化工原理习题第四部分吸收答案
化工原理第四章习题及答案
第四章传热一、名词解释1、导热若物体各部分之间不发生相对位移，仅借分子、原子和自由电子等微观粒子的热运动而引起的热量传递称为热传导（导热）。
2、对流传热热对流是指流体各部分之间发生相对位移、冷热流体质点相互掺混所引起的热量传递。
热对流仅发生在流体之中, 而且必然伴随有导热现象。
3、辐射传热任何物体, 只要其绝对温度不为零度(0K), 都会不停地以电磁波的形式向外界辐射能量, 同时又不断地吸收来自外界物体的辐射能, 当物体向外界辐射的能量与其从外界吸收的辐射能不相等时, 该物体就与外界产生热量的传递。
这种传热方式称为热辐射。
4、传热速率单位时间通过单位传热面积所传递的热量（W/m2）5、等温面温度场中将温度相同的点连起来，形成等温面。
等温面不相交。
二、单选择题1、判断下面的说法哪一种是错误的（）。
BA 在一定的温度下，辐射能力越大的物体，其黑度越大；B 在同一温度下，物体吸收率A与黑度ε在数值上相等，因此A与ε的物理意义相同；C 黑度越大的物体吸收热辐射的能力越强；D 黑度反映了实际物体接近黑体的程度。
2、在房间中利用火炉进行取暖时，其传热方式为_______ 。
CA 传导和对流B 传导和辐射C 对流和辐射3、沸腾传热的壁面与沸腾流体温度增大，其给热系数_________。
CA 增大B 减小C 只在某范围变大D 沸腾传热系数与过热度无关4、在温度T时，已知耐火砖辐射能力大于磨光铜的辐射能力，耐火砖的黑度是下列三数值之一，其黑度为_______。
AA 0.85B 0.03C 15、已知当温度为T时，耐火砖的辐射能力大于铝板的辐射能力，则铝的黑度______耐火砖的黑度。
DA 大于B 等于C 不能确定是否大于D 小于6、多层间壁传热时，各层的温度降与各相应层的热阻_____。
AA 成正比B 成反比C 没关系7、在列管换热器中，用饱和蒸汽加热空气，下面两项判断是否正确： A甲、传热管的壁温将接近加热蒸汽温度；乙、换热器总传热系数K将接近空气侧的对流给热系数。
化工原理吸收课后习题及答案
化工原理吸收课后习题及答案The latest revision on November 22, 2020第五章 吸收相组成的换算【5-1】 空气和CO 2的混合气体中，CO 2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 ..020251102y Y y ===--． 【5-2】 20℃的l00g 水中溶解lgNH 3, NH 3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=0．010*******／18x =+浓度c 的计算20℃，溶液的密度用水的密度./39982s kg m ρ=代替。
溶液中NH 3的量为 /311017n kmol -=⨯ 溶液的体积 /.33101109982 V m -=⨯溶液中NH 3的浓度//.33311017==0．581／101109982n c kmol m V --⨯=⨯ 或 . 3998200105058218s sc x kmol m M ρ==⨯=．．／ NH 3与水的摩尔比的计算或 ..00105001061100105x X x ===--．【5-3】进入吸收器的混合气体中，NH 3的体积分数为10%，吸收率为90%，求离开吸收器时NH 3的组成，以摩尔比Y 和摩尔分数y 表示。
吸收率的定义为解 原料气中NH 3的摩尔分数0.1y =摩尔比 (11101)01111101y Y y ===-- 吸收器出口混合气中NH 3的摩尔比为 摩尔分数 (22200111)=0010981100111Y y Y ==++ 气液相平衡【5-4】 l00g 水中溶解lg 3 NH ，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/()3kmol m kPa ⋅]和相平衡常数m 。
化工原理吸收部分答案(2020年7月整理).pdf
14.在一逆流吸收塔中用三乙醇胺水溶液吸收混于气态烃中的H 2S,进塔气相含H 2S2.91%（体积），要求吸收率不低于99%，操作温度300K ，压强101.33kPa ，平衡关系为Y ﹡=2X ，进塔液体为新鲜溶剂，出塔液体中H 2S 组成为0.013kmol(H 2S)/kmol(溶剂)。
已知单位塔截面上单位时间流过的惰性气体量为0.015kmol/(m 2·s)，气相体积吸收总系数为0.000395kmol/(m 3·s ·kPa)，求所需填料层的高度。
【解】由题意可知10.02910.0299710.0291Y ==−21(1)0.02997(10.99)0.0003A Y Y ϕ=−=⨯−=22100.0130.015kmol /(m s)VX X ===•Ω，，m=2,3a 0.000395101.330.04003/()Y K kmol m s =⨯=•则气相总传质单元高度a 0.0150.3747m 0.04003OG Y V H K ===Ω 下面用对数平均推动力法求气相总传质单元数11221122()()0.0299720.0130.00030.0014210.0299720.013ln ln 0.0003m Y Y Y Y Y Y Y Y Y ****−−−−⨯−∆===−⨯−− 120.029970.000320.880.001421OG m Y Y N Y −−==∆ 填料层高度为0.374720.887.82m OG OG Z H N ==⨯=15.有一吸收塔，填料层高度为3m ，操作压强为101.33kPa ，温度为200C ，用清水吸收混于空气中的氨。
混合气质量流速G=580kg/(m 2·h),含氨6%（体积），吸收率为99%；水的质量流速W=770 kg/(m 2·h)。
该塔在等温下逆流操作，平衡关系为Y ﹡=0.9X 。
04化工原理第四章习题答案
4-1、燃烧炉的平壁由下列三种材料构成:耐火砖的热导率为,K m W 05.111−−⋅⋅=λ厚度mm 230=b ；绝热砖的热导率为11K mW 151.0−−⋅⋅=λ；普通砖的热导率为11K m W 93.0−−⋅⋅=λ。
若耐火砖内侧温度为C 10000,耐火砖与绝热砖接触面最高温度为C 9400,绝热砖与普通砖间的最高温度不超过C 1300(假设每两种砖之间接触良好界面上的温度相等)。
试求：（1）绝热砖的厚度。
绝热砖的尺寸为：mm 230mm 113mm 65××;(2)普通砖外测的温度。
普通砖的尺寸为：mm 240mm 1200mm 5××。
(答：⑴m 460.02=b ；⑵C 6.344°=t )解：⑴第一层：1121λb t t AQ −=第二层：2232λb t t AQ −=⇒()()32222111t t b t t b −=−λλ⇒()()130940151.0940100023.005.12−=−b ⇒m446.02=b 因为绝热砖尺寸厚度为mm 230，故绝热砖层厚度2b 取m 460.0，校核：()()3940460.0151.0940100023.005.1t −=−⇒C 3.1053°=t ；⑵()()43332111t t b t t b −=−λλ⇒C 6.344°=t 。
4-2、某工厂用mm 5mm 170×φ的无缝钢管输送水蒸气。
为了减少沿途的热损失，在管外包两层绝热材料：第一层为厚mm 30的矿渣棉，其热导率为11K m 0.065W −−⋅⋅;第二层为厚mm 30的石棉灰，其热导率为11K m 0.21W −−⋅⋅。
管内壁温度为C 3000，保温层外表面温度为C 400。
管道长m 50。
试求该管道的散热量。
（答：kW 2.14=Q ）解：已知：11 K m 0.065W −−⋅⋅=λ，11 K m 0.21W −−⋅⋅=λ查表得：11K m W 54−−⋅⋅=钢λ()34323212141ln 1ln 1ln 12d d d d d d t t lQλλλπ++−=其中：0606.016.017.0ln ln 12==d d ，302.017.023.0ln ln 23==d d ，231.023.029.0ln ln 34==d d()1m W 28421.0231.0065.0302.0450606.0403002−⋅=++−=πlQ ，kW 2.14W 1042.1502844=×=×=Q 。
化工原理(管国锋主编-第三版)课后习题答案4-传热及换热器
第4章 传热及换热器1）用平板法测定材料的导热系数，其主要部件为被测材料构成的平板，其一侧用电热器加热，另一侧用冷水将热量移走，同时板的两侧用热电偶测量其表面温度。
设平板的导热面积为0.03m 2，厚度为0.01m 。
测量数据如下：试求：①该材料的平均导热系数。
②如该材料导热系数与温度的关系为线性：，则λ0和a 值为多少？001825.0)/(4786.0]2/)50200(1[5878.0]2/)100300(1[6533.0)/(6206.02/)()/(5878.01153.201.0/03.0)50200()/(6533.01408.201.0/03.0)200300(/)(1][000002102201121=⋅=++=++=∴⋅=+=⋅=⨯=⨯-⋅=⨯=⨯-∴=-=a C m w a a C m w C m w C m w VIL S t t Q m λλλλλλλλλλλ得）解2）通过三层平壁热传导中，若测得各面的温度t 1、t 2、t 3和t 4分别为500℃、400℃、200℃和100℃，试求合平壁层热阻之比，假定各层壁面间接触良好。
3）某燃烧炉的平壁由耐火砖、绝热砖和普通砖三种砌成，它们的导热系数分别为1.2W/(m ·℃)，0.16 W/(m ·℃)和0。
92 W/(m ·℃)，耐火砖和绝热转厚度都是0.5m ，普通砖厚度为0.25m 。
已知炉内壁温为1000℃，外壁温度为55℃，设各层砖间接触良好，求每平方米炉壁散热速率。
4）在外径100mm 的蒸汽管道外包绝热层。
绝热层的导热系数为0.08W/(m ·℃)，已知蒸汽管外壁150℃，要求绝热层外壁温度在50℃以下，且每米管长的热损失不应超过150W/m ，试求绝热层厚度。
5）Φ38×2.5mm 的钢管用作蒸汽管。
为了减少热损失，在管外保温。
50第一层是mm 厚的氧化锌粉，其平均导热系数为0.07 W/(m ·℃)；第二层是10mm 厚的石棉层，其平均导热系数为0.15 W/(m ·℃)。
化工原理吸收课后习题及答案
化工原理吸收课后习题及答案The latest revision on November 22, 2020第五章 吸收相组成的换算【5-1】 空气和CO 2的混合气体中，CO 2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 ..020251102y Y y ===--． 【5-2】 20℃的l00g 水中溶解lgNH 3, NH 3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=0．010*******／18x =+浓度c 的计算20℃，溶液的密度用水的密度./39982s kg m ρ=代替。
溶液中NH 3的量为 /311017n kmol -=⨯ 溶液的体积 /.33101109982 V m -=⨯溶液中NH 3的浓度//.33311017==0．581／101109982n c kmol m V --⨯=⨯ 或 . 3998200105058218s sc x kmol m M ρ==⨯=．．／ NH 3与水的摩尔比的计算或 ..00105001061100105x X x ===--．【5-3】进入吸收器的混合气体中，NH 3的体积分数为10%，吸收率为90%，求离开吸收器时NH 3的组成，以摩尔比Y 和摩尔分数y 表示。
吸收率的定义为解 原料气中NH 3的摩尔分数0.1y =摩尔比 (11101)01111101y Y y ===-- 吸收器出口混合气中NH 3的摩尔比为 摩尔分数 (22200111)=0010981100111Y y Y ==++ 气液相平衡【5-4】 l00g 水中溶解lg 3 NH ，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/()3kmol m kPa ⋅]和相平衡常数m 。
化工原理答案吸收
第五章 吸收相组成的换算【5-1】 空气和CO 2的混合气体中，CO 2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 ..020251102y Y y ===--． 【5-2】 20℃的l00g 水中溶解lgNH 3, NH 3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=0．010*******／18x =+浓度c 的计算20℃，溶液的密度用水的密度./39982s kg m ρ=代替。
溶液中NH 3的量为 /311017n kmol -=⨯ 溶液的体积 /.33101109982 V m -=⨯溶液中NH 3的浓度//.33311017==0．581／101109982n c kmol m V --⨯=⨯ 或 .3998200105058218s s c x kmol m M ρ==⨯=．．／ NH 3与水的摩尔比的计算 //1170010610018X ==．或 ..00105001061100105x X x ===--． 【5-3】进入吸收器的混合气体中，NH 3的体积分数为10%，吸收率为90%，求离开吸收器时NH 3的组成，以摩尔比Y 和摩尔分数y 表示。
吸收率的定义为 122111Y Y Y Y Y η-===-被吸收的溶质量原料气中溶质量解 原料气中NH 3的摩尔分数0.1y = 摩尔比 (11101)01111101y Y y ===-- 吸收器出口混合气中NH 3的摩尔比为()...211109011100111Y Y η=-=-⨯=（）摩尔分数 (22200111)=0010981100111Y y Y ==++ 气液相平衡【5-4】 l00g 水中溶解lg 3 NH ，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/()3kmol m kPa ⋅]和相平衡常数m 。
化工原理-吸收复习题(附答案).doc
合气中的溶质 A ，入塔气体=1. 5 x 1 x 0. 8=1. 2吸收复习题（附答案）一、填空题： 1. 化工生产中吸收可应用在1、 _____________ , 2、 _______________ , 3、 ___________。
***答案*** 制取液体产品，回收和分离有用组分，净化气体。
2. 对于难溶气体，吸收时属于 ____________ 控制的吸收，强化吸收的手段是 ___________________________________ ***答案*** 液膜、增大液相侧的传质分系数或液流湍动程度。
3. 填料塔的喷淋密度是指 ------------------------------- - ***答案*** 单位塔 截面上单位时间内下流的液体量（体积）。
4. 吸收质是指 ------------------ ;而吸收剂则是指---------------- ；惰性组分是指 -------------------- 。
***答案*** 被液体吸收的组分，用于吸收的液体，不被吸收剂吸收的组分。
5. 由于吸收过程气相中的溶质分压总 _________ 液相中溶质的平衡分压，所以吸收操作线总是在平衡线的 ___________增加吸收剂用量，操作线的斜率 ---------- 则操作线向 ------------ 平衡线的方向偏移，吸收过程推动力（y - ye ） --------- 。
***答案*** 大于 上方 增大 远离 增大6. 计算吸收塔的填料层高度，必须运用如下三个方面的知识关联计算： ________________________________ _________***答案*** 平衡线、操作线、传质系数。
或者 平衡关系、物料衡算、传质速率。
7. 吸收过程物料衡算时的基本假定是：（1） _________________ 。
（2） ______ 。
化工原理吸收课后答案
化工原理吸收课后答案一、选择题1. 在化工原理中，吸收是指将气体或溶质从气体或液体中分离出来的过程。
以下哪个选项是吸收的基本原理？A. 溶解B. 沉淀C. 蒸馏D. 转化答案：A. 溶解2. 吸收塔是吸收操作的主要设备，以下哪个选项不是吸收塔的主要结构？A. 塔体B. 进口管道C. 出口管道D. 冷却器答案：D. 冷却器3. 吸收剂是吸收操作中用于吸收溶质的物质。
以下哪个选项不是常用的吸收剂？A. 水B. 酒精C. 硫酸答案：C. 硫酸4. 在吸收操作中，溶质的传质速率是影响吸收效果的重要因素。
以下哪个选项不是影响溶质传质速率的因素？A. 温度B. 压力C. 浓度差D. 塔体高度答案：D. 塔体高度5. 吸收操作中，溶质的平均传质系数是描述溶质传质速率的重要参数。
以下哪个选项不是影响平均传质系数的因素？A. 溶质的性质B. 吸收剂的性质C. 温度D. 塔体直径答案：D. 塔体直径二、填空题1. 吸收操作中，溶质的传质速率可以通过__________来表征。
答案：传质通量2. 吸收塔的进口管道通常设置在塔的__________。
3. 吸收操作中，溶质的平均传质系数通常用单位时间内溶质传递的__________来表示。
答案：摩尔数4. 吸收操作中，溶质的传质速率与溶质的浓度差呈__________关系。
答案：正比5. 吸收操作中，增加塔体的高度可以__________溶质的传质速率。
答案：提高三、简答题1. 请简要描述吸收操作的基本原理。
答案：吸收是指将气体或溶质从气体或液体中分离出来的过程。
在吸收操作中，通过将气体或溶质与吸收剂接触，使其发生溶解，从而实现分离的目的。
吸收的基本原理是溶解，即气体或溶质在吸收剂中发生溶解，形成溶液。
溶解的过程是一个物质从一种相转移到另一种相的过程，通过溶解，气体或溶质的分子与吸收剂的分子发生相互作用，从而实现吸收分离。
2. 请简要介绍吸收塔的主要结构。
答案：吸收塔是吸收操作的主要设备，其主要结构包括塔体、进口管道和出口管道。
化工原理吸收课后答案解析
化工原理吸收课后答案解析吸收是一种常见的化工过程，用于从气体或液体混合物中分离出所需的组分。
在化工原理吸收的课程中，学生通常需要完成一些课后习题，以加深对吸收原理和操作的理解。
以下是对一些常见吸收问题的解析和答案。
1. 什么是吸收过程？吸收过程的基本原理是什么？吸收过程是指将气体或液体混合物中的某个组分转移到另一个相中的过程。
在吸收过程中，通过将气体或液体混合物与溶剂接触，目标组分会从气相或液相转移到溶剂相中。
吸收过程的基本原理是利用物质在不同相之间的分配系数差异。
吸收剂（溶剂）的选择是关键，因为目标组分在吸收剂中的溶解度应该较高。
吸收剂通常是液体，可以是水、有机溶剂或离子液体等。
2. 描述吸收过程的传质机制。
吸收过程的传质机制包括质量传递和能量传递。
质量传递是指目标组分从气相或液相传递到吸收剂相中的过程。
这可以通过扩散、对流或化学反应来实现。
扩散是最常见的质量传递机制，它基于组分在不同相中的分配系数差异。
对流是指由于流体的运动而导致的质量传递，它可以通过搅拌、气体吹扫或液体循环来实现。
化学反应是指目标组分在吸收剂中发生化学反应，并转化为其他物质的过程。
能量传递是指吸收过程中伴随的热量交换。
吸收过程通常是一个放热过程，因为目标组分从气相或液相转移到吸收剂相中，释放出热量。
3. 列举常见的吸收设备和吸收剂。
常见的吸收设备包括填料塔和板塔。
填料塔是由填料填充而成的柱状容器，填料可以提供大量的表面积，增加质量传递效率。
板塔是由多个水平平板组成的容器，通过在板间引入气体和液体流动，实现质量传递。
常见的吸收剂包括水、有机溶剂（如乙醇、丙酮）和离子液体。
吸收剂的选择取决于目标组分的溶解度和选择性。
4. 描述气体吸收过程中的平衡曲线。
气体吸收过程中的平衡曲线描述了吸收剂中目标组分的溶解度随气体相中组分浓度的变化。
平衡曲线通常是一条曲线，呈现出随着气体相中组分浓度的增加，溶解度逐渐增加的趋势。
平衡曲线的形状取决于吸收剂和目标组分的性质。
完整版化工原理习题第四部分吸收答案
第四部分气体吸收一、填空题I •物理吸收操作属于传质过程。
理吸收操作是一组分通过另一停滞组分的单向扩散。
2•操作中的吸收塔，若使用液气比小于设计时的最小液气比，则其操作结果是达不到要求的吸收分离效果。
15•吸收因数A在丫-X图上的几何意义是操作线斜率与平衡线斜率之比 ___________ 。
16. 脱吸因数S可表示为mV / L ,吸收因数A可表示为L/ mV ___________ 。
17•脱吸因数S在丫-X图上的几何意义是平衡线斜率与操作线斜率之比。
18. 在逆流解吸塔操作时，若气液入口组成及温度、压力均不变，而气量与液量同比例减少，对液膜控制系统，气体出口组成将增加______________ 。
19. 在逆流解吸塔操作时，若气液入口组成及温度、压力均不变，而气量与液量同比例减少，对液膜控制系统，液体出口组成将 _________ 减少__________ 。
20. 吸收过程物料衡算时的基本假定是：（1）气相中惰性气体不溶于液相；（2）吸收剂不挥发_____________ 。
21. 在气体流量、气体进出口压力和组成不变时，若减少吸收剂用量，则传质推动力将 _______ 减小___________。
22. 在气体流量、气体进出口压力和组成不变时，若减少吸收剂用量，则操作线将靠近平衡线。
23. 在气体流量、气体进出口压力和组成不变时，若减少吸收剂用量，则设备费用将_________ 。
24. 对一定操作条件下的填料塔，如将填料层增高一些，则塔的H OG将不变。
25•对一定操作条件下的填料塔，如将填料层增高一些，则塔的N OG将增加。
26. ______________________________________________________________ 如果一个低浓度气体吸收塔的气相总传质单元数N OG=1，则此塔的进出口浓度差（丫1-丫2）将等于塔内按气相组成表示的平均推动力_____________________________ 。
化工原理课后习题答案详解第四章
第四章多组分系统热力学4.1有溶剂A与溶质B形成一定组成的溶液。
此溶液中B的浓度为c B，质量摩尔浓度为b B，此溶液的密度为。
以M A，M B分别代表溶剂和溶质的摩尔质量，若溶液的组成用B的摩尔分数x B表示时，试导出x B与c B，x B与b B之间的关系。
解：根据各组成表示的定义4.2D-果糖溶于水（A）中形成的某溶液，质量分数，此溶液在20 ︒C时的密度。
求：此溶液中D-果糖的（1）摩尔分数；（2）浓度；（3）质量摩尔浓度。
解：质量分数的定义为4.3在25 ︒C，1 kg水（A）中溶有醋酸（B），当醋酸的质量摩尔浓度b B介于和之间时，溶液的总体积。
求：（1）把水（A）和醋酸（B）的偏摩尔体积分别表示成b B的函数关系。
（2）时水和醋酸的偏摩尔体积。
解：根据定义当时4.460 ︒C时甲醇的饱和蒸气压是84.4 kPa，乙醇的饱和蒸气压是47.0 kPa。
二者可形成理想液态混合物。
若混合物的组成为二者的质量分数各50 %，求60 ︒C 时此混合物的平衡蒸气组成，以摩尔分数表示。
解：质量分数与摩尔分数的关系为求得甲醇的摩尔分数为根据Raoult定律4.580 ︒C是纯苯的蒸气压为100 kPa，纯甲苯的蒸气压为38.7 kPa。
两液体可形成理想液态混合物。
若有苯-甲苯的气-液平衡混合物，80 ︒C时气相中苯的摩尔分数，求液相的组成。
解：根据Raoult定律4.6在18 ︒C，气体压力101.352 kPa下，1 dm3的水中能溶解O2 0.045 g，能溶解N2 0.02 g。
现将 1 dm3被202.65 kPa空气所饱和了的水溶液加热至沸腾，赶出所溶解的O2和N2，并干燥之，求此干燥气体在101.325 kPa，18 ︒C下的体积及其组成。
设空气为理想气体混合物。
其组成体积分数为：，解：显然问题的关键是求出O2和N2的Henry常数。
18 ︒C，气体压力101.352 kPa下，O2和N2的质量摩尔浓度分别为这里假定了溶有气体的水的密度为（无限稀溶液）。
04化工原理第四章习题答案
4-1、燃烧炉的平壁由下列三种材料构成: 耐火砖的热导率为,K m W 05.111--⋅⋅=λ 厚度 mm 230=b ；绝热砖的热导率为11K m W 151.0--⋅⋅=λ；普通砖的热导率为11K m W 93.0--⋅⋅=λ。
若耐火砖内侧温度为C 10000, 耐火砖与绝热砖接触面最高温度为C 9400 ,绝热砖与普通砖间的最高温度不超过C 1300 (假设每两种砖之间接触良好界面上的温度相等) 。
试求：（1）绝热砖的厚度。
绝热砖的尺寸为：mm 230mm 113mm 65⨯⨯; (2) 普通砖外测的温度。
普通砖的尺寸为：mm 240mm 1200mm 5⨯⨯。
(答： ⑴m 460.02=b ；⑵C 6.344︒=t )解：⑴第一层：1121λb t t AQ -=第二层：2232λb t t AQ -=⇒()()32222111t t b t t b -=-λλ⇒()()130940151.0940100023.005.12-=-b⇒m 446.02=b因为绝热砖尺寸厚度为mm 230，故绝热砖层厚度2b 取m 460.0， 校核：()()3940460.0151.0940100023.005.1t -=-⇒C 3.1053︒=t ； ⑵()()43332111t t b t t b -=-λλ⇒C 6.344︒=t 。
4-2、某工厂用mm 5mm 170⨯φ的无缝钢管输送水蒸气。
为了减少沿途的热损失，在管外包两层绝热材料：第一层为厚mm 30的矿渣棉，其热导率为11K m 0.065W --⋅⋅ ;第二层为厚mm 30的石棉灰，其热导率为11K m 0.21W --⋅⋅。
管内壁温度为C 3000，保温层外表面温度为C 400。
管道长m 50。
试求该管道的散热量。
（答：kW 2.14=Q ）解：已知：11棉Km 0.065W --⋅⋅=λ，11灰Km0.21W --⋅⋅=λ查表得：11Km W 54--⋅⋅=钢λ()34323212141ln1ln1ln 12d d d d d d t t l Q λλλπ++-=其中：0606.016.017.0ln ln 12==d d ， 302.017.023.0ln ln 23==d d ， 231.023.029.0lnln34==d d()1mW 28421.0231.0065.0302.0450606.0403002-⋅=++-=πlQ ，kW 2.14W 1042.1502844=⨯=⨯=Q 。
化工原理吸收习题答案
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y A*= 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C A = 0.05kmol·m-3，气相传质分系数为k g = 4.11×10-9kmol·(m2·s·Pa)-1，液相传质分系数k L=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C A,i和p A,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p A,i和C A,i查30℃, ρ水= 995.7kg·m-3E = mP = 26.7 ⨯ 101325 = 2.71 ⨯ 106Pa对定常吸收过程，k g(p A - p A,i) = k L(C A,i- C A)以C A,i = p A,i H代入解得：p A,i = 3546.38PaC A,i = p A,i H = 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)-1C A* - 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 Y a近似与液量无关，为0.05kmol·(m3·s)-1。
化工原理课后习题答案(全)
绪论1解：换算因数： 1.010********/==⋅=⋅=⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅sm kg s m s cm g sN m scm g spa scm g∴1g ⋅cm -1⋅s -1=0.1pa ⋅s 2.解：51001325.1Paatm ⨯= 1m N Pa 2=⋅- 1m N J =⋅ 3310m L -= ∴2321001325.1m J m N m N atm L ⨯=⋅⋅⋅⋅⋅⋅-∴21001325.1J atm L ⨯=⋅以J ·mol -1·K -1表示R 的值R =0.08206×1.01325×102 J ﹒mol -1﹒K -1=8.315 J ﹒mol -1﹒K -1第一章 流体流动1. 表压=－真空度=－4.8×104Pa 绝压=5.3×104 Pa2.解：设右侧水面到B ′点高为h 3，根据流体静力学基本方程可知P B =P B ′ 则ρ油gh 2=ρ水gh 3mm mkg mmm kg h 4921000600820h 3323=⋅⨯⋅==--水油ρρ h=h 1+h 3=892mm5解:以图中截面a-a ′为等压面，则P 啊=Pa ′ρ油g(h 1+h 0)=ρ油g(h 2-R+h 0) + ρ水银gR （h 0为水银压差计高液面与容器底部的高度差） ∴ h 2=h 1 + R - ρ水银R/ρ油 = 4 +0.2-13600*0.2/860 = 1.04m6解：h=P(表压)/ ρ水g =81.9*10001000*10 =1.02 m7.解：由公式AVsu =可得 Vs=uA=u πd 2/4=0.8×π×(57-3.5×2)2×10-6/4=1.57×10-3m 3/sWs=Vs ρ=1.57×10-3×1840=2.89kg/ss m kg u AWsG ⋅=⨯===2/147218408.0ρ 9解：以地面以下的水管所在的平面为基准水平面，则：fh Pu gz u P gz ∑+++=++ρρ2222211122Z 1=9m, u 1=0, P 1=P 2=P 0 ,Z 2=4m,u 2=u∴9.81*9=9.81*4+222u +40*222u∴u=1.55m/s,Vs=uA=1.55*3.1415926*0.0252=10.95m3/h 若Vs'=Vs*(1+25%)=1.25Vs,则u'=1.25u=1.9375m/s ∴Z 1-Z 2=7.86m,即将水箱再升高7.86-5=2.86m 10解:Vs=8m3/h 时，该系统管路中水的流速为u 1=4Vs/3600πd 2=4*8/3600*3.1415926*0.0532=1.008m/s以压力表处为截面1-1'，水箱液面为截面2-2'，并以截面1-1'为基准水平面，则：f h Pu gz u P gz ∑+++=++ρρ2222211122Z2-Z1=24m P2=0 u2=0∴P1=(234.93+∑h f )*1000而3424.5001.01000*008.1*053.0Re===μρduε/d=0.2/53=0.00377查表得λ=0.0282 ∴∑h f = （h f + ξ）﹒u 12/2 =（0.0282*100/0.053 + 1）* 1.0082/2 =27.54J/Kg ∴P 1=(234.93+27.54)*1000=0.262MPa即压力表的读数为0.262MPa 时才能满足进水量为8m3/h 的需要。
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第四部分气体吸收一、填空题1. 单向2.达不到要求的吸收分离效果3. 增大4.降低5.气相液相6. 0.0676 atm7.液膜阻力8.当气膜阻力H/k G 9.难溶10.易溶 11.气膜12.增高，降低，13. 减小14.降低15. 操作线斜率与平衡线斜率之比16. L/mV 17.平衡线斜率与操作线斜率之比18.增加19.减少20.气相中惰性气体不溶于液相；吸收剂不挥发21.减小22.靠近23.增加24.不变25.增加26塔内按气相组成表示的平均推动力27. 传质单元高度，传质单元数28.A>1。
由于总体流动使传质速率比单纯分子扩散增加的比率。
29.吸收30.泡罩塔、浮阀塔、筛板塔（说出三种）；逆流错流31.小，大，大于32.相界面两侧的液膜和气膜处，增大33.解吸34.亨利定律35.吸收36、增大37、液气比L S ／V B ，远离，增大38.减小，不变，降低39. 2 40.液相；增大；减小；增大；不变，减小41.难溶，液膜控制42.不变，增加，增加43.增大，减小44.减小，增大45、2.73×10-7，气膜，易溶46.最少，最大47.化学稳定性高；腐蚀性低；48. Y-Y *49.在某种溶剂中溶解度50. 1 51.吸收，精馏，整体流动，大52.板式塔，填料塔53.顶，液泛气速54.液泛、严重液沫夹带，载液点，液泛点 55.湿度，相对湿度56.dzdC D J A ABA -=，增大，减小 二、选择题1~10 CBAAC CAACD 11~20．BAACACBBBC 21-30 DAAABDBBCD 31~40 BAABCAABCBAABA41~50. DACAC C C ACC三、判断题1~10、√×√×××√√×√11~20、√××××√√√√√21~26.√√√×√√四、简答题1、答：双膜理论的基本论点为：①吸收时，在气、液相间有一固定的界面，界面两侧分别存在着气膜和液膜，两膜内均呈滞流流动。
吸收过程中溶质以稳定的分子扩散的方式从气相主体连续通过此两层停滞膜而进入液相主体。
②在相界面上两相互成平衡状态，不存在吸收阻力。
③吸收阻力集中在两层膜内，两膜以外为气相主体和液相主体，处于充分湍动，各点浓度均一，不存在浓度差。
2、答：吸收速率方程的表达式有：N A ＝K Y （Y-Y ＊）＝K y （y-y*）＝K X （X ＊-X ）＝K χ（χ＊-χ）＝K G （p-p ＊） ＝K L （C ＊-C ）3、答：亨利定律的表达式为：A c p Ex H*==、y mx = 它们适用于低浓度气体吸收，稀溶液的情况。
4、答：（1）增大湍动程度（2）增大气液接触，从而增大传质系数（3）增大液气比，使传质推动力增大。
5、答：填料吸收塔由塔体、填料、液体喷淋装置、液体再分布器、气、液进出口装置构成。
6、答：拉西环、鲍尔环、阶梯环、θ网环、弧鞍形、矩鞍形、波纹填料、θ环、鞍形网等7、答：当气速增大，使气、液间的摩擦阻力增大至足以阻止液体下流，塔内液体迅速积累而达到泛滥，液体被气流带出塔顶，吸收操作完全被破坏，此现象即为液泛现象。
8、答：填料吸收塔中每隔一定距离设置液再分布器是为了避免在填料层中液体发生偏流现象而使液体分布不均匀，从而影响吸收效果的一种措施。
9、答：溶质气体A 得以吸收的最小溶剂用量、最小液气比时，欲达到分离要求需填料层高度（或理论塔板数）无穷大，所以在最小液气比时，吸收操作只在理论上才能进行。
当液气比比最小液气比还小时，有一部分操作线会在平衡线之下，吸收在理论上都行不通了，而为脱吸了。
与解吸的分界线。
适宜液气比常在最小液气比的1.1-1.5倍范围内。
增大液气比，操作线更远离平衡线，越加有利于吸收。
10、答：物理吸收，主要是物理溶解过程，是可逆过程，热效应较小，吸收效率也低。
化学吸收，是化学反应过程，混合气中某组分与溶剂或溶液中其他物质发生反应，一般为不可逆过程，热效应也大，吸收效率高。
11、答：当混合气中溶质A 的分压大于与溶液中溶质A 浓度成平衡的气体分压时（ｐ>ｐ*），发生吸收过程，反之，当ｐ<ｐ*时，发生解吸过程。
显示在相图中，操作线在平衡线上方，为吸收。
操作线在平衡线下方，为解吸。
12、答：当溶质气体A 为易溶气体时，ｍ值较小，1/K y ＝1/k y ＋m/k x ，1/K y ≈1/k y ，此时为气膜控制吸收。
因为K y ≈k y ，所以关键是提高气相传质分系数ｋy 。
增大湍动程度，提高气液接触面积，可提高k y 。
13、答：当气体为难溶气体时，m 值较大，1/K x ＝1/k x ＋1/mk y ，1/K x ≈1/k x ，此时为液膜控制吸收。
因为K x ≈k x ，所以关键是提高液相传质分系数k x 。
降低液膜厚度是提高k x 的有效方法。
14、答：组成：由塔体、填料、液体喷淋装置、填料的支承栅板和气液进出口装置流向：混合气由塔底进入与塔顶喷淋而下的吸收剂逆流接触，后分别排出塔外。
15、答：（1）、降低操作温度或增大压力，可使吸收速率提高，使回收率提高；（2）、在保证不发生“液泛”在前提下，适当增大气速；（3）、适当增大吸收剂的用量（增大喷淋密度）,可使回收率提高（但会导致操作费增大，溶液浓度X 下降）；（4）、喷淋液体应均匀，并保证填料被充分润湿；（5）、可适当增加填料层高度。
16.答：吸收的目的可有两个方面：1）回收有用组分；2）除去有害组分。
吸收的基本依据是利用气相中的不同组分在同一条件下在同种溶剂中的溶解度的差异。
17.答：（1）溶解度大、选择性高；（2）再生容易挥发性小；（2）粘度低；（4）化学稳定性高；腐蚀性低（5）无毒、无害、价廉等。
五、计算题1解：由亨利定律x Hc Hc Ex P M ⋅===mx y =M M M c c P Hc m 0456.03.10162.4/===∴ 3/6.16m h kmol c ac k a k M M L x ⋅==kmol m h c c a k m MM x /1075.26.160456.033⋅⨯==∴- a k m a k a K x y y +=11=kmol m h /0182.01075.26.64133⋅=⨯+-3/9.54m h kmol a K y ⋅=∴)(291.09.5416m a K V H y OG === 液相阻力占总阻力的百分数为：%1.15151.00182.01075.2/1/3==⨯=-a K a k m y x 2、证明：由物料衡算得：)(22y y LV x x -+= 低浓度吸收mx y e =)(22y y LmV mx y e -+= 222212222)1(ln 11)()1()(1121212m x y m x y L m V y L m V Lm V m x y Lm V y L m V dydy y y L m V m x y y y dy N y y y y y y e OG --+--=-+-=---=-=⎰⎰⎰ )()(2121y y V x x L -=-1221mx mx y LmV y L mV =+-∴ 得212211ln 11ln 11y y LmV mx y mx y L mV N OG ∆∆-=---= 3、解：（1）001.0)9.01(01.0)1(12=-⨯=-=ηy y667.032/1===V L m A ]1)11ln[(1112211Amx y mx y A A N OG +----==38.5]667.020002.0001.020002.001.0)667.01ln[(667.011=+⨯-⨯--- 当2x 上升时，由于H 不变，OG H 不变OG OG H H N /=∴也不变，即]667.0200035.0200035.001.0)667.01ln[(667.01138.52+⨯-'⨯---=y 0013.02='y 87.001.00013.001.0121=-='-='y y y η （2）)()(2121x x L y y V '-'='- 2211)(x y y LV x '+'-='∴ =00325.000035.0)0013.001.0(31=+-⨯ 4、解：（1）05263.005.0105.01=-=Y 0004.00004.010004.02=-=Y 惰性气体流量h kmol V /69.7)05.01(3012734.22200=-⨯⨯= 0376.04.105263.011===*m Y X 0301.080.011==*X X h kmol X X Y Y V L /34.1300301.0)0004.005263.0(69.7)(2121=--⨯=--= 01046.00301.04.105263.0111=⨯-=-='∆mX Y Y0004.022=='∆Y Y00308.0ln 2121='∆'∆'∆-'∆='∆Y Y Y Y Y m m Y K Y Y V Z mYa 74.600308.08.0785.05.38)0004.005263.0(69.7)(221=⨯⨯⨯-⨯='Ω∆-=' 该塔现有填料层高度m Z 68.0785.032=⨯=因为Z Z 〉'所以该塔不适合。
（2）吸收剂用量增大10%时h kmol L /67.1434.131.1=⨯=''h kmol X X X Y Y V L /67.140)0004.005263.0(69.7)(12121=-''-⨯=-''-='' 0274.01=''X 01424.00274.04.105263.0111=⨯-=''-=''∆X m Y Y 0004.022==''∆Y Y00387.00004.001424.0ln 0004.001424.0=-=''∆m Y m Y K Y Y V Z mYa 36.500387.08.0785.05.38)0004.005263.0(69.7)(221=⨯⨯⨯-⨯=''Ω∆-='' 因为Z Z 〈''所以该塔适合。
5、解：（1）液气比为最小液气比的多少倍?0417.004.0104.01=-=Y 00533.00053.010053.02=-=Y 01297.000128.0100128.01=-=X 804.2001297.000533.00417.0/2121=--=--=X X Y Y V L 18.25.2/0417.000533.00417.0/)/(1212121min =-=-=--=*m Y Y Y X X Y Y V L 则286.118.2804.2)/()/(min ==V L V L (2）所需填料层高度？OG OG N H Z ⨯=892.0804.2/5.2/===L mV S11.5]892.0000533.000417.0)892.01ln[(892.011])1ln[(112221=+----=+----=S m X Y m X Y S S N OG 故m N H Z O G O G 67.711.55.1=⨯=⨯=(3) 此条件下的填料层高度。