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 yA*= 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 CA = 0.05kmol·m-3,气相传质分系数为 kg = 4.11 ×10-9kmol·(m2·s·Pa)-1,液相传质分系数kL=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 CA,i 和pA,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pA,i和CA,i 查 30℃, 水= 995.7kg ·m-3E = mP = 26.7 101325 = 2.71 106Pa对定常吸收过程,kg(pA - p A,i ) = kL(C A,i- CA) 以C A,i = p A,i H 代入解得:pA,i = 3546.38Pa CA,i = pA,iH = 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 CA* - 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 Ya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。解:YA,2 = 0.0204 (1 - 0.95) = 1.02 10-3 qn,B/S = 200 (1-0.2) =196kmol·(m2·h)-1 X A,2 = 0 塔顶:△ Y A,2 = Y A,2 -Y A,2* = 1.02×10-3塔底:△ Y A,1 = Y A,1 -Y A,1* = 0.0204 - 0.13 0.095 = 8.05 10-3 该塔不能满足要求。3. (16 分)解:已知: D=0.8m , LS =1200kg.h-1, G=1000Nm3.h-1 y1=0.013 φ =0.995 x2=0 y*=0.75x K y a = 0.055kmol.m-3.s-1 Ls =1200/(3600 ×18)=0.0185 kmol/s (1 分) G =1000/(22.4×3600)=0.0124kmol/s (1 分) 为低浓度吸收∴(L/G)=0.0185/0.0124=1.49 x1=(G/L)(y1-y 2)+x 2=(0.013-0.000065)/1.49=0.00868 (2 分)y2=y1(1- φ )=0.013(1-0.995)=0.000065 (2 分) Z =HOG×NOG(...