化工原理课后习题答案第七章吸收习题解答
化工原理1-7章习题答案
目录第一章流体流动与输送机械 (2)第二章非均相物系分离 (32)第三章传热 (42)第四章蒸发 (69)第五章气体吸收 (73)第六章蒸馏 (95)第七章固体干燥 (119)第一章 流体流动与输送机械1. 某烟道气的组成为CO 2 13％，N 2 76％，H 2O 11％（体积％），试求此混合气体在温度500℃、压力101.3kPa 时的密度。
解：混合气体平均摩尔质量kg/mol 1098.2810)1811.02876.04413.0(33--⨯=⨯⨯+⨯+⨯=∑=i i m M y M ∴ 混合密度333kg/m 457.0)500273(31.81098.28103.101=+⨯⨯⨯⨯==-RT pM ρm m2．已知20℃时苯和甲苯的密度分别为879 kg/m 3和867 kg/m 3,试计算含苯40％及甲苯60％（质量％）的混合液密度。
解：8676.08794.012211+=+=ρρρa a m混合液密度 3kg/m 8.871=m ρ3．某地区大气压力为101.3kPa ，一操作中的吸收塔塔内表压为130kPa 。
若在大气压力为75 kPa 的高原地区操作该吸收塔，且保持塔内绝压相同，则此时表压应为多少？解：''表表绝＋p p p p p a a =+=∴kPa 3.15675)1303.101)(''=-==＋（－＋真表a a p p p p4．如附图所示，密闭容器中存有密度为900 kg/m 3的液体。
容器上方的压力表读数为42kPa ，又在液面下装一压力表，表中心线在测压口以上0.55m ，其读数为58 kPa 。
试计算液面到下方测压口的距离。
解：液面下测压口处压力 gh p z g p p ρρ+=∆+=10题4 附图m 36.255.081.990010)4258(30101=+⨯⨯-=+ρ-=ρ-ρ+=∆∴h g p p g p gh p z5. 如附图所示，敞口容器内盛有不互溶的油和水，油层和水层的厚度分别为700mm 和600mm 。
化工原理实验课后思考题答案及习题
实验一流体流动阻力的测定1.进行测试系统的排气工作时，是否应关闭系统的出口阀门？为什么？答：在进行测试系统的排气时，不应关闭系统的出口阀门，因为出口阀门是排气的通道，若关闭，将无法排气，启动离心泵后会发生气缚现象，无法输送液体。
2.如何检验系统内的空气已被排除干净？答：可通过观察离心泵进口处的真空表和出口处压力表的读数，在开机前若真空表和压力表的读数均为零，表明系统内的空气已排干净；若开机后真空表和压力表的读数为零，则表明，系统内的空气没排干净。
3.在U形压差计上装设“平衡阀”有何作用？在什么情况下它是开着的，又在什么情况下它应该关闭的？答：用来改变流经阀门的流动阻力以达到调节流量的目的，其作用对象是系统的阻力，平衡阀能够将新的水量按照设计计算的比例平衡分配，各支路同时按比例增减，仍然满足当前气候需要下的部份负荷的流量需求，起到平衡的作用。
平衡阀在投运时是打开的，正常运行时是关闭的。
4.U行压差计的零位应如何校正？答：打开平衡阀，关闭二个截止阀，即可U行压差计进行零点校验。
5.为什么本实验数据须在对数坐标纸上进行标绘？答：为对数可以把乘、除因变成加、减，用对数坐标既可以把大数变成小数，又可以把小数扩大取值范围，使坐标点更为集中清晰，作出来的图一目了然。
6.本实验中掌握了哪些测试流量、压强的方法，它们有什么特点？答：测流量用转子流量计、测压强用U形管压差计，差压变送器。
转子流量计，随流量的大小，转子可以上、下浮动。
U形管压差计结构简单，使用方便、经济。
差压变送器，将压差转换成直流电流，直流电流由毫安表读得，再由已知的压差~电流回归式算出相应的压差，可测大流量下的压强差。
7.是否要关闭流程尾部的流量调节答：不能关闭流体阻力的测定主要根据压头来确定；尾部的流量调解阀；起的作用是调解出流量；由于测试管道管径恒定；根据出流量可以确定管道内流体流速；而流速不同所测得的阻力值是不同的；这个在水力计算速查表中也有反映出的。
化工原理吸收课后习题及答案
相组成的换算【5-1】 空气和CQ 的混合气体中，CQ 的体积分数为20%求其摩尔分数y 和摩尔比Y 各为多解 因摩尔分数=体积分数，y 0.2摩尔分数x 0.0105或 X 021061 x 1 0.0105【5-3】进入吸收器的混合气体中， NH 的体积分数为10%吸收率为 90%求离开吸收器时 NH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 的摩尔分数y 0.1 W 0.1 Y 1 1 0.1111 y 1 0.1吸收器出口混合气中 NH 的摩尔比为少？时, 摩尔比 丫 —1 y 【5-2 】20 C 的 l00g 0251 0.2水中溶解IgNH s NH 在溶液中的组成用摩尔分数 x 、浓度c 及摩尔比X 表示各为多少?解摩尔分数x 1/17 1/17 100/18=0'0105浓度c 的计算20C, 溶液的密度用水的密度998.2 kg / m 3 代替。
溶液中NH 的量为 31 10 /17kmol 溶液的体积 101 10 3 / 998.2 m 33 1 10 /1733 ----------------- =0 281kmol/ mV 101 10 3/ 998.2［、. s998 23或 c -x .02105 0.582kmoJ/m 3M s18NH 与水的摩尔比的计算溶液中NH 的浓度c 摩尔比 摩尔分数y 2 ~^= 0.01110.010981 Y2 1 0.0111【5-4】l00g 水中溶解lg NH 3，查得 气液相平衡20C 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kmol/(m 3 kPa)]和相平衡常数总压为100kPa 。
1/17解液相中NH 3的摩尔分数x 1/17 100/18-溶解多少克氧？已知 10C 时氧在水中的溶解度表达式为 衡分压，单位为kPa ; x 为溶液中氧的摩尔分数。
管国峰版化工原理课后习题答案第七章汇总
第六章习题1）1）苯酚（CaOH （ A ）和对甲酚（C 6H 4 （CH ） O H（ B ）的饱 和蒸汽压数据为：试按总压P=75mmHg 绝压）计算该物系的“t — x —y ”数据。
此物系为理想物系。
①在X=0至X=1范围内各点的相对挥发度a i ，取各a i 的算术平均值a ,算出a 对a i 的最大相对误差。
②以平均a 作为常数代入平衡方程式算出各点的“ y —X i ”关系，算出由此法得 出各组y i 值的最大相对误差。
解：①a . = （ p 0B / p 0A ）j ，计算结果如下:2）承第1题，利用各组数据算P A X AyA= PP A — P B解: X A60-A =1.318最大误差=沁空十6%n1.299c 、a x i2) yi = -------- i----1 中 / a -1) Xia1.318O.—。
. 一2.60咒10」最大误差=0.3853）已知乙苯（A ）与苯乙烯（B ）的饱和蒸汽压与温度的关系可按下式算得:= 16.0195- 3279.47/59.95) In 必=16.0193- 3328.57/[r- 63.72)式中p 0的单位是mmH ，T 的单位是K 。
问：总压为60mmHg 绝压）时，A 与B 的沸点各为多少C?在上述总压和 65C 时，该物系可视为理想物系。
此物系的平衡汽、液相浓度各为多少摩尔分率？解：令p 0A= P ，算得的t 为A 的沸点Ln60 =16.0195-3279.47/(T -59.95)•••T A =334.95K =61.80C令p 0B = p ,算得的t 为B 的沸点Ln60 =16.0193-3328.57/(T -63.72)「•TB = 342.85K =69.7C2) p= 60mmHg, t = 650C = 338.15K= 16.0195 -3279.47/(338.15 —59.95)Lnp 0B = 16.0193 - 3328.57/(338.15 - 63.72)二 p 0B =48.92mmHgLnp 0A 二 p 0A =68.81mm Hg60-48.92 CL" 68.81X0.557 “cX A = ------------- =0.557 、A = ------------- = 0.63968.81-48.924）苯（A）和甲苯（B）混合液可作为理想溶液，其各纯组分的蒸汽压计算式为1昭去：=6一9011211/0+ 2208)10^ 7?^ = 6.955-1345X^ + 219.5)式中p0的单位是mmH, t的单位是°C。
化工原理课后习题答案
第七章 吸收1,解：（1）（2） H,E 不变，则 (3)2，解：同理也可用液相浓度进行判断3，解：HCl 在空气中的扩散系数需估算。
现，故HCl 在水中的扩散系数.水的缔和参数分子量粘度 分子体积4，解:吸收速率方程1和2表示气膜的水侧和气侧，A 和B 表示氨和空气代入式x=0.000044m 得气膜厚度为0.44mm.5，解：查008.0=*y 1047.018100017101710=+=x 764.001047.0008.0===*x y m Pa mp E 451074.710013.1764.0⨯=⨯⨯==Pa m kmol E C H ⋅⨯=⨯==3441017.71074.75.55KPa P 9.301=2563.0109.3011074.734⨯⨯==P E m 0195.0109.301109.533=⨯⨯=*y 01047.0=x 862.101047.00195.0===*x y m Pa mp E 531062.5109.301862.1⨯=⨯⨯==Pa m kmol E C H ⋅⨯=⨯==-35510875.91062.55.5509.0=y 05.0=x x y 97.0=*09.00485.005.097.0=<=⨯=*y y 吸收∴atm P 1=,293k T =,5.36=A M ,29=B M 5.215.1998.1=+=∑AV()()smD G 25217571071.11.205.2112915.36129310212121--⨯=+⨯+⨯=L D ,6.2=α,18=s M (),005.1293CP K =μmol cm V A 33.286.247.3=+=()()s m s cm D L 29256.081099.11099.13.28005.1293136.2104.721---⨯⨯=⨯⨯⨯⨯=或()()()12A A BM A P P P P RTx D N --=3107.53.10105.0m kN P A =⨯=2266.0m kN P A =212.96065.53.101m kN P B =-=226.10066.03.101m kN P B =-=()24.986.1002.9621m kN P BM =+=()()()07.566.04.983.101295314.81024.01043-⨯⨯-=--x s cm D C 2256.025=为水汽在空气中扩散系数， 水的蒸汽压为，时间 6,解：画图7,解：塔低：塔顶：2.5N 的NaOH 液含 2.5N 的NaOH 液的比重＝1.1液体的平均分子量：通过塔的物料衡算，得到如果NaOH 溶液相当浓，可设溶液面上蒸汽压可以忽略，即气相阻力控制传递过程。
化工原理(杨祖荣)1-7章习题答案
p p 0 gz p1 gh
2
z
p1 gh p 0 p1 p 0 (58 42) 10 3 h 0.55 2.36m g g 900 9.81
5. 如附图所示，敞口容器内盛有不互溶的油和水，油层和水层的厚度分 别为 700mm 和 600mm。在容器底部开孔与玻璃管相连。已知油与水的密度 分别为 800 kg/m3 和 1000 kg/m3。 （1）计算玻璃管内水柱的高度； （2）判断 A 与 B、C 与 D 点的压力是否相等。 解： （1）容器底部压力
整理得
题7
附图
由此可见， U 形压差计所测压差的大小只与被测流体及指示液的密度、读数 R 有关，而与 U 形压差计放置的位置无关。 代入数据
p A p B (13600 1000 ) 9.81 0.18 22249 Pa
8．用 U 形压差计测量某气体流经水平管道两截面的压力差，指示液为水，密度为 1000kg/m3， 读数 R 为 12mm。为了提高测量精度，改为双液体 U 管压差计，指示液 A 为含 40％乙醇的水溶液， 密度为 920 kg/m3， 指示液 C 为煤油， 密度为 850 kg/m3。 问读数可以放大多少倍？此时读数为多少？ 解：用 U 形压差计测量时，因被测流体为气体，则有
目 录
第一章 流体流动与输送机械· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · （2） 第二章 非均相物系分离· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · （32） 第三章 传热· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · （42） 第四章 蒸发· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · （69） 第五章 气体吸收· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · （73） 第六章 蒸馏· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · （95） 第七章 固体干燥· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · （119）
化工原理习题答案第七章
的平衡分压，kPa ； x 为溶液中氧的摩尔分数。
空气中氧的体积分数为 21%，试求 总压为101kPa 时，每m 3水中可溶解多少g 氧？（答：11.4gm"，或 耐 m^3 ）解：Pe = 0.21 101.3 =21.3kPa ，Pe7-3 .用清水吸收混合气中的 NH 3，进入常压吸收塔的气体含 NH 3体积分数为6%，吸收后气体含NH 3体积分数为0.4%，出口溶液的摩尔比为0.012kmolNH 3 kmol - 水。
此物系的平衡关系为 Y” =2.52X o 气液逆流流动，试求塔顶、塔底处气相推动 力各为多少？（答：顶 厶总= 0.00402，底=0.034 ）塔顶气相推动力 Y 2二0.00402，塔底气相推动力 心第=第一丫叩=0.064 —0.03024 = 0.034。
7-4 .用水吸收空气中的甲醇蒸汽，在操作温度300K 下的溶解度系H =2 k m om ； k P a ,传质系数 kG 二 0.056kmol m ° h 二 kPa 」，k L = 0.075knol m h A kmol -1 m 3 o 求总传质系数K G 以及气相阻力在总阻力中所占常数m ，解: 总压力为 100kPa o (答：H = 0.59kmol m " kPa J , m = 0.943)1 17 Ac 0.582kmol m ， 101 1000c 0.582 1 J3 H 0.59mol Pa m ， Pe 0.98667.4 7 60 ccccc y 0.0099 1 0 01 0131 17 x 0.0 1 0 51 100 + 17 18 7-1 . 100g 水中溶解1gNH 3，从手册查得 20°C 时NH 3的平衡分压为 986.6Pa ，在此浓度以内服从亨利定律。
试求溶解度系数 H （单位为kmol mkPa _1 ）和相平衡m 」-0.943o6.42 10“32 18 1000=11.4g0.0099 0.01057-2 100C 时氧在水中的溶解度的表达式P * =3.313 106x ,式中P”为氧在气相中21.3 3.313 10 =6.42 10^，解:0.004 1 - 0.004二 0.0402塔丫，=2.52X =2.52 0.012 =0.03024，塔丫，=2.52X =2.52 0 =0，= 0.064，丫2 =—-1- Y 20.06 1-0.061的分数。
化工原理习题答案(第七章)
化工原理习题答案(第七章)第7章 吸收7-1．g 100水中溶解31gNH ，从手册查得C 200时3NH 的平衡分压为86.6Pa 9，在此浓度以内服从亨利定律。
试求溶解度系数H （单位为13kPa m kmol --⋅⋅）和相平衡常数m ，总压力为kPa 100。
（答：13kPa m 0.59kmol --⋅⋅=H , 0.943m =）解：3m kmol 582.01000101171-⋅==c ， 31m Pa mol 59.09866.0582.0--⋅⋅===Pe c H ，0099.03.1011007604.7==e y ，0105.018100171171=+=x ，943.00105.00099.0===x y m e 。
7-2．C 100时氧在水中的溶解度的表达式x p 6*10313.3⨯=,式中*p 为氧在气相中的平衡分压，kPa ；x 为溶液中氧的摩尔分数。
空气中氧的体积分数为%21，试求总压为kPa 101时，每3m 水中可溶解多少g 氧？（答：3m g 4.11-⋅ ，或3m 0.35mol -⋅ ）解：kPa 3.213.10121.0=⨯=Pe ，6661042.610313.33.2110313.3-⨯=⨯=⨯=Pe x ，36m g 4.11100018321042.6--⋅=⨯⨯⨯=c 。
7-3．用清水吸收混合气中的 3NH ，进入常压吸收塔的气体含3NH 体积分数为%6，吸收后气体含3NH 体积分数为%4.0，出口溶液的摩尔比为13kmol kmol 012.0-⋅NH 水。
此物系的平衡关系为X Y 52.2=*。
气液逆流流动，试求塔顶、塔底处气相推动力各气相2SO 平衡分压kPa /91.7 60.3 28.8 16.7 10.5 4.8 1.570.63( 答：00206.0,h kg 3012011=⋅=-x L )解：099.009.0109.01111=-=-=y y Y ， 00495.0099.0)95.01()1(12=⨯-=-=Y Y η，1h kmol 6.36)09.01(3032734.221000-⋅=-⨯=V ，进吸收塔2SO 的分压kPa 12.909.03.1013.1011=⨯==y P ，由平衡关系内插得溶液平衡浓度为()O H 100kg kgSO2877.02-1⋅，换算为摩尔比3,11047.218/10064/877.0-⨯==ex ， 1.3800247.000495.0099.0,121min=-=-=⎪⎭⎫ ⎝⎛e x Y Y V L ，69.451.382.12.1min=⨯=⎪⎭⎫⎝⎛=V L V L ，11minmin h kg 25100h mol 5.13941.386.36--⋅=⋅=⨯=⎪⎭⎫⎝⎛=V L V L ，1min h kg 30120251002.12.1-⋅=⨯==L L ，121x Y Y V L -=⇒32111006.269.4500495.0099.0-⨯=-=-=VL Y Y x 。
管国峰版化工原理课后习题答案第七章
管国峰版化⼯原理课后习题答案第七章第六章习题1）1）苯酚（C 6H 5OH ）（A ）和对甲酚（C 6H 4（CH 3）OH ）（B ）的饱和蒸汽压数据为：试按总压P=75mmHg （绝压）计算该物系的“t —x —y ”数据。
此物系为理想物系。
分率）—，（解：mol y x Px p y p p p P x AA A BA BA 00=--=2）承第1题，利⽤各组数据，计算①在x=0⾄x=1范围内各点的相对挥发度αi ，取各αi 的算术平均值α，算出α对αi 的最⼤相对误差。
②以平均α作为常数代⼊平衡⽅程式算出各点的“y —x i ”关系，算出由此法得出各组y i 值的最⼤相对误差。
，计算结果如下：）（解：①iABipp/=α%46.1299.1299.1318.1318.1=-===∑最⼤误差niαα计，结果如下：按）（）318.1112αααiii x x y -+=60.2385.0385.0384.0-?-=-3）已知⼄苯（A ）与苯⼄烯（B ）的饱和蒸汽压与温度的关系可按下式算得：式中p 0的单位是mmHg ，T 的单位是K 。
问：总压为60mmHg （绝压）时，A 与B 的沸点各为多少℃？在上述总压和65℃时，该物系可视为理想物系。
此物系的平衡汽、液相浓度各为多少摩尔分率？CK T T Ln B t p pC K T T Ln A t p pB BA A0007.6985.34272.63/57.33280193.16608.6195.33495.59/47.32790195.1660)1==∴--====∴--==）（的沸点为，算得的令）（的沸点为算得的，令解：mmHgpLnp KC t mmHg p AA 81.6895.5915.338/47.32790195.1615.33865602000=∴--====）（，）639.060557.081.68557.092.4881.6892.486092.4872.6315.338/57.33280193.1600=?==--==∴--=A A BB y x mmHg pLnp ）（4）苯（A ）和甲苯（B ）混合液可作为理想溶液，其各纯组分的蒸汽压计算式为式中p 0的单位是mmHg ，t 的单位是℃。
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(下册)课后题答案(第二版)
第七章 传质与分离过程概论1.在吸收塔中用水吸收混于空气中的氨。
已知入塔混合气中氨含量为5.5%（质量分数，下同），吸收后出塔气体中氨含量为0.2%，试计算进、出塔气体中氨的摩尔比1Y 、2Y 。
解：先计算进、出塔气体中氨的摩尔分数1y 和2y 。
120.055/170.09030.055/170.945/290.002/170.00340.002/170.998/29y y ==+==+进、出塔气体中氨的摩尔比1Y 、2Y 为 10.09030.099310.0903Y ==-20.00340.003410.0034Y ==-由计算可知，当混合物中某组分的摩尔分数很小时，摩尔比近似等于摩尔分数。
2. 试证明由组分A 和B 组成的双组分混合物系统，下列关系式成立： （1） 2)B A A B A B A A (d d M x M x x M M w +=（2）2A )(d d BB AA B A A M w M w M M w x +=解：（1）BB A A A A A M x M x x M w +=BA A A)1(A A M x M x x M -+=2)B B A )B A )B B A (A A (A (A A A d A d M x M x M M M x M x M x M x w +-+=-2)B B A )B A (B A A (M x M x x x M M +=+由于 1B A =+x x 故 2)B B A A B A A (d Ad M x M x x M M w +=（2）BB AA A AA M w M w M w x +=2)()(Ad A d BB A A BAA ABB AA A 11)(1M w M w M M M w M w M w M w x+-+=-2)(BA 1(BB A A )B A M w M w M M w w ++=2)(BB AA B A 1M w M w M M +=故 2)(d A d BB AA B A A M w M w M M w x +=3. 在直径为0.012 m 、长度为0.35 m 的圆管中，CO 气体通过N 2进行稳态分子扩散。
化工原理习题答案(第七章)
第7章吸收7-1．100g水中溶解1gNH3，从手册查得20C 时NH3的平衡分压为986.6Pa，在此浓度以内服从亨利定律。
试求溶解度系数H（单位为kmolm3kPa1）和相平衡常数m，总压力为100kPa。
（答：H0.59kmolm3kPa1,m0.943）解：1173c0.582kmolm，1011000c0.5821m3 H0.59molPa，Pe0.98667.4760y0.0099，e100101.3117x0.0105，11001718y0.0099e。
m0.943x0.01050*3.313106,式中p为氧在气相中的7-2．10C时氧在水中的溶解度的表达式px 平衡分压，kPa；x为溶液中氧的摩尔分数。
空气中氧的体积分数为21%，试求总压为101kPa时，每3m水中可溶解多少g氧？（答：311.4gm，或30.35molm）解：Pe0.21101.321.3kPa，Pe21.36x，66.421063.313103.3131066.4210323c11.4gm。
1810007-3．用清水吸收混合气中的NH3，进入常压吸收塔的气体含NH3体积分数为6%，吸收后气体含NH3体积分数为0.4%，出口溶液的摩尔比为1 0.12kmolNH3kmol水。
此物系的平衡关系为Y2.52X。
气液逆流流动，试求塔顶、塔底处气相推动力各为多少？（答：顶ΔY0.00402，底ΔY10.034）2y0.06y0.00412解：Y0.064，Y0.0402，1y2y1110.061210.004塔底：Y e2.52X2.520.0120.03024，塔顶：Y e2.52X2.5200，塔顶气相推动力Y0.00402，2塔底气相推动力Y1Y1Y e,10.0640.030240.034。
7-4．用水吸收空气中的甲醇蒸汽，在操作温度300K下的溶解度系H2kmolm,传质系数3kPa13kPa1k0.056kmolm，2h1kPa1 G2h1kmol-1m3L的分数。
化工原理课后习题答案
1,解：（1） y =0.008 x = + y= 7.17 ⨯104 kmol 3 (3) y = = 9.875⨯10-5 kmol 3 2，解： y = 0.09 x = 0.05 y = 0.97x= 1.71⨯10-5 m 故 D G = s 1⨯ 21.52+ 20.12 粘度 (293K )μ = 1.005CP , 分子体积 V A = 3.7 + 24.6 = 28.3cm molD L = 7.4 ⨯10-8 (2.6 ⨯13)2 ⨯ 293 ()= 1.99 ⨯10-5 cm 2 s 或1.99 ⨯10-9 m 2s(96.2 +100.6)= 98.4 kN m 2 代入式P BM = ( )10 = - 0.24 ⨯10-48.314 ⨯ 295x (101.3 )(0.66 - 5.07) 5，解：查 25 C 水汽在空气中扩散系数为D = 0.256 cm s ⎛ T ⎫ 80 C 下 ， D 2 = D 1 2 ⎪⎪ ⎛ 353 ⎫第七章 吸收* 10 10 17 10001718= 0.1047 m = * x = 0.008 0.01047= 0.764E = mp = 0.764 ⨯1.013⨯105 = 7.74 ⨯104PaH = C E = 55.5 7.74 ⨯104 m ⋅ Pa （2） P = 301.9KPa H,E 不变，则 m = E P = 7.74 ⨯104301.9 ⨯1030.2563 *5.9 ⨯103 301.9 ⨯103= 0.0195 x = 0.01047 m = y * x = 0.0195 0.01047= 1.862E = mp = 1.862 ⨯ 301.9 ⨯103 = 5.62 ⨯105PaH = C E = 55.5 5.62 ⨯105 m ⋅ Pa * y * = 0.97 ⨯ 0.05 = 0.0485 < y = 0.09 ∴吸收同理也可用液相浓度进行判断3，解：HCl 在空气中的扩散系数需估算。
化工原理课后习题答案第七章吸收习题解答
第七章 吸 收7-1 总压101.3 kPa ，温度25℃时，1000克水中含二氧化硫50克，在此浓度范围内亨利定律适用，通过实验测定其亨利系数E 为4.13 MPa ， 试求该溶液上方二氧化硫的平衡分压和相平衡常数m 。
（溶液密度近似取为1000kg/m 3）解：溶质在液相中的摩尔分数：50640.01391000501864x ==+ 二氧化硫的平衡分压：*34.13100.0139kPa=57.41kPa p Ex ==⨯⨯相平衡常数：634.1310Pa40.77101.310PaE m P ⨯===⨯7-2 在逆流喷淋填料塔中用水进行硫化氢气体的吸收，含硫化氢的混合气进口浓度为5%（质量分数），求填料塔出口水溶液中硫化氢的最大浓度。
已知塔内温度为20℃，压强为1.52×105 Pa ，亨利系数E 为48.9MPa 。
解：相平衡常数为：6548.910321.711.5210E m P ⨯===⨯ 硫化氢的混合气进口摩尔浓度：15340.04305953429y ==+若填料塔出口水溶液中硫化氢达最大浓度，在出口处气液相达平衡，即：41max 0.0430 1.3410321.71y x m -===⨯7-3 分析下列过程是吸收过程还是解吸过程，计算其推动力的大小，并在x - y 图上表示。
（1）含NO 2 0.003(摩尔分率)的水溶液和含NO 2 0.06 (摩尔分率) 的混合气接触，总压为101.3kPa ，T=15℃，已知15℃时，NO 2水溶液的亨利系数E =1.68×102 kPa ；（2）气液组成及温度同（1），总压达200kPa （绝对压强）。
解：（1）相平衡常数为：51311.6810Pa 1.658101.310Pa E m P ⨯===⨯ *1 1.6580.0030.00498y m x ==⨯=由于 *y y >，所以该过程是吸收过程。
化工原理习题答案第七章
c Ai -1 c Ai k1 c Ai c Bi k 2 c Ci c Di
(A)
A、B、C、D 分别代表乙酸、乙醇、乙酸乙酯和水。由计量关系得：
c B c B0 (c A0 c A ) c C c D c A0 c A
从已知条件计算出：
c A0 c B0 1.8 864 6.48mol/L 4.0 60 2.2 864 10.33mol/L 4.0 46
分解： C 6 H 5 C(CH 3 ) 2 COH CH 3 COCH 3 C 6 H 5 OH 生产苯酚和丙酮。该反应为一级反应，反应温度下反应速率常数等于 0.08s-1,最终转化率达 98.9%，试计算苯酚的产量。 (1) 如果这个反应器是间歇操作反应器，并设辅助操作时间为 15min；
0.3266 80.5 91.11kg/h 0.95 30%
0.3266 84 190.2 kg/h 0.95 15%
每小时需碳酸氢钠：
91.11 190.2 275.8L/h 1.02 0.3266 1000 1.23mol/L 氯乙醇初始浓度： c A 0 0.95 275.8 x Af dx 1 xAf dxA 1 0.95 A 反应时间： t 2.968h 2 0 kcA cB kcA0 0 (1 xA ) 5.2 1.231 1 0.95
苯酚产量 q v0 c 苯酚 16.02 3.2 0.989 50.69mol / min 285.9kg / h （3）说明全混釜的产量小于间歇釜的产量，这是由于全混釜中反应物浓度低，反应速度慢 的原因。 （4）由于该反应为一级反应，由上述计算可知，无论是间歇反应器或全混流反应器，其原 料处理量不变，但由于 cA 增加一倍，故 c 均增加一倍。
化工原理课后思考题答案完整版
第一章流体流动问题1.什么是连续性假定?质点的含义是什么?有什么条件?答1．假定流体是由大量质点组成的、彼此间没有间隙、完全充满所占空间的连续介质。
质点是含有大量分子的流体微团，其尺寸远小于设备尺寸，但比起分子自由程却要大得多。
问题2.描述流体运动的拉格朗日法和欧拉法有什么不同点?答2．前者描述同一质点在不同时刻的状态；后者描述空间任意定点的状态。
问题3.粘性的物理本质是什么?为什么温度上升,气体粘度上升,而液体粘度下降?答3．分子间的引力和分子的热运动。
通常气体的粘度随温度上升而增大，因为气体分子间距离较大，以分子的热运动为主；温度上升，热运动加剧，粘度上升。
液体的粘度随温度增加而减小，因为液体分子间距离较小，以分子间的引力为主，温度上升，分子间的引力下降，粘度下降。
问题4.静压强有什么特性?答4．静压强的特性：①静止流体中任意界面上只受到大小相等、方向相反、垂直于作用面的压力；②作用于任意点所有不同方位的静压强在数值上相等；③压强各向传递。
问题5.图示一玻璃容器内装有水，容器底面积为8×10-3m 2，水和容器总重10N。
(1)试画出容器内部受力示意图(用箭头的长短和方向表示受力大小和方向)；(2)试估计容器底部内侧、外侧所受的压力分别为多少？哪一侧的压力大？为什么？题5附图题6附图答5．1）图略，受力箭头垂直于壁面、上小下大。
2）内部压强p=ρgh=1000×9.81×0.5=4.91kPa；外部压强p=F/A=10/0.008=1.25kPa<内部压强4.91kPa。
因为容器内壁给了流体向下的力，使内部压强大于外部压强。
问题6.图示两密闭容器内盛有同种液体，各接一U 形压差计，读数分别为R 1、R 2，两压差计间用一橡皮管相连接，现将容器A 连同U 形压差计一起向下移动一段距离，试问读数R 1与R 2有何变化？(说明理由)答6．容器A 的液体势能下降，使它与容器B 的液体势能差减小，从而R 2减小。
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第七章 吸 收7-1 总压101.3 kPa ，温度25℃时，1000克水中含二氧化硫50克，在此浓度范围内亨利定律适用，通过实验测定其亨利系数E 为4.13 MPa ， 试求该溶液上方二氧化硫的平衡分压和相平衡常数m 。
（溶液密度近似取为1000kg/m 3）解：溶质在液相中的摩尔分数：50640.01391000501864x ==+ 二氧化硫的平衡分压：*34.13100.0139kPa=57.41kPa p Ex ==⨯⨯相平衡常数：634.1310Pa40.77101.310PaE m P ⨯===⨯7-2 在逆流喷淋填料塔中用水进行硫化氢气体的吸收，含硫化氢的混合气进口浓度为5%（质量分数），求填料塔出口水溶液中硫化氢的最大浓度。
已知塔内温度为20℃，压强为1.52×105 Pa ，亨利系数E 为48.9MPa 。
解：相平衡常数为：6548.910321.711.5210E m P ⨯===⨯ 硫化氢的混合气进口摩尔浓度：15340.04305953429y ==+若填料塔出口水溶液中硫化氢达最大浓度，在出口处气液相达平衡，即：41max 0.0430 1.3410321.71y x m -===⨯7-3 分析下列过程是吸收过程还是解吸过程，计算其推动力的大小，并在x - y 图上表示。
（1）含NO 2 0.003(摩尔分率)的水溶液和含NO 2 0.06 (摩尔分率) 的混合气接触，总压为101.3kPa ，T=15℃，已知15℃时，NO 2水溶液的亨利系数E =1.68×102 kPa ；（2）气液组成及温度同（1），总压达200kPa （绝对压强）。
解：（1）相平衡常数为：51311.6810Pa 1.658101.310Pa E m P ⨯===⨯ *1 1.6580.0030.00498y m x ==⨯=由于 *y y >，所以该过程是吸收过程。
气相推动力为：*0.060.004980.0550y y -=-= 液相推动力为：*10.060.0030.03321.658y x x x m -=-=-=（2）相平衡常数为：5232 1.6810Pa0.8420010PaE m P ⨯===⨯ *10.840.0030.00252y m x ==⨯=由于 *y y >，所以该过程仍是吸收过程。
气相推动力为：*0.060.002520.0575y y -=-=液相推动力为：*20.060.0030.06840.84y x x x m -=-=-=yx0.000.020.040.060.08yx7-4 在某操作条件下用填料塔清水逆流洗涤混合气体，清水物理吸收混合气中的某一组分，测得某截面上该组分在气、液相中的浓度分别为 y = 0.014，x = 0.02。
在该吸收系统中，平衡关系为y = 0.5x ，气膜吸收分系数k y = 1.8×10-4 kmol / (m 2·s)，液膜吸收分系数k x = 2.1×10-5 kmol / (m 2.s)，试求：（1）界面浓度y i 、x i 分别为多少？（2）指出该吸收过程中的控制因素，并计算气相推动力在总推动力中所占的百分数。
解：（1）对于稳定吸收过程，气、液两相内传质速率应相等，有： i i ()()y x k y y k x x -=-45i i 1.810(0.014) 2.110(0.02)y x --⨯⨯-=⨯⨯- （1）在界面处气液两相达平衡，有：i i 0.5y x = （2）联立方程（1）、（2）得 i 0.0265x =，i 0.0132y =（2）气相传质阻力：32411 5.55610s m /kmol 1.810y k -==⨯⋅⨯ 以气相为基准的液相传质阻力：4250.5 2.38110s m /kmol 2.110x m k -==⨯⋅⨯ 因此，吸收过程为液膜扩散控制。
总气相传质推动力为：0.0140.50.020.004y mx -=-⨯= 气相推动力：i 0.0140.01320.0008y y -=-= 气相推动力在总推动力中所占比例：i 0.00080.20.004y y y mx -==-7-5 在吸收塔内用水吸收混于空气中的甲醇蒸气，操作温度为25℃，压力为105kPa （绝对压力）。
稳定操作状况下，塔内某截面上的气相中甲醇分压为7.5 kPa ，液相中甲醇浓度为2.85kmol / m 3。
甲醇在水中的溶解度系数H = 2.162 kmol / (m 3·kPa)，液膜吸收分系数k L = 2.0×10-5 m / s ，气膜吸收分系数k G = 1.2×10-5 kmol / (m 2·s·kPa.)。
试求：（1）气液界面处气相侧甲醇浓度y i ；（2）计算该截面上的吸收速率。
解：（1）对于稳定吸收过程，气、液两相内传质速率应相等，有： i i ()()G L k p p k c c -=-55i i 1.210(7.5) 2.110( 2.85)p c --⨯⨯-=⨯⨯- （1）在界面处气液两相达平衡，有： i i 1p c H =i i 12.162p c = （2）联立方程（1）、（2）得3i 5.644kmol/m c =，i 2.611kPa p =气液界面处气相侧甲醇浓度：i i 2.6110.0249105p y P === （2）该截面上的吸收速率：552A i () 1.210(7.5 2.611) 5.8710kmol/(m s)G N k p p --=-=⨯⨯-=⨯7-6 在101.3kPa 及25℃的条件下，用清水在填料吸收塔逆流处理含的SO 2混合气体。
进塔气中含SO 2分别为 0.04（体积分数），其余为惰性气体。
水的用量为最小用量的1.5倍。
要求每小时从混合气体中吸收2000 kg 的SO 2，操作条件下亨利系数4.13 MPa ，计算每小时用水量为多少（m 3）和出塔液中SO 2的浓度（体积分数）？ 此题的第二问修改成“出塔气中SO 2的浓度（体积分数）？”因条件不够计算不出来，原题第二问是计算出塔液中SO 2的浓度（摩尔分数）。
解：20X =，1110.040.417110.04y Y y ===-- 相平衡常数为：634.131040.77101.310E m P ⨯===⨯ 由于是低浓度吸收，有：40.77M m ≈= 由物料衡算得：122000()=31.25kmol/h 64V Y Y -=12min12()31.253055.31kmol/h 0.41740.77V Y Y L Y X M-===- min 1.54582.97kmol/h L L ==每小时用水量：34582.971882.494m /h 1000Q ⨯==由物料衡算得：121()4582.9731.25kmol/h L X X X -==10.00682X =出塔液中SO 2的浓度：1110.006820.00677110.00682X x X ===++7-7 用清水在吸收塔中吸收NH 3-空气混合气体中的NH 3，操作条件是：总压101.3kPa ，温度为20℃。
入塔时NH 3的分压为1333.2Pa ，要求回收率为98%。
在 101.3kPa 和20℃时，平衡关系可近似写为 Y * =2.74 X 。
试问：（1） 逆流操作和并流操作时最小液气比 (L / V )min 各为多少？由此可得出什么结论？（2）若操作总压增为303.9 kPa 时，采用逆流操作，其最小液气比为多少？并与常压逆流操作的最小液气比作比较讨论。
解：1 1.33320.0133101.3 1.3332p Y P p ===--， 21(10.98)0.020.01330.000266Y Y =-=⨯= 20X =（1）逆流操作时最小液气比：12min 120.01330.000266() 2.6850.01332.742.74Y Y L VY X --===-并流操作时最小液气比：12min20.01330.000266()134.260.0002662.742.74Y Y L VY --===由此可知：若完成相同的吸收任务，并流操作时的用水量比逆流操作时用水量大。
（2）由于亨利常数仅是温度的函数，若总压增加，相平衡常数会发生变化，又因为，该吸收为低浓度吸收，有：M m ≈11 2.74101.3277.562kPa E M P ≈=⨯= 22277.5620.913303.9E M P ≈== 加压后，逆流操作时的最小液气比：12min 1220.01330.000266()0.8950.01330.913Y Y L V Y X M --===- 由此可知，完成相同的吸收任务，加压后，逆流操作的用水量小于常压的用水量，但是加压会增加能耗，这是以增大能耗为代价来减少吸收操作的用水量。
7-8 在一逆流吸收塔中用吸收剂吸收某混合气体中的可溶组分。
已知操作条件下该系统的平衡关系为Y =1.15X ，入塔气体可溶组分含量为9%（体积），吸收剂入塔浓度为1%（体积）；试求液体出口的最大浓度为多少？ 解：1110.090.0989110.09y Y y ===-- 由题可得，液体出口的最大浓度是与入塔气体浓度相平衡的液体浓度： 11,max 0.09890.0861.15Y X M === 液体出口的最大浓度：11,max 10.0860.0792110.086X x X ===++7-9 在填料塔内用清水逆流吸收某工业废气中所含的二氧化硫气体，SO 2浓度为0.08（体积分数），其余可视为空气。
冷却后送入吸收塔用水吸收，要求处理后的气体中SO 2浓度不超过0.004（体积分数）。
在操作条件下的平衡关系为Y * = 48X ，所用液气比为最小液气比的1.6倍。
求实际操作液气比和出塔溶液的浓度。
并在Y -X 图上画出上述情况的操作线与平衡线的相互关系。
解：1110.080.0870110.08y Y y ===--，2220.0040.00402110.004y Y y ===--，20X = 逆流操作的最小液气比：12min 10.08700.00402()45.7820.087048Y Y L VY M--=== 实际操作液气比：min 1.6() 1.645.78273.251LL VV==⨯=由操作线方程可得： 121()0.08700.004020.0011373.251V Y Y X L --=== 出塔溶液的浓度：1110.001130.00113110.00113X x X ==≈++7-10 常压（101.325kPa ）用水吸收丙酮——空气混合物中的丙酮（逆流操作），入塔混合气中含丙酮7%（体积），混合气体流量为1500 m 3 / h （标准状态），要求吸收率为97%，已知亨利系数为200kPa （低浓度吸收，可视M≈m ）。