别与CO2浓度为./3001kmolm的水溶液和CO2浓度为.3005kmolm／的水溶液接触。物系温度均为25℃，气液相平衡关系*.5166210pxkPa。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CO2在两种情况下属于吸收还是解吸。解温度25℃t，水的密度为/3s997kgm混合气中CO2的分压为50pkPa水溶液的总浓度/39718ssckmolmM水溶液(1)以气相分压差表示的吸收推动力①液相中CO2的浓度.32001AckmolCOm／水溶液4/7液相中CO2的摩尔分数././4001=18051099718Axcc与液相平衡的气相平衡分压为*...55416621016621018051030pxkPa气相分压差表示的推动力*503020pppkPa（吸收）②液相中CO2的浓度30.05kmolm／Ac水溶液液相中CO2的摩尔分数40.05/9.02710997/18Axcc与液相平衡的气相平衡分压为*...55416...
