5 吸收上课思考题+习题-1

吸收公式、例题、概念题与思考题

一、气体吸收过程的数学描述（一）摩尔比与摩尔分率的变换xx X X X x yy Y Y Y y -=+=-=+=1111 （二）气体溶解与亨利定律混合气体在吸收剂中的溶解度与吸收的温度、压力和混合气体的组成有关，对于难溶气体或低浓度气对于难溶气体或低浓度气体，各系数之间存在如下关系：（三）分子扩散的传质速率方程1. 等摩尔相互扩散气相内 )(21A A G ABA p p RT D N -=δ 液相内 )(21A A LABA c c D N -=δ2. 一组分通过另一停滞组分的扩散气相内 )/l n ()]/()ln[()()()(12121212B 21B B B B B A t A t A t A t m A A mtG AB A p p p p p p p p p p p p p p p p p RT D N -=-----=-=δ液相内 )/l n ()]/()ln[()()()(12121212B 21B B B B B A t A t A t A t m A A mtL AB A c c c c c C c C c C c C c c c c C D N -=-----=-=δ（四）定态下的对流传质速率方程气相内 )(i tG A p p p D N -'=（六）吸收塔的操作线方程全塔物料衡算 )()(2121X X L Y Y G -'=-' （G ’、L ’分别为惰性气体和吸收剂的摩尔流率，kmol/h ）吸收率 121211)(Y YY G Y Y G -='-'=φ逆流吸收操作线 22)(Y X X G L Y +-''=并流吸收操作线 11)(Y X X G L Y +-''-=吸收操作的最小液气比 2*121m i n X X Y Y G L --=⎪⎭⎫⎝⎛'' 适宜的液气比 min)0.2~1.1(L L '=' （七）填料层高度计算的通用表达式⎰⎰⎰⎰--'-=--'-=--'-=--'-=**12121212))(1()1())(1()1())(1()1())(1()1(x x i xm y y i y m x x xm y y y m x x x a k dxx G H y y y a k dyy G H x x x a K dxx G H y y y a K dyy G H式中：y k '和xk '为等摩尔相互扩散（即漂流因数等于1）时的膜传质系数。

化工原理第五章吸收题.

六吸收浓度换算2.1甲醇15%(质量)的水溶液, 其密度为970Kg/m3, 试计算该溶液中甲醇的:(1)摩尔分率; (2)摩尔比; (3)质量比; (4)质量浓度; (5)摩尔浓度。

分子扩散2.2 估算1atm及293K下氯化氢气体(HCl)在(1)空气,(2)水(极稀盐酸)中的扩散系数。

2.3一小管充以丙酮,液面距管口1.1cm,20℃空气以一定速度吹过管口,经5 小时后液面下降到离管口2.05cm,大气压为750[mmHg],丙酮的蒸汽压为180[mmHg] , 丙酮液密度为7900[kg/m3],计算丙酮蒸汽在空气中的扩散系数。

2.4 浅盘内盛水。

水深5mm,在1atm又298K下靠分子扩散逐渐蒸发到大气中。

假定传质阻力相当于3mm厚的静止气层,气层外的水蒸压可忽略,求蒸发完所需的时间。

2.5 一填料塔在常压和295K下操作，用水除去含氨混合气体中的氨。

在塔内某处，氨在气相中的组成y a=5%(摩尔百分率)。

液相氨的平衡分压P=660Pa,物质通量N A = 10 - 4[kmol/m2·S],气相扩散系数D G=0.24[cm2/s],求气膜的当量厚度。

相平衡与亨利定律2.6 温度为10℃的常压空气与水接触，氧在空气中的体积百分率为21%，求达到平衡时氧在水中的最大浓度, （以[g/m3]、摩尔分率表示）及溶解度系数。

以[g/m3·atm]及[kmol/m3·Pa]表示。

2.7 当系统服从亨利定律时，对同一温度和液相浓度，如果总压增大一倍则与之平衡的气相浓度(或分压) (A)Y增大一倍; (B)P增大一倍;(C)Y减小一倍; (D)P减小一倍。

2.8 25℃及1atm下,含CO220%,空气80%(体积%)的气体1m3，与1m3的清水在容积2m3的密闭容器中接触进行传质,试问气液达到平衡后,(1)CO2在水中的最终浓度及剩余气体的总压为多少?(2)刚开始接触时的总传质推动力ΔP,Δx各为多少？气液达到平衡时的总传质推动力又为多少？2.9 在填料塔中用清水吸收气体中所含的丙酮蒸气,操作温度20℃,压力1atm。

化工基础第四版上册课后习题答案(福建师范大学上海师范大学)第五章吸收

吸收1、30℃水的饱和蒸气压＝4.24kPa, (p268, 表五（一）)求湿空气中水蒸气的体积分数；042.03.10124.4==x 求水蒸气的质量分数：0265.029958.018042.018042.0=⨯+⨯⨯=m x 求湿空气的密度：315.1302732734.2229958.018042.0m kg =+⨯⨯+⨯=ρ 2、亨利定律为Ex p =* %0515.018100028600==x ，MPa x p E 1971015.53.1014*=⨯==-相平衡常数；19453.101197000===p E m 3、根据，Ex p =*,**=Py p %0232.018800043.03.101*=⨯==E p x （mol%）质量分数：%057.0189768.9944%0232.044%0232.0=⨯+⨯⨯=x4、%28.22676.20203.0*=⨯==E p x (m o l %) 质量分数：%2.21872.971728.21728.2=⨯+⨯⨯=x5、进入水的最高含氧量水的最高含氧量是空气中氧（21％）相平衡的含氧量。

69*1024.51006.410130021.0-⨯=⨯⨯==E p x32266632.91032.918321024.51024.5m gO kgH kgO =⨯=⨯⨯=⨯---脱氧后的最低含氧量：脱氧后水的最低含氧量是与吹扫地氮气中含氧相平衡的含氧量。

69*10499.01006.410130002.0-⨯=⨯⨯==E p x36887.0183210499.0m g =⨯⨯- 6、136.012.0112.011=-=-=y y Y ，0101.001.0101.02=-=Y被吸收到氨量：1000(1-0.12)(0.136-0.0101)=110.8m 3kg 03.77172982734.228.110=⨯⨯出口气体体积：V=1000-110.8=889.2m 37、kPax p E 55003.016500*===对于稀溶液，Pa m kmolH M E S .1001.15500001181000134-⨯===ρm x x p E y ==，∴p E m = 43.5101300550000==m8、p Em =43.5101300550000== 147043.5008.0===m y x kg 59.3147044181000=⨯⨯，（环氧乙烷分子量＝44）12、稳态下通过气膜的扩散系数（分子扩散的斯蒂芬定律）)(21p p p p RT D A N B -=δS m mol .2 p 1=20℃水的蒸汽压＝2330Pa 1≈Bp p ,因为气膜中水蒸气分压小。

化工原理吸收习题及答案

化工原理吸收习题及答案化工原理吸收习题及答案化工原理是化学工程专业的一门基础课程，主要涉及化学反应原理、物质转化和传递过程等内容。

其中，吸收是一种常见的分离和纯化技术，在化工生产中起到重要作用。

为了帮助学生更好地理解和掌握吸收原理，以下将介绍一些化工原理吸收习题及答案。

习题一：某化工厂需要将氨气从废气中吸收出来，工艺流程如下：氨气从废气中通过气体吸收塔进入吸收液中，吸收液中的氨气通过反应与溶液中的酸发生反应生成盐类。

请回答以下问题：1. 吸收液中的酸应选择什么样的性质？2. 如何选择合适的吸收液浓度？3. 吸收液中酸的浓度越高，吸收效果会如何变化？答案一：1. 吸收液中的酸应选择具有较强酸性的物质，例如硫酸、盐酸等。

这样的酸性物质可以与氨气快速反应生成盐类，实现氨气的吸收。

2. 吸收液的浓度应根据氨气的浓度和吸收效果要求来选择。

一般来说，如果氨气浓度较高，吸收液的浓度也应相应提高，以增加吸收效果。

3. 吸收液中酸的浓度越高，吸收效果会更好。

因为酸浓度越高，氨气与酸反应生成盐类的速率越快，吸收效果也就越好。

习题二：某化工过程中，需要从气体混合物中吸收二氧化硫。

已知气体混合物中的二氧化硫浓度为10%，请回答以下问题：1. 选择合适的吸收液时，应考虑哪些因素？2. 如果吸收液中的溶剂选择不当，会对吸收效果产生什么影响？3. 吸收液中的溶剂浓度选择应如何确定？答案二：1. 在选择合适的吸收液时，应考虑溶剂与待吸收气体的亲和力、反应速率、溶解度等因素。

合适的吸收液应能够与二氧化硫发生反应生成稳定的产物，并且具有较高的溶解度。

2. 如果吸收液中的溶剂选择不当，可能会导致吸收效果不佳甚至无法吸收。

例如，如果溶剂与二氧化硫反应生成的产物不稳定，会导致产物再次分解释放出二氧化硫，从而无法实现吸收的目的。

3. 吸收液中的溶剂浓度选择应根据二氧化硫的浓度和吸收效果要求来确定。

一般来说，如果二氧化硫浓度较高，吸收液的溶剂浓度也应相应提高，以增加吸收效果。

(完整word版)“化工原理”第5章《吸收》复习题

《化工原理》第五章“吸收”复习题一、填空题1. 质量传递包括有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿______＿＿＿等过程。

***答案*** 吸收、蒸馏、萃取、吸附、干燥。

2. 吸收是指＿＿＿__＿＿的过程，解吸是指＿＿＿＿＿的过程。

***答案*** 用液体吸收剂吸收气体，液相中的吸收质向气相扩散。

3. 对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统，当总压增加时，亨利系数E＿＿＿＿，相平衡常数m＿＿＿＿，溶解度系数H＿＿_＿。

***答案*** 不变；减少；不变4. 指出下列组分，哪个是吸收质，哪个是吸收剂.(1) 用水吸收HCl生产盐酸,H2O是＿_＿＿，HCｌ是＿___＿.(2)用98.3％H2SO4吸收SO3生产H2SO4,SO3,是＿＿＿；H2SO4是＿＿＿。

(3)用水吸收甲醛生产福尔马林,H2O是＿＿＿＿；甲醛是＿＿＿。

***答案***（1）吸收剂，吸收质。

（2）吸收质，吸收剂。

（3）吸收剂，吸收质。

5. 吸收一般按有无化学反应分为＿＿＿＿＿，其吸收方法分为＿＿＿＿＿＿＿。

***答案*** 物理吸收和化学吸收；喷淋吸收、鼓泡吸收、膜式吸收。

6. 传质的基本方式有：__________和_________。

***答案*** 分子扩散，涡流扩散.7. 吸收速度取决于＿＿＿＿＿＿＿，因此，要提高气－液两流体相对运动速率，可以＿＿＿＿来增大吸收速率。

**答案*** 双膜的扩散速率，减少气膜、液膜厚度。

8. 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－y*）＿＿＿＿。

***答案*** 大于上方增大远离增大9. 在气体流量，气相进出口组成和液相进口组成不变时，若减少吸收剂用量，则传质推动力将＿＿＿＿，操作线将＿＿＿平衡线。

***答案*** 减少；靠近；10. 对一定操作条件下的填料吸收塔，如将塔料层增高一些，则塔的H OG将＿＿＿＿＿，N OG将＿＿＿＿＿(增加，减少，不变)。

《吸收》课后练习(附答案)-推荐下载

、kx 的关系式为
_________________,Kx与 ky 、kx 的关系式为__________________.***答案***
1/Ky=1/ky+m/kx; 1/Kx=1/(m.ky)+1/kx
11.（2 分）用△Y,
△X 为推动力的传质速率方程中,当平衡线为直线时,传质总系数 KY 与分系数 kY、,kX 的关系式为
. ***答案*** NA= kx (xI-x)
NA=Kx(x*-x)
9.（2 分）用气相浓度△Y 为推动力的传质速率方程有两种,以传质分系数表达的速率方程为
,以传质总系
数表达的速率方程为
. ***答案*** NA=kY(Y-Yi); NA=KY(Y-Y*)
10.（2 分）
用△y, △x 为推动力的传质速率方程中,当平衡线为直线时传质总系数 Ky 与分系数 ky
2.（2 分）在常压下,20℃时氨在空气中的分压为 69.6mmHg,此时氨在混合气中的摩尔分率 y=________,比摩尔分率
Y=_______. ***答案*** 0.0916 ; 0.101
3.（2 分）用相平衡常数 m 表达的亨利定律表达式为_______.在常压下,20℃时, 氨在空气中的分压为 50mmHg,与之平衡的氨水
_________________,KX 与 kY, kX 的关系式为__________________.***答案*** 1/KY=1/kY + m/kX; 1/KX=1/(m.kY)+1/kX
12.（2 分）用△p,
△C 为推动力的传质速率方程中,当平衡线为直线时,传质总系数 KG 与分系数 kG、、、kL的关系式为
《化工原理（下）》第九章“吸收”复习题

化工原理吸收课后答案

化工原理吸收课后答案化工原理吸收是化学工程中的重要环节，它涉及到物质的传质和反应过程，对于理解和掌握吸收过程的基本原理是非常关键的。

在课后习题中，我们可以通过解答问题来加深对吸收原理的理解。

下面，我们将针对一些典型的吸收问题进行解答。

问题一：什么是吸收过程？吸收的基本原理是什么？吸收是指气体或溶质从气相或液相转移到液相或固相的过程。

吸收的基本原理是质量传递过程，即气体或溶质在液相中的传质过程。

在吸收过程中，质量传递是通过物质的扩散和对流来实现的。

扩散是指溶质分子由高浓度区域向低浓度区域的自发移动，而对流是指由于液相的流动而导致溶质分子的传输。

问题二：什么是传质系数？传质系数的大小受哪些因素影响？传质系数是描述溶质在液相中传质速率的参数，通常用D表示。

传质系数的大小受多种因素影响，包括物质的性质、液相的性质、温度、压力等。

物质的性质主要包括溶质的分子大小、溶质与溶剂之间的相互作用力等。

液相的性质主要包括溶剂的粘度、密度等。

温度的升高通常会增大传质系数，而压力的增加对传质系数的影响较小。

问题三：什么是气液平衡？气液平衡的条件是什么？气液平衡是指在吸收过程中，气相和液相之间达到稳定状态的状态。

在气液平衡状态下，气相和液相中溶质的浓度保持恒定，不再发生净传质。

气液平衡的条件是气相和液相之间的化学势相等。

化学势是描述物质自由能变化的物理量，当气相和液相中溶质的化学势相等时，达到气液平衡。

问题四：什么是塔板效应？塔板效应对吸收过程有何影响？塔板效应是指在吸收塔中，气相和液相在不同塔板之间的传质过程。

在吸收塔中，气相和液相通过塔板之间的接触来进行传质，而塔板效应会影响传质的效率。

塔板效应的主要影响因素包括塔板的布置形式、气液流动方式等。

合理设计和选择塔板的布置形式可以提高吸收过程的传质效率。

问题五：什么是溶液的浓度？如何计算溶液的浓度？溶液的浓度是指溶质在溶剂中的含量或浓度的度量。

常用的浓度单位有质量分数、摩尔分数、体积分数等。

吸收习题(答案).

5.5 习题精选5-1 当压力不变时，温度提高1倍，溶质在气相中的扩散系数提高 2.83 倍；假设某液相黏度随温度变化很小，绝对温度降低1倍，则溶质在该液相中的扩散系数降低 1倍。

5-2 等分子反向扩散适合于描述精馏过程；单向扩散适合描述吸收和解吸过程。

5-3 双组份理想气体进行单向扩散。

当总压增加时，若维持溶质A在气相各部分分压不变，传质速率将减少；温度提高，则传质速率将增加；气相惰性组分摩尔分率减少，则传质速率将增加。

5-4 常压、25℃低浓度的氨水溶液，若氨水浓度和压力不变，而氨水温度提高，则亨利系数E 增加，溶解度系数H 减小，相平衡常数m 增加，对吸收过程不利。

5-5 常压、25℃低浓度的氨水溶液，若氨水上方总压增加，则亨利系数E 不变，溶解度系数H 不变，相平衡常数m 减少，对解吸过程不利。

5-6 常压、25℃密闭容器内装有低浓度的氨水溶液，若向其中通入氮气，则亨利系数E 不变，溶解度系数H 不变，相平衡常数m 减少，气相平衡分压不变。

5-7含5％（体积分率）二氧化碳的空气－二氧化碳混合气，在压力为101.3kPa，温度为25℃下，与浓度为1.1×10－3kmol/m3的二氧化碳水溶液接触,已知相平衡常数m为1641，则CO2从气相向液转移，以液相摩尔分率表示的传质总推动力为 1.07×10-5 。

5-8填料吸收塔内，用清水逆流吸收混合气体中的溶质A，操作条件下体系的相平衡常数m为3，进塔气体浓度为0.05（摩尔比），当操作液气比为4时，出塔气体的极限浓度为 0 ；当操作液气比为2时，出塔液体的极限浓度为 0.0167 。

5-9 难溶气体的吸收过程属于液膜控制过程，传质总阻力主要集中在液膜侧，提高吸收速率的有效措施是提高液相流体的流速和湍动程度。

5-10在填料塔内用清水吸收混合气体中的NH3，发现风机因故障输出混合气体的流量减少，这时气相总传质阻力将增加；若因故清水泵送水量下降，则气相总传质单元数不变。

化工原理第五章吸收课后习题及答案

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 k m ol -=⨯ 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 。

总压为100kPa 。

解液相中3NH 的摩尔分数/.//1170010511710018x ==+气相中3NH 的平衡分压 *.0798 P k P a＝亨利系数 *./.0798*******E p x ===／液相中3NH 的浓度 /./.333110170581 101109982n c kmol m V --⨯===⨯／溶解度系数 /*./../(3058107980728H c p k m o l m kP a ===⋅液相中3NH 的摩尔分数 //1170010511710018x ==+．／气相的平衡摩尔分数 **.0798100y p p ==／／相平衡常数 * (079807610000105)y m x ===⨯ 或 //.76100076m E p === 【5-5】空气中氧的体积分数为21%，试求总压为.101325kPa ，温度为10℃时，31m 水中最大可能溶解多少克氧？已知10℃时氧在水中的溶解度表达式为*.6331310p x =⨯，式中*p 为氧在气相中的平衡分压，单位为kPa x ；为溶液中氧的摩尔分数。

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。

化工原理--吸收习题及答案

化工原理-- 吸收习题及答案吸收一章习题及答案一、填空题1 、用气相浓度△ y为推动力的传质速率方程有两种，以传质分系数表达的速率方程为______________________ ，以传质总系数表达的速率方程为N A = ky （y-yi ） N A = Ky （y-ye ）2 、吸收速度取决于________________ ，因此，要提高气－液两流体相对运动速率，可以_______________ 来增大吸收速率。

双膜的扩散速率减少气膜、液膜厚度3 、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 －y e ）_____________ 。

大于上方增大远离增大4 、用清水吸收空气与A的混合气中的溶质A，物系的相平衡常数m=2入塔气体浓度y = 0.06 ，要求出塔气体浓度y 2 = 0.006 ，则最小液气比为_____________ 。

1.805 、在气体流量，气相进出口组成和液相进口组成不变时，若减少吸收剂用量，则传质推动力将_________ 操作线将__________ 平衡线。

减少靠近6 、某气体用水吸收时，在一定浓度范围内，其气液平衡线和操作线均为直线，其平衡线的斜率可用_________ 常数表示，而操作线的斜率可用___________ 表示。

相平衡液气比7 、对一定操作条件下的填料吸收塔，如将塔料层增高一些，则塔的H OG 将________ N OG 将__________ （增加，减少，不变）。

不变增加8 ____________________________________ 、吸收剂用量增加，操作线斜率吸收推动力。

（增大，减小，不变）增大增大9 、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： ______________ 、________ 、________ 。

第五章吸收作业答案

6－3. 进入吸收器的混合气体中，3NH 体积分数为10%，吸收率为90%，求离开吸收器时3NH 的组成，以摩尔比Y 和摩尔分数y 表示。

吸收率的定义为 121211Y Y Y Y Y -=-==原料气中的溶质量被吸收的溶质量η 解：∵ 混合气体中组分的摩尔分率=体积分率∴ 111.01.011.01111=-=-=y y Y 又 ∵121Y Y -=η ∴ 0111.0)9.01(111.0)1(12=-⨯=-=ηY Y 011.00111.010111.01222=+=+=Y Y y7. 温度为20℃，总压为0.1MPa 时，2co 水溶液的相干衡常数为m=1660。

当总压为1MPa 时，相平衡常数m 为多少?温度为20℃时的亨利系数Ｅ为多少MPa ?解： ∵pE m =(E 在一定温度下不变) ∴20℃,总压为0.1MPa 时1661.01660=⨯==mp E )(MPa∴20℃,总压为1MPa 时 1661166===P E m )(MPa 10. 如习题5-10附图所示,在一细金属管中的水保持25℃，在管的上口有大量干空气（温度25℃，总压101.325kPa ）流过,管中的水汽化后在管中的空气中扩散,扩散距离为100mm 。

试计算在稳定状态下的汽化速率]/([2s m kmol ⋅。

解:查表得: 25℃时,水的饱和蒸气压kPa p A 168.3=水在空气中的分子扩散系数 s m s cm D /10256.0256.0242--⨯=⋅=扩散距离为m mm Z 1.0100== )(21A A Bm A p p p p RTZ D N -⋅=空气（25℃，101.325kPa ）∵ A A p p =1 ； AA p p =1 )(157.98168.3325.1011kPa p p p A B =-=-= )(325.1012kPa p p B ==∴ )(733.99168.3325.101325.101ln )168.3325.101(325.101ln )(ln 1212kPa p p p p p p p p p p p AA B B B B Bm =---=---=-=).((1032.3)0168.3(733.99325.1011.015.298315.810256.0)(27421s m kmol p p p p RTZ D N A A BmA ⋅⨯=-⋅⨯⨯⨯=-⋅=--12. 水在吸收塔中吸收混合气中的溶质A,吸收塔某截面上,气相主体中溶质A 的分压为5kPa ,液相中溶质A 的摩尔分数为0.015。

化工原理答案_第五章__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 sc 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 。

化工原理吸收课后问题详解

化工原理吸收课后问题详解一、吸收的基本概念和原理吸收是化工过程中一种常用的物质分离技术，它通过将气体或液体溶质溶解到溶剂中，从而实现对溶质的分离和回收。

吸收过程中，溶剂与溶质之间发生物质传递和质量转移，达到了分离和纯化的目的。

吸收过程中存在一些重要的基本概念和原理，包括以下几个方面：1. 吸收剂：吸收剂是指用于吸收过程中溶解溶质的溶剂。

吸收剂的选择应根据溶质的性质、吸收过程的要求以及经济因素等综合考虑。

2. 溶质：溶质是指需要被吸收的气体或液体物质。

溶质的选择应根据吸收过程的目的和要求来确定。

3. 吸收塔：吸收塔是吸收过程中的主要设备，它通常由填料或板式结构构成，用于增加吸收剂与溶质之间的接触面积，促进质量传递和物质转移。

4. 质量传递：质量传递是指吸收过程中溶质从气相或液相传递到吸收剂中的过程。

质量传递的速率受到多种因素的影响，包括质量传递系数、液相浓度、气相浓度、温度等。

5. 质量传递系数：质量传递系数是衡量吸收过程中质量传递速率的重要参数，它表示单位时间内单位面积的质量传递量。

质量传递系数受到吸收剂和溶质性质、温度、压力等因素的影响。

6. 质量平衡：质量平衡是吸收过程中的重要原理之一，它描述了吸收剂和溶质之间质量传递的平衡状态。

质量平衡方程可以通过质量传递系数、液相浓度、气相浓度等参数来表示。

二、吸收过程中的影响因素吸收过程中存在许多影响因素，这些因素会对吸收效果和过程性能产生重要影响。

以下是吸收过程中常见的影响因素：1. 吸收剂的选择：吸收剂的选择应根据溶质的性质、吸收过程的要求以及经济因素等综合考虑。

吸收剂的选择应具有良好的溶解性能、较低的蒸汽压、稳定性好等特点。

2. 溶质的性质：溶质的性质对吸收过程有重要影响。

溶质的溶解度、相对挥发性、稳定性等特性会影响吸收过程的效果和稳定性。

3. 温度：温度是影响吸收过程的重要因素之一。

温度的升高可以增加溶质的溶解度和质量传递速率，但同时也会增加能耗和操作难度。

化工原理答案第五章吸收

第五章吸收相组成的换算[5-1] 空气和CCh 的混合气体中，CO?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，y = 0.2摩尔分数摩尔比 r = —^- = -^- = 0251-y 1-0.2【5-2】 20°C 的100g 水中溶解lgNH 3. 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？浓度C 的计算20C,溶液的密度用水的密度R =998.2焙/亦代替。

溶液中NHs 的量为 H = 1X 10-3/17^/溶液的体积 V = 101X10-3/998.2 m z溶液中NH3的浓度c 亠 "IO 「17二0.581如刃/亦V 101X 10-3/998.2Q QQO 9或 C =竺 X = X 0.0105 = 0.582如?o// m 3 M 、 18NH3与水的摩尔比的讣算X=1^T1F =0-0106或 X = —= ° 010° = 0.0106 1-x 1-0.0105[5-3]进入吸收器的混合气体中，NHs 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。

吸收率的泄义为彼吸收的溶质量K-K K原料气中溶质量=飞一=飞解原料气中NH3的摩尔分数y = 0.1摩尔比｝； =」_ =丄L = o.iii 1 1 一儿 1-0.1吸收器出口混合气中NHs 的摩尔比为K =（1-；；）K =（1-0.9）x0.111 = 0.0111 摩尔分数巧占T 脇1皿°98气液相平衡摩尔分数兀= 1/17 1/17 + 100/18=0.0105【54】 100g 水中溶解lg NH“查得20°C 时溶液上方N/的平衡分压为798Pa.此稀溶液的气液相平衡关系服从亨利左律,试求亨利系数E (单位为kPa)、溶解度系数H [单位为kmol/(m z kPa)] 和相平衡常数nn 总压为100«巾o解液相中N 比的摩尔分数x = ————— =0.0105 1/17 + 100/18气相中NH 〈的平衡分压P* =0.798 kPa 亨利系数£ = p*/x = 0.798/0.0105 = 76 溶解度系数 H =c/p* = 0.581/0.798 = 0.728^//(m z • kPa)液相中勺摩尔分数x = ----------------- = 0.0105 1/17 + 100/18 气相的平衡摩尔分数 y*=p*/p = 0.798/100相平衡常数加=工二 X 0.798 八” = -------------- =0.16 100x0.0105或 /H = £/p = 76/100 = 0.76[5 5]空气中氧的体积分数为21%,试求总压为101.325^ ,温度为10°C 时，1"卢水中最大可能溶解多少克氧？已知10°C 时氧在水中的溶解度表达式为P * = 3.313X 106X ,式中卩*为氧在气相中的平衡分压，单位为好“ x 为溶液中氧的摩尔分数。

化工原理第五章吸收课后习题及答案.doc

化⼯原理第五章吸收课后习题及答案.doc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， y0.2 摩尔分数y 0 2摩尔⽐Y.025．1y 1 0 2.【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 x 1 / 17=0．01051 / 17100／18浓度 c 的计算 20℃，溶液的密度⽤⽔的密度s998 .2kg / m 3 代替。

3n 1 10 3/ 17kmol溶液中 NH 的量为溶液的体积 V101 10 3 / 998.2 m 3溶液中 NH 3 的浓度n 1 10 3 /173=0．581／mV101 103998 2kmol/.s998 23或c x.0 0105 0 582M s 18．． kmol ／mNH 3 与⽔的摩尔⽐的计算1 /17 X0．0106100 / 18x 0 0105或 X. 0．01061 x 1 0 0105 .【 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。

吸收率的定义为被吸收的溶质量Y 1 Y 21 Y 2原料⽓中溶质量摩尔⽐ 1y . 0 111 11 0 1Y1y .吸收器出⼝混合⽓中 NH 3 的摩尔⽐为Y1 Y （1 09）0111 0 0111 2() 1.. . 摩尔分数Y 2 = 0 01110 01098 y 21 1 .Y 2 0 0111 ..⽓液相平衡【 5-4 】 l00g ⽔中溶解 lg NH 3 ，查得 20℃时溶液上⽅ NH 3 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3kPa) ] 和相平衡常数 m 。

吸收习题课的题

1、吸收剂部分再循环对塔高的影响常压逆流连续操作的吸收塔，用清水吸收空气-氨混合气中的氨，混合气的流率为0.02kmol/（m 2.s ），入塔时氨的浓度为0.05（摩尔分率，下同），要求吸收率不低于95%，出塔氨水的浓度为0.05。

已知在操作条件下气液平衡关系为y *=0.95x ，，气相体积传质总系数K y a=0.04kmol/（m 3.s ），且K y a ∝G 0.8。

（1）所需填料层高度为多少？（2）采用部分吸收剂再循环流程，新鲜吸收剂与循环量之比L/L R =20，气体流率及新鲜吸收剂用量不变，为达到分离要求，所需填料层的高度为多少？（3）示意绘出带部分循环与不带循环两种情况下的操作线与平衡线。

（4）求最大循环量L R(max) 。

解： (1) 低浓气体吸收，y Y x X ≈≈,()()y y a b =-=-⨯=1109500500025η...液气比：L G y y x x =--=-=b a b a 00500025005095....而 m LG==095.，所以S =1 ∆∆y y y m a a ===00025.N y y y OG b a m =-=-=∆005000250002519... 又 H G K a y OG m ===00200405...∴==⨯=h H N 0051995OG OG m ..(2) 吸收剂再循环此时吸收剂入口浓度：00238.012005.0R b R a a=+=++='L L x L Lx x塔内 '=+=+=L L L L L L R 120105.95.005.11'==='LmG S因为为易溶气体，且K a G y ∝08.所以L 再循环后，K a y 不变，即H GK ay OG m ==05.不变()()'=-'-'-'-'+'⎡⎣⎢⎤⎦⎥=---⨯-⨯+⎡⎣⎢⎤⎦⎥=N S S y mx y mx S OG b a a a 111110951095005095000238000250950002380954784ln .ln .........∴'='=⨯=h H N 00547842392OG OG m ... （3）见上图。