化工原理第八章lx01
081化工原理第八章-其他分离技术
粒沉降时的曳力，使颗粒的实际沉降速度较自由沉降速度 低。
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❖ 重力沉降设备
▪ 降尘室
✓借助重力沉降从气流中除去尘粒的设备
– 气体停留时间
– 沉降时间
l
u
t
h ut
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✓沉降分离满足的基本条件为 ：θ≥θt 或 l h u ut
✓等速时
Fg=Fd+Fb
ut
4gd(s ) 3
f (Re t )
f ( dut )
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✓ξ的计算：为便于计算将球形颗粒 的曲线分为3个区域：
– 层流区（ 10-4< Ret≤2） – 过渡区（ 2< Ret <103 ） –湍流区（ 103≤Ret <2×105）
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▪ 旋风分离器性能指标
✓临界粒径dc：旋风分离器能够分离出的最小颗粒直径
dc
9B πNsui
标准旋风分离器，可取N=5。
✓分离效率
• 总效率
• 粒级效率
0
C1 C2 C1
i
C1i C2i C1i
0 i xi
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✓压降Δpf
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❖ 离心沉降及设备
▪ 当分散相与连续相密度差较小或颗粒细小时，在重力作 用下沉降速度很低。利用离心力的作用使固体颗粒沉降 速度加快以达到分离的目的，这样的操作叫离心分离。
▪ 与颗粒在重力场中相似，颗粒在离心力场中也受到三个 力的作用，即惯性离心力、向心力和阻力。
新版化工原理习题答案(08)第八章__气体吸收[1]
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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 (NH 3)/1 000 g(H 2O)。
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由 *p E x =亨利系数为*15.0kPa 200.00.075p E x ===kPa 相平衡常数为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992.2ρ=kg/m 3溶解度系数为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/m 3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⨯=E kPa ，水溶液的密度为997.8 kg/m 3。
解：水溶液中CO 2的浓度为对于稀水溶液，总浓度为3t 997.8kmol/m 55.4318c ==kmol/m 3 水溶液中CO 2的摩尔分数为由 54* 1.6610 1.44310kPa 23.954p Ex -==⨯⨯⨯=kPa气相中CO 2的分压为t 101.30.03kPa 3.039p p y ==⨯=kPa < *p故CO 2必由液相传递到气相，进行解吸。
以CO 2的分压表示的总传质推动力为*(23.954 3.039)kPa 20.915p p p ∆=-=-=kPa3. 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，氨的气、液相组成分别为0.032y =、31.06koml/m c =。
气膜吸收系数k G =5.2×10-6 kmol/(m 2·s ·kPa)，液膜吸收系数k L =1.55×10-4 m/s 。
华东理工大学化工原理第八章lx01
本次讲课习题： 本次讲课习题： 第八章 21, 22, 23
(3)
某逆流吸收塔， 五 、 某逆流吸收塔 ， 用含溶质为 x2=0.0002 的溶 剂吸收。 剂吸收。已知混合气体入塔浓度y1=0.01（摩尔分 率 ， 下同） ， 要求回收率 η=0.9 ， 平衡关系为： 下同 ） 平衡关系为 ： y=2x，且知L/G＝1.2(L/G)min，HOG=0.9m。 试求： 塔的填料层高度； 试求：① 塔的填料层高度； 若该塔操作时， ② 若该塔操作时，因解吸 不良导致入塔x2’=0.0005，其它 入塔条件不变， 入塔条件不变，则回收率η’=？
四、解：(1) ∆y1 = mx1 − y1 = 0.5 × 0.08 − 0.036 = 0.004
G 350 x2 = x1 − ( y1 − y2 ) = 0.08 − × 0.036 = 0.017 L 200 ∆y2 = mx 2 − y2 = 0.5 × 0.017 = 0.0085 ∆y1 − ∆y2 0.0085 − 0.004 ∆y m = = = 0.0060 0.0085 ∆y1 0.004 ∆y 2 y1 − y2 0.036 N OG = = =6 0.006 ∆y m H 6 H OG = = = 1.0m N OG 6
mG 0.5 × 400 = = 1 ，∆y1=∆y2=∆ym， (2) L 200 y1 − y2 不变， 由NOG不变，得 6 = mx1 − y1 0.5 x1 = 0.0343 代入， 由x1=0.08, y2=0代入，得 y1 = 1 1+ 6 G 400 x2 = x1 − ( y1 − y2 ) = 0.08 − × 0.0343 = 0.0114 L 200
H OG
mG = H OL × = 1.2 × 0.926 = 1.11m L
化工原理课件(天大版)第八章 干燥
t 湿球温度计
天津商学院本科生课程 化工原理
12/22
§8.1 湿空气的性质及湿度图
6．绝热饱和温度tas 在与外界绝热情况下，空气 与大量水经过无限长时间接触后， 空气温度与水温相等，称这一稳 定的温度为湿空气的绝热饱和温 度，用tas表示。
tas
补充水 tas 饱和空气
tas,Has, Ias
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2/22
§8 概述
传导干燥 热能通过传热壁面以传导方式传给物料，产生的湿 分蒸气被气相（又称干燥介质）带走，或用真空泵 排走。例如纸制品可以铺在热滚筒上进行干燥。 对流干燥
以干燥介质：热空气、 湿分：水为例
干 燥 法
热能以对流方式加入物料，产生的蒸气被干燥介质所带走。
cH cg cv H 1.01 1.88 H
c H f H
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9/22
§8.1 湿空气的性质及湿度图
4．湿空气的焓I
kJ/kg 干气
焓----kJ/kg
I I g Iv H
cg cv H t r0 H
1.01 1.88H t 2490H
50％ 为宜；室温达18℃ 时，相对湿 度应控制在30%—40％ 。 7/22
pv p s H 0.622 0.622 相对湿度代表湿空气的不饱和程度。 P p s P pv
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§8.1 湿空气的性质及湿度图
1kg干空 气的体积 Hkg水气 体积 H 1kg干空 气
传质、传热同时发生
本章重点讨论以空气作干燥介质，以水为湿份的对流干燥过程。
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化工原理,第8-9章
第八章 传质过程导论第一节 概述8-1 化工生产中的传质过程均相物系的分离（提纯，回收）1.吸收2.气体的减湿3.液－液萃取4.固－液萃取（浸沥，浸取）5.结晶6.吸附（脱附）7.干燥 8精馏 目的：湿分离或混合8-2 相组成的表示法1. 质量分率和摩尔分率m m a A A =m ma B B = mm a C C = ………. ......+++=C B A m m m mA,B 两组分 a a -1 n n x A A =n nx B B = nn x C C = ……. ......+++=C B A n n n n .......1+++=C B A x x x互换 A A A A A m m a m m x ==BB B m ma x = ……. ∑=++=i i i B B A A m a m m m a m m a n ...... ()....,,C B A i = 故 ∑==i iiAAA A m a m a n n x iiiA A A m x m a a ∑=2.质量比和摩尔比质量比 B A m m a /=摩尔比 B A n n X =()a a a -=1 ()x x X -=1()X X x -=13．浓度质量浓度 V m C A A = 3/m kg摩尔浓度 V n C A A = 3/m k m o l均相混合物的密度ρ即为各组分质量浓度的总和（体积与混合物相等）∑=++=i B A C C C ........ρρA V ma V m C A A A ===C x V n x V n C A A A A ===混合气体 RTp V n C A A A ==RTp M V n M V m C AA A A A A ===气体总摩尔浓度 RTpV n C ==摩尔分率与分压分率相等 pp n n y AA A ==气体混合物摩尔比可用分压比表示 BB AA B B A A B A M p M p M n M n n n Y ===第二节 扩散原理8-3 基本概念和费克定律分子扩散： 扩散速率与浓度梯度成正比 费克定律： 对双组分物系下表达为： dzdl D J AABA -= A J —分子A 的扩散通量 s m kmol ⋅2/ 方向与浓度样应相反 AB D —比例系数 组分A 在介质B 中的扩散系数 s m /2A c —组分A 浓度，3/m kmoldz dc A —组分A 的浓度梯度 4/m kmol RT p c A A =得 dzdp RT D J AAB A -= 定义A J 通过得截面是“分子对称”得，即有一个A 分子通过某一截面，就有一个B 分子反方向通过这一截面，填补原A 分子得空部位，这种分子对称面为固定时，较为简便。
化工原理(第二版)第八章-
中一
（8-11）
第二节 吸收过程的相平衡关系
（3）吸收平衡线 表明吸收过程中气、液相平衡关系 的图线称吸收平衡线。在吸收操作中，通常用图来表示。
图8-2吸收平衡线
第二节 吸收过程的相平衡关系
式（8-10）是用比摩尔分数表示的气液相平衡关系。
它在坐标系中是一条经原点的曲线，称为吸收平衡线，如 图8-2（a）所示；式（8-11）在图坐标系中表示为一条经 原点、斜率为m的直线。如图8-2（b）所示。
第二节 吸收过程的相平衡关系
相平衡关系随物系的性质、温度和压力而异，通常由 实验确定。图8-1是由实验得到的SO2和NH3在水中的溶解度 曲线，也称为相平衡曲线。图中横坐标为溶质组分(SO2 、 NH3)在液相中的摩尔分数 ，纵坐标为溶质组分在气相中 的分压 。从图中可见：在相同的温度和分压条件下， 不同的溶质在同一个溶剂中的溶解度不同，溶解度很大的 气体称为易溶气体，溶解度很小的气体称为难溶气体；同 一个物系，在相同温度下，分压越高，则溶解度越大；而 分压一定，温度越低，则溶解度越大。这表明较高的分压 和较低的温度有利于吸收操作。在实际吸收操作过程中， 溶质在气相中的组成是一定的，可以借助于提高操作压力 来提高其分压 ；当吸收温度较高时，则需要
（8-6） 式中 ——溶质在气相中的平衡分压，kPa；
——溶质在溶液中的摩尔分数； ——亨利系数，其单位与压力单位一致。 式（8-6）即为亨利定律的数学表达式，它表明稀溶 液上方的溶质平衡分压 与该溶质在液相中的摩尔分数 成正比，比例系数称为亨利系数。亨利系数的数值可由实 验测得，表8-1列出了某些气体水溶液的亨利系数值。
第二节 吸收过程的相平衡关系
1
分子扩散 物质以分子运动的方式通过静止流体
化工原理课后习题答案第八章 蒸馏习题答案
习题相平衡1．已知甲醇和丙醇在80℃时的饱和蒸汽压分别为181.13kPa 和50.92kPa ，且该溶液为理想溶液。
试求：（1）80℃时甲醇与丙醇的相对挥发度；（2）若在80℃下汽液两相平衡时的液相组成为0.6，试求汽相组成； （3）此时的总压。
解：（1）甲醇与丙醇在80℃时的相对挥发度557.392.5013.181===o BoA p p α（2）当x=0.6时 ()842.06.0)1557.3(16.0557.311=⨯-+⨯=-+=x x y αα（3）总压kPa yxp p o A 07.129842.06.013.181=⨯==2．已知二元理想溶液上方易挥发组分A 的气相组成为0.45（摩尔分率），在平衡温度下，A 、B 组分的饱和蒸汽压分别为145kPa 和125kPa 。
求平衡时A 、B 组分的液相组成及总压。
解：对二元理想溶液的气液平衡关系可采用拉乌尔定律及道尔顿分压定律求解。
已知理想溶液 ,45.0y =A 则0.5545.0-1y 1y A B ==-= 根据拉乌尔定律 A oA A x p p = ，B oB B x p p = 道尔顿分压定律 A A p p y = ，B B p p y = 则有 o A A p p x A y =,op p x BBB y = 因为 1x x B =+A所以 1p y p y 0B BA =⎪⎪⎭⎫⎝⎛+o Ap即 11250.551450.45=⎪⎭⎫ ⎝⎛+p可解得 p =133.3 kPa 则液相组成 414.014545.03.133y A =⨯==oAA p p x586.0414.01x 1A B =-=-=x3．苯（A ）和甲苯（B ）的饱和蒸气压和温度的关系（安托因方程）为24.22035.1206032.6log +-=t p oA58.21994.1343078.6log +-=t p oB 式中oA p 单位为k a P ，t 的单位为℃。
最新化工原理第八章01
A.气膜控制； B.液膜控制； C.两相扩散控制
本次讲课习题： 第八章 21, 22, 23
① 塔高；
② 若塔高不受限制，L/G仍为原值，则ηmax为多 少？
三、解：(1) x2=0，
(G L )m in y 1 y 1 /m y 2 0 m 0 .4 0 .9 0 .36
G L1.2(G L )m in 1.20.3 60.432
mG 0.4 0.926 L 0.432
NOG 11 mlG n1[(m L)G 1 1m L]G
化工原理第八章01
练习解答 一、 1．气体各组分在溶剂中溶解度不同；
溶剂再生费用 2．吸收；解吸；吸收；解吸 3．三；
↓；不变；不变； ↓；↓；↓
3．吸收剂入口浓度降低
3．吸收剂入口浓度降低
三、用清水逆流吸收除去混合物中的有害气体， 已知入塔气体组成，y1=0.1，η=90%，平衡关系： y=0.4x，液相传质单元高度HOL=1.2m，操作液气 比为最小液气比的1.2倍。试求：
L 1 ln 1 0 .[ 9( )2 16 0 .9] 2 6 .9 6
1 0 .926 1 0 .9
H O G H O L m L 1 G .2 0 .9 2 1 .1 6 m 1
H=HOGNOG=1.11×6.9=7.66m (2) 当NOG→∞时，由于 mG 1 , x2=0
y 2 m 2 y 2 x 0 .5 0 .0 1 0 .07 085
ymy1 y1y20.000.0 800.5080540.0060
y2
0.004
NOG y1 ym y20 0..0 00 36 66
HOGNH OG661.0m
化工原理第8章
4-2 活塞流模型 管式反应器内，可视为理想置换反应器，或 称为活塞流反应器。物料流在管内的速度分布完 全是齐头并进的，物料流完全没有反混现象。尤 如列队的方阵，齐步通过检阅台。所用物料在反 应器内的停留时间相同。
• 连续搅拌釜与管式反应器是反应器内流体流动状
况的两种极限情况，前者是混合程度无限大，后 者是混合程度等于零。是两种理想流动模型。
所以，要用到概率论和数理统计的有关知识。
• 对于间歇操作搅拌釜式反应器，物料一次投入， 反应完成后一次排出，所有物料在反应器中的停
留时间相同并等于反应时间。
• 对于活塞流反应器，出于没有物料返混，所有物
料微团在反应器中的停留时间也相等。
这两种反应器中物料的停留时间很容易测量
和控制的。
• 对于全混流反应器，内于釜内有良好地搅拌，使
则（学生在公园内的）停留时间为0~10分钟的分率为
200 人 分1 0.0025 10分 0.05 100 人
，
停留时间为10~20分钟的分率为
200 人 分 1 0.005 10分 0.10 100 人
停留时间为t t dt的物料所占的分率为 q V c(t )dt E(t)dt M0
4-3 非理想流动模型
流动状态介于上述二者之间的流动模型。
• 轴向扩散模型
轴向扩散模型是以活塞流模型为基础的，再叠加以 轴向扩散形式。 • 多级全混模型———在每个釜内可视为理想混合型；在 釜与釜之间，可视为理想装置模型，它介于中间状况。
如图所示：
• 在相同的反应器体积的情况下，模型参数为串联 级数N。若N=1，反应器内物料的流动状态为全
• 对其物料做衡算：
qV ,O c A,O (1 x A ) qV ,O c A,O [1 ( x A dxA )] (rA )dVR
化工原理课后答案(中国石化出版社) 第8章 传质过程导论
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第八章传质过程导论第八章传质过程导论1．含有 CCl 4 蒸汽的空气，由 101.3kPa(绝)、293K 压缩到 l013kPa(绝)后，进行冷却冷凝，测出 313K 下开始有 CCl 4 冷凝，混合气出冷凝器时的温度为 300K 求： (l)压缩前、压缩后开始冷凝前与出冷凝器时，CCl 4 蒸汽的质量分率、质量比和摩尔浓度。
(2)出冷凝器时 CCl 4 蒸汽冷凝的百分率。
四氯化碳的饱和蒸汽压数据如下： 273 283 288 T /K 293 89.8 300 123 313 210p / mmHg 33.7 注：1mmHg = 133.3 p a55.671.1解：(1)l013kPa(绝)，313K 下开始有 CCl 4 冷凝，则210 × 101.3 760 y= = 0.0276 1013 0.0276 × 154 压缩前： a = = 0.131 0.0276 ×154 + (1 0.0276) × 29 0.0276 × 154 a= = 0.15 (1 0.0276) × 29 yp 0.0276 × 101.3 C= = = 1.15 × 10 3 kmol / m 3 RT 8.314 × 293 压缩后开始冷凝前： a = 0.131 ， a = 0.15 yp 0.0276 × 1013 C= = = 1.07 × 10 2 kmol / m 3 RT 8.314 × 313 123 × 101.3 760 出冷凝器时： y ' = = 0.0162 1013 0.0162 × 154 a' = = 0.080 0.0162 × 154 + (1 0.0162) × 29 0.0162 × 154 a'= = 0.087 (1 0.0162) × 29第 1 页第八章传质过程导论yp 0.0162 × 1013 = = 6.58 × 10 3 kmol / m 3 RT 8.314 × 300 a a' 0.15 0.087 × 100% = 42% (2) × 100% = a 0.15 C=2．二氧化硫与水在 30℃下的平衡关系为： a (kgSO2 / 100kgH 2 O) 0.1 0.2 0.3 0.5 0.7 52 1.0 79 1.5 1254.7 11.8 19.5 36 试求总压为 101.3kPa(绝)下的 x y 关系，并作图。
《化工原理》第八章知识要点
《化工原理》第八章知识要点姓名 学号1、干燥是利用热能除去固体物料中 的单元操作。
这种操作是采用某种方式将热量传给湿物料，此热量作为 使湿物料中湿分气化而被分离，从而获得含湿分较少的固体干物料。
2、干燥操作可按不同的方法分类：按操作压力的不同分为 和 ，按热能传给湿物料的方式分为 、 、 、 。
按操作的方式分为 、 。
3、干燥过程是一个 和 的过程。
干燥速率同时由 和 决定。
4、干燥进行的必要条件是 。
5、掌握湿空气的十个性质及单位。
6、相对湿度百分数用ϕ表示，即ϕ= ，反映湿空气 的能力。
当ϕ=100%时，表明湿空气中水蒸气含量已达 ，真实水蒸气分压等于同温度下水的 。
ϕ值越低，则距离饱和程度越远，表明该湿空气的吸收水汽的能力 。
若ϕ= ，则表示空气中水蒸气的分压为零，即为绝干空气。
7、写出湿基含量和干基含量的互换式=X 、=w 。
8、单位质量的绝干空气和其所带有的 称为湿空气的湿容积。
V H ＝ 。
从公式看出，湿空气的湿溶积系随湿度和温度的增加而 。
9、常压下，将1kg 绝干空气和其所带有的 的温度升高1度所需的总热量，称为湿空气的比热。
公式C H＝。
10、湿球温度为湿空气的和的函数。
因此湿球温度是表明的一个参数。
11、绝热饱和温度t as是空气初始状态下和的函数，它是湿空气在等焓的情况下，达到饱和时的温度。
12、T-H图中的线群有、、、、、、、。
13、ф＝100％的曲线称为，这时空气完全被水蒸气所饱和。
饱和空气线的左上方为，这时湿空气成雾状，故称为，不能用来干燥物料。
饱和空气线的右下方是，这时的空气可以用来干燥物料。
14、干燥过程中绝对干料的衡算式为，干燥器的总物料衡算式为，水分的物料衡算式为。
15、干燥中蒸发所需的干空气量为，单位空气消耗量H越大，则空气消耗量越。
即干燥过程中空气消为。
空气的耗量L在夏季要比冬季为。
16、物料表面所产生的水蒸气压力与空气中的水蒸气分压时，此时物料的含水量称为该空气状态下的平衡水分。
化工原理第8章
8.3 扩散和单相传质
无论是气相还是液相，物质传递的机理包括以下 两种。 ⑴分子扩散。是分子微观运动的宏观统计结果。 混合物中存在温度梯度、压强梯度及浓度梯度都会产 生分子扩散，发生在静止或层流流体里的扩散就是分 子扩散。 ⑵对流传质。是凭藉流体质点的湍流和漩涡而引 起的扩散称为对流传质。发生在湍流流体里的传质除 分子扩散外更主要的是对流传质。 以下仅讨论定态条件下双组分物系的分子扩散和 对流传质。
传质Байду номын сангаас率：任一固定的空间位置上， 单位时间内通过单位面积 的物质量，记作N, kmol/(m2· s) 。
气相：
D dp A NA= J A = − RT dz
D NA = ( p A1 − p A2 ) RTz
液相：
NA= J A = − DAB
dc A dz
D N A = (c A1 − c A2 ) z
y2
x2
y 2 > y 2e
x2
y1
x1 < x1e
y1
x1
x 塔高 ↑，吸收剂用量 ↓ ， 1 ↑ 即使 塔无限高，吸收剂用量很少， 1 也 x
不会无限增大，x1, max = x1e =
y 反之，当塔高 ↑ ，吸收剂用量↑ ， 2 ↓， y 即使塔高无限高，吸收剂用量很大， 2
也不会无限减小， y2,max = y2e = mx2
k y = pkG
8.3.5对流传质理论
8.2气液相平衡
1．溶解度曲线 平衡状态：一定压力和温度，一定量的吸收剂与 混合气体充分接触，气相中的溶质向 溶剂中转移，长期充分接 触后，液相 中溶质组分的浓度不再增加，此时， 气液两相达到平衡。 气液两相达到平衡 饱和浓度：平衡时溶质在液相中的浓度。 ：
化工原理第8章
化学反应工程导论
“化学反应工程”主要解决下列问题： • 反应过程解析 • 反应技术开发 • 反应器设计 它涉及诸多有关学科理论，是一门多科性 的交叉学科。
化学反应工程涉及学科：
• 化学（化学热力学，化学动力学） • 化工传递过程（反应器中流体流动，混合传热与 质） • 化学工艺学（反应工艺路线及设备） • 工程控制论（反应过程动态特性，反应过程的测 量与反应过程最佳化）
• 选择性
生成目的产物消耗关键组分的量 v A nP 已转化的关键组分量 v P n A,o n A
转化率x、收率φ、选择性β三者之间的关系
φ=βX
§3 流动系统的反应动力学
3-1 流动系统的反应动力学和反应时间
• 设物料的总体积流量为qv，0，反应物的起始浓度为： cA，0，当物料通过微元体积dVR时，反应物的转化 率由xA → xA+dxA
混流；当N=∞时，类似于活塞流反应器。
• 之所以要引入多釜串联模型，是因为釜数本身可 以反映出实际流动情况偏离活塞流或偏离全混流 的程度。
§5 反应器内物料的停留时间分布
“分布”的概念：
工程数学的分支之一——概率论与数理统计，
是一门研究偶然现象规律性的学科。由于物料微
团在反应器中的停留时间，也是一种偶然现象。
§4 反应器内物料的流动模型 4-1 全混流模型
在连续搅拌釜内，可视为理想混合反应 器，或称为全混流反应器。在这种釜内，可 以认为进入反应器的物料瞬间混合均匀，立 即均匀分散在整个反应器里。由于连续进料 也连续出料，致使物料微团在反应期内的停 留时间长短不一，从0~∞都有。是一种极端流 动模型之一。
例如，公园入口处一下子进来了100名学生（红色运动服者）， 公园出口处的人流量为200人/分钟，10分钟后，公园出口走出 了五名学生，学生在出口人流中所占的分率为
化工原理下册(第三版-陈敏恒)习题解答
第八章气体吸收L 解；查刘叱水的P s=4.24Kpa p=P-Ps=l01.3-4.24=37.06KPaE厶江込二込二"06冥9严如―1沢9沏甩0 C, C,M K C S M32.857X1(FS<182、解;查25t CO丁一巴0系统£ = 1.661x10^/^1设当地大气压为1包血即1.033at且不计溶剂分压’=10+1.033= 11.033a£ =1.08xl03jtW/m1(绝)p2= 0 2+1.033 = 1 23^ = 1.SlxlO^fcV/w?(绝)p = EX,p = FQy/>!_1.08X103X0.3~Y~ 1.661xlO r对稀溶液，其比质量分率X =1%1 95x10-3二:.爲= 44x ---------- = 4 78x 10_3^CO2/kgH2O1S"7 28 x 10弓X2 = 44x- --------- =1.78X10-3^(7O2IkgH^O3、解’ 2(PC 时，超= 406x10^型玖二 4 06x12尿解得w = 1.38xl0-3^Z^=1.38X10^X32X105=44.27 mg 用4、解：HiC-Cli系统，2WC 时，E x= 0.537 = 0.537xlOWa2(P C：yp1%X101.30.537xl02xl(?= 1.89xl0-5= 1.95xl0-s(1)yp_0.1%xl01 3~E~ 4 06xl06= 2.495xKr® =lOOCkiD218"空二竺竺4竺L畑xi尸p101 3(x f-x) = 1.09xl0_J O -儿)=0.00576 4CPG E2 = O.SOxlOWdj = 0 8xl05^101 3x,-x = 0.47xl0-3 y-j；f = 0 003685、解：—= 50x 2 xlO ~^= 0.01y = O25 = 5xW，勻m 50O—兀h = 0.025-0.01 二0.015(5-2)x10 ^=3x10丫睥=—= 50x 丄二2于刊 2=/?^^ = 25x2x10^ = 50 xlO-*码二鱼二2（_L）® 一P）A a RT P3l RT D备血心N A A 3Mr=2137^ = 0.59ftr1、解：查30°C J D= 0.268C>M2Is7p— 995.7jtg/ 饱和蒸汽压p kl- 31/>B1= 760-31 82 = 728w^Vg阻一农760-728 “ 口洛=七厂="Ter =爾硼加^ ［口厘In —呛7羽N亦二輕"QQZ"龄W+抨）邸M 警沁池初。
化工原理 第八章
《第八章固体干燥》习题解答1）已知空气的干燥温度为60℃，湿球温度为30℃，试计算空气的湿含量H，相对湿度，焓I和露点温度。
Ct Ct kPa p kg kJ I p p kPa p H kPap Ct H K r C K r t t H H p p P H kPap C t d s s s H tw Hh tw w t s s s t s t s w w w w 000000,,,04.184.18,18.2/44.960158.0249060)0158.088.101.1(11/18.20137.0923.19600137.009.1/242730)/](/)[(0272.0)/(622.0247.430=∴===⨯+⨯⨯+=∴==Φ∴=====∴==--==-===查表得由干空气求得此时由时时解：查表得αα2） 利用湿空气的I —H 图完成本题附表空格项的数值，湿空气的总压。
3） 湿空气（=20℃，）经预热后送入常压干燥器。
试求：①将空气预热到100℃所需热量：②将该空气预热到120℃时相应的相对湿度值。
000012.3)/(662.0/02.0,3.10164.1981202/(8.8380/22.088.101.188.101.1.1=ΦΦ-Φ===⋅⋅==∆=⋅⨯+=+=解得干气水时））绝干气）绝干气（比热）解：s s s H H H p p p H kg kg H kPa kPa p C C kg kJ C t C Q C KG kJ H H C φ4）湿度为的湿空气在预热器中加热到128℃后进入常压等焓干燥器中，离开干燥器时空气的温度为49℃，求离开干燥器时露点温度。
解：I = (1.01+1.88H)t＋2500H∵等焓∴I1 = I2∴(1.01+1.88H1)t1＋2500H1 = (1.01+1.88H2)t2＋2500H2(1.01+1.88⨯0.018) ⨯128＋2500⨯0.018= (1.01+1.88H2) ⨯49＋2500H2∴H2 = 0.0498 kg水/kg干气∵HpP p=-⨯0622.∴0049806221013105 ...=⨯⨯-pp∴p = 7510 Pa查表得t d = 40℃5）在一定总压下空气通过升温或一定温度下空气温度通过减压来降低相对湿度，现有温度为40℃，相对湿度为70%的空气。
化工原理第八章课件
qv A u
4
d 2 u 0.785 0.04 2 0.75 9.42 10 4 m3 s 3.39 m3 h
（2）阀打开
由
u
P 1 A不变， P 1变小
9. 图七中，流体在管内流动，由 于某局部堵塞，使p1、p2上升、p3 下降，试判断堵塞位置在_______ C 段。 A) ak B) kb； C) bc； D) cd。
图六
图七
10. 如图八所示管路，当A阀为某一开度时，压力表读数为
p，流体通过转子流量计的阻力损失为 hf转。当A阀关小时，则： B 。 ⑴ 压力表读数p____ ⑵ 通过转子流量计的hf转____ A ；
5 6 5 2 A Pa P ( 表） 1 . 013 10 0 . 09 10 1 . 91 10 ( N m ) 1
B Pa P2 (表） 1.013105 0.045106 1.46105 ( N m2 )
阀1/4开度时，列A－B截面柏努力方程 得
l u hf d 2
2
2 2 uC D uD h fCD 2 2
3. 不可压缩流体在等径水平直管中作稳定流动时， 由于内摩擦阻力损失的能量是机械能中的______ 。 B A) 位能； B)静压能； C)内能； D)动能。 C 4. 层流与湍流的本质区别是______ 。 A)湍流流速大于层流流速； B)湍流Re>层流Re； C)层流无径向脉动，湍流有径向脉动； D)速度分布不同。 5. 某液体在管路中作滞流流动，提高液体温度会 A 使阻力损失______ 。 A)减小； B)增大； C)不变； D)不定。
化工原理课后习题答案第八章 蒸馏习题答案
习题相平衡1．已知甲醇和丙醇在80℃时的饱和蒸汽压分别为181.13kPa 和50.92kPa ，且该溶液为理想溶液。
试求：（1）80℃时甲醇与丙醇的相对挥发度；（2）若在80℃下汽液两相平衡时的液相组成为0.6，试求汽相组成； （3）此时的总压。
解：（1）甲醇与丙醇在80℃时的相对挥发度557.392.5013.181===o BoA p p α（2）当x=0.6时 ()842.06.0)1557.3(16.0557.311=⨯-+⨯=-+=x x y αα（3）总压kPa yxp p o A 07.129842.06.013.181=⨯==2．已知二元理想溶液上方易挥发组分A 的气相组成为0.45（摩尔分率），在平衡温度下，A 、B 组分的饱和蒸汽压分别为145kPa 和125kPa 。
求平衡时A 、B 组分的液相组成及总压。
解：对二元理想溶液的气液平衡关系可采用拉乌尔定律及道尔顿分压定律求解。
已知理想溶液 ,45.0y =A 则0.5545.0-1y 1y A B ==-= 根据拉乌尔定律 A oA A x p p = ，B oB B x p p = 道尔顿分压定律 A A p p y = ，B B p p y = 则有 o A A p p x A y =,op p x BBB y = 因为 1x x B =+A所以 1p y p y 0B BA =⎪⎪⎭⎫⎝⎛+o Ap即 11250.551450.45=⎪⎭⎫ ⎝⎛+p可解得 p =133.3 kPa 则液相组成 414.014545.03.133y A =⨯==oAA p p x586.0414.01x 1A B =-=-=x3．苯（A ）和甲苯（B ）的饱和蒸气压和温度的关系（安托因方程）为24.22035.1206032.6log +-=t p oA58.21994.1343078.6log +-=t p oB 式中oA p 单位为k a P ，t 的单位为℃。
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三、解：(1) x2=0，
L y1 y2 ( )min m 0.4 0.9 0.36 G y1 / m 0 L L 1.2( )min 1.2 0.36 0.432 G G mG 0.4 0.926 L 0.432 1 mG 1 mG N OG ln[(1 ) ] mG L 1 L 1 L 1 1 ln[(1 0.926) 0.926] 6.9 1 0.926 1 0.9
第八章 21, 22, 23
(3)
五、某逆流吸收塔，用含溶质为 x2=0.0002 的溶 剂吸收。已知混合气体入塔浓度 y1=0.01（摩尔分 率，下同），要求回收率 η=0.9 ，平衡关系为： y=2x，且知L/G＝1.2(L/G)min，HOG=0.9m。 试求：① 塔的填料层高度； ② 若该塔操作时，因解吸 不良导致入塔x2’=0.000ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ，其它 入塔条件不变，则回收率η’=？
4．低浓度气体扩散或等分子反向扩散 JA=NA>N=Nm=0； Nm=N=NA>JA>0 5．ky；kx/m 6．平衡线为直线；曲线 7．设计型；y2达不到要求
8．设计时，用纯水逆流吸收有害气体，平衡关系 为 y=2x，入塔 y1=0.1，液气比(L/G)=3，则出塔气 体浓度最低可降至 ，若采用(L/G)=1.5，则出 塔气体浓度最低可降至 。 9．用纯溶剂逆流吸收，已知L/G=m，回收率 为0.9，则传质单元数NOG= 。 10．操作中的逆流吸收塔，x2=0，今入塔y1上升， 而其它入塔条件均不变，则出塔y2 ，回收率 η 。（变大，变小，不变，不确定）
2．操作温度升高
3．吸收剂入口浓度降低
3．吸收剂入口浓度降低
三、用清水逆流吸收除去混合物中的有害气体， 已知入塔气体组成， y1=0.1 ， η=90% ，平衡关系： y=0.4x，液相传质单元高度 HOL=1.2m，操作液气 比为最小液气比的1.2倍。试求： ① 塔高； ② 若塔高不受限制，L/G仍为原值，则ηmax为多 少？
练习解答 一、 1．气体各组分在溶剂中溶解度不同； 溶剂再生费用 2．吸收；解吸；吸收；解吸 3．三； ↓；不变；不变； ↓； ↓； ↓
4．漂流因子的数值=1，表示 。 已知分子扩散时，通过某一考察面PQ有四股物流： NA、JA、N和Nm。试用>，=，< 表示； NA N Nm 0； 等分子反向扩散时： JA A组分单向扩散时： Nm N NA JA 0。 5．若1/Ky=1/ky+m/kx, 当气膜控制时, Ky≈ ； 当液膜控制时，Ky≈ 。 6．NOG=(y1-y2)/Δym的适用条件是 ； 用数值积分法求NOG时的平衡关系是 。 7．最小液气比(L/G)min 对 (设计型,操作型) 是有意义的。如实际操作时(L/G)<(L/G)min , 则 产生的结果是 。
N OG 10． 1 mG y1 mx 2 mG ln[(1 ) ] mG L y2 mx 2 L 1 L
↑；不变
二、作图题 以下各小题y~x图中所示为原工况下的平衡线与操 作线，试画出按下列改变操作条件后的新平衡线 与操作线：
1．吸收剂用量增大
2．操作温度升高
1．吸收剂用量增大
解：(1) x2=0.0002, y1=0.01, y2=0.01×(1-0.9)=0.001
L y1 y2 0.01 0.001 ( )min 1.875 y1 G x2 0.01 / 2 0.0002 m L L 1.2( )min 1.2 1.875 2.25 G G mG 2 0.889 L 2.25 1 mG y1 mx 2 mG N OG ln[(1 ) ] mG L y mx L 2 2 1 L 1 0.01 2 0.0002 ln[(1 0.889) 0.889] 8.83 1 0.889 0.001 2 0.0002
2。在吸收塔设计中，当吸收剂用量趋于最小用量 时，____________________。 A.回收率趋向最高； B.吸收推动力趋向最大； C.操作最为经济； D.填料层高度趋向无穷大 3。实验室用水吸收空气中的 CO2，基本上属于 。 A.气膜控制； B.液膜控制； C.两相扩散控制
本次讲课习题：
L 8． m , y2min=mx2=0； G y L 1 , x m 1 m G L y1 1.5 y2 y1 ( x2 ) 0.1 0.1 0.025 G m 2 9． L m ，N y1 y2 y1 y2 9 OG G y m y2 mx 2 1
吸收章练习 一、填空 1．吸收操作的基本依据是 ， 吸收过程的经济性主要决定于 。 2．吸收、解吸操作时，低温对 有利；高温 对 有利；高压对 有利；低压对 有利。 3．亨利定律有 种表达方式，在总压P<5atm , E ,H 下，若P增大，则m ； , E ,H 若温度t下降，则m 。 （增大，减少，不变，不确定）
y2’=0.00156
y2 ' 0.00156 ' 1 1 0.844 y1 0.01
自己做填空： 1。用纯溶剂吸收混合气中的溶质。在操作范围内， 平衡关系满足亨利定律，逆流操作。当入塔气体 浓度 y1上升，而其它入塔条件不变，则气体出塔 浓度y2和吸收率η的变化为： 。 A.y2上升，η 下降； B.y2上升，η 不变； C.y2下降，η 上升； D.y2上升，η 变化不确定
H OG
mG H OL 1.2 0.926 1.11m L
H=HOGNOG=1.11×6.9=7.66m (2) 当NOG→∞时，由于
mG 1 , x2=0 L
y2min=mx2=0, ηmax=100%
四、解吸塔高6m，L=200kmol/h，x1=0.08 (摩尔 分率，下同 ) ，用 y2=0 ， G=350kmol/h 的惰性气体 解吸时，得y1=0.036，且知平衡关系：y=0.5x， 试求： ① 该塔的气相传质单元高度HOG； ②当操作中G增加到400kmol/h时, 则x2为多少？ （设L，y2，x1不变，G增加时 HOG基本不变） ③ 在y~x图上画出G变化前后 的操作线。
四、解：(1) y1 mx1 y1 0.5 0.08 0.036 0.004
G 350 x2 x1 ( y1 y2 ) 0.08 0.036 0.017 L 200 y2 mx2 y2 0.5 0.017 0.0085 y1 y2 0.0085 0.004 y m 0.0060 y1 0.0085 y 2 0.004 y1 y2 0.036 N OG 6 y m 0.006 H 6 H OG 1.0m N OG 6
H=HOGNOG=0.9×8.83=7.94m
mG y1 mx 2 y1 mx'2 (2) NOG不变， 不变，则 L y2 mx 2 y'2 mx'2 0.01 2 0.0002 0.01 2 0.0005 0.001 2 0.0002 y'2 2 0.0005
mG 0.5 400 1 ，Δy1=Δy2=Δym， (2) L 200 y1 y2 由NOG不变，得 6 mx1 y1 0.5 x1 0.0343 由x1=0.08, y2=0代入，得 y1 1 1 6 G 400 x2 x1 ( y1 y2 ) 0.08 0.0343 0.0114 L 200