化工原理第五章吸收题
化工原理答案_第五章__吸收供参习
x1—X 0.0105 1—0.0105 =0.0106【5-3】进入吸收器的混合气体中,第五章 吸收相组成的换算【5-1】 空气和CO ?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 丫 y兰 0251 _y 1-0.2【5-2】20C 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=0.01051/17+10X8浓度c 的计算20C ,溶液的密度用水的密度© =998.2kg/m 3代替。
溶液中NH 3的量为 n =1 10 J / 17kmol 溶液的体积 V =101 10-/998.2 m 33溶液中 NH 3 的浓度 c =丄=1—103 /17=0.581kmoj/m 3V 101 疋 10一 / 998.2「 R 9 98 23或 c -x0.0 1 0=5 . 0 kmo "mM s 18NH 3与水的摩尔比的计算 X 1/170.0106100/18NH 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 丫和摩尔分数y 表示。
吸收率的定义为被吸收的溶质量 丫 -丫 2 _邑一原料气中溶质量 一 £一飞解原料气中NH 3的摩尔分数y =0.1 摩尔比丫!二y 1"=0.1111 1-0.1 吸收器出口混合气中 NH 3的摩尔比为丫 2 =(1」[)丫 (1-0.9) 0.111 =0.0111摩尔分数"占厂晋7"01098气液相平衡液相中NH 3的摩尔分数气相的平衡摩尔分数x 1/170.0105/7+100/18y* 二 p / p=0 7 9/8 1 0 0 0.21 101.325 63.313 10=6.42 106kmol O /kmol 溶液此为1kmol 水溶液中最大可能溶解 6.42 10^kmol O 【5-4】 lOOg 水中溶解lg NH 3,查得20 C 时溶液上方NH 3的平衡分压为798Pa 。
化工原理刘伟编第二版第五章吸收答案
摩尔分数1/17x =1/17 100^8=0.0105 0.01051—0.0105 =0.0106相组成的换算【5-1】空气和CO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?解因摩尔分数二体积分数,y =0.2摩尔分数摩尔比丫二占二短=025【5-2】20C的lOOg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表示时,各为多少?浓度C的计算20°C,溶液的密度用水的密度:=998.2kg/ m3代替。
溶液中NH的量为n =1 10- /17kmol溶液的体积V =101 10 -/998.2 m3溶液中NH的浓度c=E= 1 103/17=0.581kmoj/m3V 101x10 —/998.2「、R 998.2 3或c=——x 0.0105 =0.582kmol/ mM s 18NH与水的摩尔比的计算【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,以摩尔比丫和摩尔分数y表示。
吸收率的定义为解原料气中NH的摩尔分数y =0.1摩尔比丫也010.1111「y’1-0.1吸收器出口混合气中NH的摩尔比为摩尔分数丫 0.0111y2— = 0.010981 丫 1 • 0.0111气液相平衡【5-4】I00g 水中溶解Ig NH3,查得20C时溶液上方NH3的平衡分压为798P&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 / (m3 kPa)]和相平衡常数m总压为100kPa。
第五章吸收X-P A0.21 101.32563.313 10 =6.42 10kmol O/kmol 溶液此为1kmol水溶液中最大可能溶解 6.42 10“kmol O解液相中NH3的摩尔分数x=E而V。
0105气相中NH3的平衡分压P* =0.798 kPa亨利系数 E 二p*/x =0.798/0.0105 =76液相中NH3 的浓度c =—-~~103/170.581 kmo/mV 101x10^/998.2溶解度系数H 二c/p* =0.581 / 0.798 =0.728kmol / (m3 kPa)液相中NH3的摩尔分数x 1/170.0105"7+100/18气相的平衡摩尔分数y* =P*/ p =0.798/100相平衡常数m二厂07980.76x 100x0.0105或m 二E / p =76/100 =0.76【5-5】空气中氧的体积分数为21%试求总压为101.325kPa ,温度为10°C时, 1 m3水中最大可能溶解多少克氧?已知10C时氧在水中的溶解度表达式为p* =3.313 106x,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。
化工原理王志魁第五版习题解答:第五章--吸收
第五章 吸收气液相平衡【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。
解 总压.101325 p kPa =空气中2O 的压力分数 .021A p p ==/体积分数空气中2O 的分压 *..021101325 A p kPa =⨯亨利系数 .6331310E kPa =⨯(1) 利用亨利定律*A p Ex =计算与气相分压..021101325A p kPa =⨯相平衡的液相组成为 *. ..A p x kmol O kmol E ⨯===⨯⨯-6260.2110132564210 /331310溶液 此为1kmol 水溶液中最大可能溶解.6264210kmol O -⨯因为溶液很稀,其中溶质很少1kmol 水溶液≈1kmol 水=18 kg 水10℃,水的密度 .39997kg m ρ=/故 1kmol 水溶液≈.3189997m /水即 .3189997m 水中最大可能溶解.664210kmol -⨯氧 故 31m 水中最大可能溶解的氧量为 (6426421099973571018)kmol O --⨯⨯=⨯ ...4222357103211410O 114O kg g --⨯⨯=⨯=(2) 利用亨利定律*A A c p H =计算 ()...5369997== 167610/33131018ss H kmol m kPa EM ρ-≈⨯⋅⨯⨯ 31m 水中最大可能溶解的氧量为*(..)(.).5432021101325 16761035710A A c p H kmol O m --==⨯⨯=⨯/ 溶液 ...4222357103211410114kg O g O --⨯⨯=⨯=【5-9】CO 2分压力为50kPa 的混合气体,分别与CO 2浓度为./3001kmol m 的水溶液和CO 2浓度为.3005kmol m /的水溶液接触。
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。
(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)。
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。
化工原理王志魁第五版习题解答:第五章 吸收
第五章吸收气液相平衡【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。
解总压.101325 p kPa=空气中2O 的压力分数.021A p p ==/体积分数空气中2O 的分压*..021101325 A p kPa =⨯亨利系数 .6331310E kPa=⨯(1)利用亨利定律*A p Ex =计算与气相分压..021101325A p kPa =⨯相平衡的液相组成为*. ..A p x kmol O kmol E ⨯===⨯⨯-6260.2110132564210 /331310溶液此为1kmol 水溶液中最大可能溶解.6264210kmol O -⨯因为溶液很稀,其中溶质很少1kmol 水溶液≈1kmol 水=18kg 水10℃,水的密度.39997kg m ρ=/故1kmol 水溶液≈.3189997m /水即.3189997m 水中最大可能溶解.664210kmol -⨯氧故31m 水中最大可能溶解的氧量为 (6426421099973571018)kmol O --⨯⨯=⨯ (4222)357103211410O 114O kg g --⨯⨯=⨯=(2)利用亨利定律*A A c p H =计算()...5369997== 167610/33131018s s H kmol m kPa EM ρ-≈⨯⋅⨯⨯31m 水中最大可能溶解的氧量为*(..)(.).5432021101325 16761035710A A c p H kmol O m --==⨯⨯=⨯/溶液 (4222)357103211410114kg O g O --⨯⨯=⨯=【5-9】CO 2分压力为50kPa 的混合气体,分别与CO 2浓度为./3001kmol m 的水溶液和CO 2浓度为.3005kmol m /的水溶液接触。
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。
化工原理下册复习题
《化工原理》章节复习题第五章吸收一、填空及选择1.吸收操作的依据是(),以达到分离气体混合物的目的。
2.对低浓度的气液平衡系统,当温度增加时,其溶解度系数H将();而当系统液相总浓度增加时,其平衡常数m将();当总压降低时,亨利系数E将(),平衡常数m将(),溶解度系数H将()。
3.亨利定律表达式P*=Ex,若某气体在水中的亨利系数E很小,说明该气体为()气体。
4.含低浓度溶质的气液平衡系统中,溶质在气相中的摩尔组成与其在液相中的摩尔组成的差值()。
A、负值;B、正值;C、零;D、不确定5.吸收操作的作用是分离()。
A、气体混合物;B、液体均相混合物;C、气液混合物;D、部分互溶的液体混合物6.只要组分在气相中心的分压()液相中该组分的平衡分压,吸收就会继续进行,直到达到一个新的平衡位置。
A、大于;B、小于;C、等于;D、不等于7.对低浓度溶质的气液平衡系统A、B,在同样条件下,A系统中的溶质溶解度较B系统中的溶质溶解度高,则A系统的溶解度系数H A( )H B,相平衡常数m A( )m BA、大于;B、等于;C、小于;D、不确定8、在吸收过程中,K Y和k Y是以()和()为推动力的吸收系数。
9、在填料塔中用清水吸收混合气中的NH3,当水泵发生故障,水量减少时,吸收率 ( )A.增加;B. 减少;C.不变;D.无法判断;10、含低浓度难溶气体的混合气体,在逆流填料吸收塔内进行吸收操作,传质阻力主要存在于()中;若增大液相湍流程度,则总吸收系数KX值将()。
11、一般而言,两组分A、B的等摩尔相互扩散体现在()单元操作中;而组分A在B中的单相扩散体现在()单元操作中。
12、双膜理论是将整个相际传质过程简化为()13、水吸收氨-空气混合气中的氨,它是属于()控制的吸收过程。
14、实验室用水吸收NH3的过程基本上属于(A.气膜控制;B.液膜控制;C.双膜控制)过程;其中气相中的浓度梯度液相中的浓度梯度(均已换算为相应的液相组成;A.>;B.<;C.=);气膜阻力液膜阻力(A.>;B.<; C.=)。
化工原理(下册)复习试题
《化工原理》章节复习题第五章吸收一、填空及选择1.吸收操作的依据是(),以达到分离气体混合物的目的。
2.对低浓度的气液平衡系统,当温度增加时,其溶解度系数H将();而当系统液相总浓度增加时,其平衡常数m将();当总压降低时,亨利系数E将(),平衡常数m将(),溶解度系数H将()。
3.亨利定律表达式P*=Ex,若某气体在水中的亨利系数E很小,说明该气体为()气体。
4.含低浓度溶质的气液平衡系统中,溶质在气相中的摩尔组成与其在液相中的摩尔组成的差值()。
A、负值;B、正值;C、零;D、不确定5.吸收操作的作用是分离()。
A、气体混合物;B、液体均相混合物;C、气液混合物;D、部分互溶的液体混合物6.只要组分在气相中心的分压()液相中该组分的平衡分压,吸收就会继续进行,直到达到一个新的平衡位置。
A、大于;B、小于;C、等于;D、不等于7.对低浓度溶质的气液平衡系统A、B,在同样条件下,A系统中的溶质溶解度较B系统中的溶质溶解度高,则A系统的溶解度系数H A()H B,相平衡常数m A( )m BA、大于;B、等于;C、小于;D、不确定8、在吸收过程中,K Y和k Y是以()和()为推动力的吸收系数。
9、在填料塔中用清水吸收混合气中的NH3,当水泵发生故障,水量减少时,吸收率( )A.增加;B. 减少;C.不变;D.无法判断;10、含低浓度难溶气体的混合气体,在逆流填料吸收塔内进行吸收操作,传质阻力主要存在于()中;若增大液相湍流程度,则总吸收系数KX值将()。
11、一般而言,两组分A、B的等摩尔相互扩散体现在()单元操作中;而组分A在B中的单相扩散体现在()单元操作中。
12、双膜理论是将整个相际传质过程简化为()13、水吸收氨-空气混合气中的氨,它是属于()控制的吸收过程。
14、实验室用水吸收NH3的过程基本上属于(A.气膜控制;B.液膜控制;C.双膜控制)过程;其中气相中的浓度梯度液相中的浓度梯度(均已换算为相应的液相组成;A.>;B.<;C.=);气膜阻力液膜阻力(A.>;B.<;C.=)。
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。
化工原理吸收
表明 : 塔内任一截面的气相组成Y与液相组成X之间成直线 关系,直线的斜率为L/G。
2013-8-15
T(X2、Y2)代表塔顶状态, B(X1、Y1)代表塔底状态。
TB是操作线,其上任一点代表塔内某一截面的气、液组成。
2013-8-15
并流吸收塔的操作线:
L L Y X ( X 1 Y1 ) G G
Lmin
Y1 Y2 G X1 X 2
2013-8-15
计算法 适用条件:平衡线符合亨利定律,可用 Y * mX 表示
L Y1 Y2 ( ) min Y1 G X2 m
Lmin
Y1 Y2 G Y1 X2 m
2013-8-15
例:在填料吸收塔内,用清水逆流吸收磺化反应产生的SO2
2013-8-15
最小液气比的求法
图解法
•正常的平衡线
L Y1 Y2 ( ) min * G X1 X 2
与最小液气比对应的吸收剂 用量为最小吸收剂用量Lmin
Lmin
Y1 Y2 G * X1 X 2
2013-8-15
•平衡线为上凸形时
L Y1 Y2 ( ) min G X1 X 2
*
mG m ——解吸因数。平衡线斜率和操作线斜率的比值 S L L 无因次。S愈大,解吸愈易进行。 G L 1 L G A ——吸收因数 S mG m 2013-8-15
2013-8-15
分析 :
N OG
1 Y1 Y2 ln[( 1 S ) S] * 1 S Y2 Y2
2013-8-15
Y2 Y2
*
N OG
Y1 Y2
化工原理第五章 吸收 题
精心整理六吸收浓度换算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,2.4于3mm2.5组成y aD G2.62.7(或分压2.825(1)CO2(2)2.9,2.10x=0.05(均为摩尔分率)。
气相传质系数k y=3.84×10-4[kmol/(m2.s.Δy)],液相传质系数k x=1.02×10-2[kmol/(m2.s.Δx)],操作条件下的平衡关系为y=1.34x,求该截面上的:(1)总传质系数K y,[kmol/(m2.s.Δy)];(2)总推动力Δy;(3)气相传质阻力占总阻力的比例;(4)气液介面的气相、液相浓度y i和x i。
操作线作法2.11根据以下双塔吸收的四个流程,分别作出每个流程的平衡线(设为一直线)和操作线的示意图。
2.12示意画出下列吸收塔的操作线。
(图中y b1>y b2,x a2>x a1;y b2气体和x a2液体均在塔内与其气、液相浓度相同的地方加入)2.13, 2.142.15用填料塔以清水吸收空气中的丙酮,入塔混合气量为1400[Nm3/h],其中含丙酮4%(体积%),要求丙酮回收率为99%,吸收塔常压逆流操作,操作液气比取最小液气比的 1.2倍,平衡关系为y=1.68x,气相总传质单元高度H OG=0.5m求:(1)用水量及水溶液的出口浓度x b(2)填料层高度Z(用对数平均推动力法计算N OG)。
2.16某工厂拟用清水吸收混合气体中的溶质A,清水用量为4500[kg/h],混合气体量为2240[Nm3/h],其中溶质A的含量为5%(体积%),要求吸收后气体中溶质含量为0.3%,上述任务用填料塔来完成,已知体积总传质系数K Y a为307[kmol/m3.h],平衡关系为y=2x,如塔径已确定为1m,求填料层高度为多少m?(N OG用吸收因数法)2.17用填料塔从一混合气体中吸收所含苯。
化工原理王志魁第五版习题解答:第五章 吸收
第五章 吸收气液相平衡【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。
解 总压.101325 p kPa =空气中2O 的压力分数 .021A p p ==/体积分数空气中2O 的分压 *..021101325 A p kPa =⨯亨利系数 .6331310E kPa =⨯(1) 利用亨利定律*A p Ex =计算与气相分压..021101325A p kPa =⨯相平衡的液相组成为*. ..A p x kmol O kmol E ⨯===⨯⨯-6260.2110132564210 /331310溶液 此为1kmol 水溶液中最大可能溶解.6264210kmol O -⨯因为溶液很稀,其中溶质很少1kmol 水溶液≈1kmol 水=18 kg 水10℃,水的密度 .39997kg m ρ=/故 1kmol 水溶液≈.3189997m /水即 .3189997m 水中最大可能溶解.664210kmol -⨯氧 故 31m 水中最大可能溶解的氧量为 (6426421099973571018)kmol O --⨯⨯=⨯ ...4222357103211410O 114O kg g --⨯⨯=⨯=(2) 利用亨利定律*A A c p H =计算 ()...5369997== 167610/33131018ss H kmol m kPa EM ρ-≈⨯⋅⨯⨯ 31m 水中最大可能溶解的氧量为*(..)(.).5432021101325 16761035710A A c p H kmol O m --==⨯⨯=⨯/ 溶液 ...4222357103211410114kg O g O --⨯⨯=⨯=【5-9】CO 2分压力为50kPa 的混合气体,分别与CO 2浓度为./3001kmol m 的水溶液和CO 2浓度为.3005kmol m /的水溶液接触。
化工原理课后作业(吸收)
6.吸收一、单选题1.用纯溶剂吸收混合气中的溶质。
逆流操作,平衡关系满足亨利定律。
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ϕ的变化为:()。
C(A)y2上升,ϕ下降(B)y2下降,ϕ上升(C)y2上升,ϕ不变(D)y2上升,ϕ变化不确定2.在填料塔中,低浓度难溶气体逆流吸收时,若其它条件不变,但入口气量增加,则气相总传质单元数()。
BA 增加 B减少 C不变 D不定3.在填料塔中,低浓度难溶气体逆流吸收时,若其它条件不变,但入口气量增加,则出口气体组成将()。
AA 增加 B减少 C不变 D不定4.在填料塔中,低浓度难溶气体逆流吸收时,若其它条件不变,但入口气量增加,则出口液体组成()。
AA 增加 B减少 C不变 D不定5.低浓度的气膜控制系统,在逆流吸收操作中,若其它条件不变,但入口液体组成增高时,则气相总传质单元数将()。
CA 增加 B减少 C不变 D不定6.低浓度的气膜控制系统,在逆流吸收操作中,若其它条件不变,但入口液体组成增高时,则气相总传质单元高度将()。
CA 增加 B减少 C不变 D不定7.低浓度的气膜控制系统,在逆流吸收操作中,若其它条件不变,但入口液体组成增高时,则气相出口组成将()。
AA 增加 B减少 C不变 D不定8.低浓度的气膜控制系统,在逆流吸收操作中,若其它条件不变,但入口液体组成增高时,则液相出口组成将()。
AA 增加 B减少 C不变 D不定9.正常操作下的逆流吸收塔,若因某种原因使液体量减少以至液气比小于原定的最小液气比时,下列哪些情况将发生? C(A)出塔液体浓度增加,回收率增加(B)出塔气体浓度增加,但出塔液体浓度不变(C)出塔气体浓度与出塔液体浓度均增加(D)在塔下部将发生解吸现象10.最大吸收率与()无关。
DA 液气比 B液体入塔浓度 C相平衡常数 D吸收塔型式11.逆流填料吸收塔,当吸收因数A<1且填料为无穷高时,气液两相将在()达到平衡。
化工原理第五章(吸收塔的计算)
X
X
吸收推动力
2019/1/16
二、吸收剂用量与最小液气比
1、最小液气比
【定义】对于一定的分离任务、操作条件和吸收物
系,当塔内某截面吸收推动力为零时(气液两相平
衡Y-Y*=0),达到分离要求所需塔高为无穷大时
的液气比称为最小液气比,以(L/G)min表示。
FA N A A KY A(Y Y )
逆流吸收塔内的吸收推动力
2019/1/16
【逆流吸收操作线方程的有关讨论】
L L L L Y X (Y1 X 1 ) Y X (Y2 X 2 ) G G G G
G, Y2 L, X2
(1)【作用】表明了塔内任
一截面上气相组成Y与液相组
成X之间的关系。 【问题】与Y*=mX有何不同?
G,
Y
m
L, X
1m3/s。要求SO2的回收率为95%,吸收剂用量
为最小吸收剂用量的120%。求吸收后吸收液
的浓度和吸收用水*=31.13X
2019/1/16
【解】已知 y1=0.09 η=95%=0.95
∴
y1 0.09 Y1 0.099 1 y1 1 0.09
Y2=(1-η)Y1=(1-0.95)×0.099=0.00495
据 Y*=31.13X 知: m=31.13
据
Y1 Y2 L ( ) min G Y1 / m X 2
L 0.099 0.00495 ( ) min 29.6 0.099 G 0 31.13
∴
2019/1/16
(4)吸收操作时,Y > Y*或X* > X,故吸收操作线在
平衡线Y*=f(X)的上方,操作线离平衡线愈远吸收的
化工原理第五章吸收题
六吸收浓度换算甲醇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。
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。
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。
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=[cm2/s],求气膜的当量厚度。
相平衡与亨利定律温度为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。
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。
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。
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浓度换算2.1 甲醇15%(质量)的水溶液, 其密度为970Kg/m 3, 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(HCI)在⑴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 C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/m 3], 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/m 2 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10C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/m3atm]及[kmol/m 3 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 C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?⑵刚开始接触时的总传质推动力△ P, △各为多少?气液达到平衡时的总传质推动力又为多少?操作线作法2.11根据以下双塔吸收 的四个流程,分别作出每 个流程的平衡线(设为一 直线)和操作线的示意 图。
1T 1 12T2.9在填料塔中用清水吸收气体中所含的丙酮蒸气 ,操作温度20C ,压力1atm 。
若已知 气相与液相传质分系数(简称传质系数)k G = 3.5 X 0-4[kmol/(m 2s.atm)],k L =1.5 M 0-4 [m/s],平衡关系服从亨利定律,亨利系数E=32atm ,求K G 、K x 、K y 和气相阻力在总阻力中所 占的比例。
2.10在一填料塔中用清水吸收混合气中的氨。
吸收塔某一截面上的气相浓度 y=0.1,液相浓度x=0.05(均为摩尔分率)。
气相传质系数k y =3.84 X 0-4[kmol/(m 2.s. △ y 液相传 质系数 k x =1.02 X 0-2[kmol/(m 2.s. △ X 操作条件下的平衡关系为 y=1.34x,求该截面上的:(1) 总传质系数 K y ,[kmol/(m 2.s. △ y)]; (2) 总推动力△ y;⑶气相传质阻力占总阻力的比例;⑷气液介面的气相、液相浓度y i 和x i 。
:Ku112Kb 21习题11附图2.12示意画出下列吸收塔的操作线。
(图中y b1>y b2, x a2>x ai ; y b2气体和x a2液体均在塔内与其气、 液相浓度相同的地方加入)2.13在填料塔中用纯水逆流吸收气体混合物中的S02,混合气中SO 2初始浓度为5%(体 积),在操作条件下相平衡关系 y=5.0x,试分别计算液气比为 4和6时,气体的极限出口浓度(即填料层为 无限高时,塔气体出口浓度)及画出操作线。
2.14在吸收过程中,一般按图 1设计,有人建议按图 2流程设计吸收塔,试写出两种情况下的 操作线方程,画出其操作线,并用图示符号说明操作线斜率和塔顶、底的操作状态点。
习题14附图L L 1 X 1,*1 1 1V V国2L习题12附图V Ya L'X'iV * L 1X.團丄设计型计算2.15用填料塔以清水吸收空气中的丙酮,入塔混合气量为1400[Nm3/h],其中含丙酮4%(体积%), 要求丙酮回收率为99%,吸收塔常压逆流操作,操作液气比取最小液气比的 1.2倍,平衡关系为y=1.68x,气相总传质单元高度H oG=0.5m求:(1)用水量及水溶液的出口浓度X b(2)填料层高度Z(用对数平均推动力法计算N OG)。
2.16某工厂拟用清水吸收混合气体中的溶质A,清水用量为4500[kg/h],混合气体量为2240[Nm3/h],其中溶质A的含量为5%(体积%),要求吸收后气体中溶质含量为0.3%,上述任务用填料塔来完成,已知体积总传质系数K v a为307[kmol/m 3.h],平衡关系为y=2x,如塔径已确定为1m,求填料层高度为多少m?(N oG用吸收因数法)2.17用填料塔从一混合气体中吸收所含苯。
进塔混合气体含苯5%(体积百分数),其余为惰性气体。
回收率为95%。
吸收塔操作压强为780mmHg,温度为25C,进入填料塔的混合气体为1000m3/h。
吸收剂为不含苯的煤油。
煤油的耗用量为最小用量的 1.5倍。
气液逆流流动。
已知该系统的平衡关系为Y=0.14X(式中Y、X均为摩尔比)。
已知气相体积总传质系数K Y a=125kmol/m3.h。
煤油的平均分子量为170Kg/Kmol。
塔径为0.6m。
试求:(1)煤油的耗用量为多少Kg/h?(2)煤油出塔浓度X1为多少?习题17附图(3)填料层高度为多少m?(4)吸收塔每小时回收多少Kg苯?(5)欲提高回收率可采用哪些措施?并说明理由。
2.18在逆流操作的填料塔内,用纯溶剂吸收混合气体中的可溶解组分。
已知:吸收剂用量为最小量的1.5倍,气相总传单元高度H oG=1.11m,(H oG=G B/K Y a,其中G B---惰性气体的流率,Kmol/m 2.s;K v a---以气相摩尔比差为总推动力的气相体积总传质系数Kmol/m 3.s. △ Y),操作条件下的平衡关系为Y=mX(Y、X--摩尔比),要求A组分的回收率为90%,试求所须填料层高度。
在上述填料塔内,若将混合气体的流率增加10%,而其它条件(气、液相入塔组成、吸收剂用量、操作温度、压强)不变,试定性判断尾气中A的含量及吸收液组成将如何变化?已知K Y a x G0.7。
2.19在常压填料逆流吸收塔中,用清水吸收混合气体中的氨,混合气量为2000m3/h,其中氨的流量为160m3/h,出口气体中氨的流量为4m3/h,操作温度为20C,平衡关系为Y=1.5X,传质系数K Y=0.45Kmol/m 2 h △ Y(均按摩尔比表示),试求:(1)吸收率n为多少?若吸收剂量为最小用量的 1.2倍时,求溶液的出口浓度。
(2) 已知塔径为1.2m,内充25X25X3的乱堆填料拉西环,填料有效比面积约200m2/m3,求填料层高度。
(3) 若使V、Y、n X i不变,而使吸收剂改为含氨0.1%(mlo%)的水溶液时,填料层高度有何变化(K Y可视为不变)。
2.20在填料塔内稀硫酸吸收混合气体中的氨(低浓度),氨的平衡分压为零(即相平衡常数m=0),在F列三种情况下的操作条件基本相同,试求所需填料高度的比例(1) 混合气体含氨1%,要求吸收率为90%;(2) 混合气体含氨1%,要求吸收率为99%;(3) 混合气体含氨5%,要求吸收率为99%。
对上述低浓度气体,吸收率可按n =(Y)-Ya)/Y b计算。
2.21用图示的A、B两个填料吸收塔,以清水吸收空气混合物中的SO2,已知系统的平衡常数m=1.4,塔的H OG =1.2[m],气体经两塔后总吸收率为0.91,两塔用水量相等,且均为最小用量的1/0.7倍,试求两塔的填料层高度。
习题丑附图操作型计算2.22含氨1.5%(体积%)的气体通过填料塔用清水吸收其中的氨。
平衡关系y=0.8x,液气摩尔比L/G=0.94,总传质单元高度H OG =0.4m,填料层高度h o=6m。
(1) 求出塔气体中氨的浓度(或吸收率);(2) 可以采用哪些措施提高吸收率n?口欲达到吸收率为99.5%,对你所采取的措施作出估算。
2.23空气中含丙酮2%(体积%),在填料塔中用水吸收。
填料层高度h o=10m,混合气体摩尔流率G=0.024[kmol/m 2.s],水的摩尔流率L=0.065[kmol/m 2.s],气相传单元高度H G =0.76m ,液相传质单元高度H L=0.43m,操作温度下的亨利常数E=177[KN/m勺操作压力为100[KN/m 2],求出口气体浓度。
2.24用不含溶质的吸收剂吸收某气体混合物中的可溶组分A,在操作条件下,相平衡关系为Y=mX。
试证明:(L/V)min=m n ,式中n为溶质A的吸收率。
综合计算2.25在直径为0.8m的填料塔中,用1200Kg/h的清水吸收空气和SO2混合气中的SO2,混合气量为1000m3(标准)/h,混合气含SO21.3%(体积),要求回收率为99.5%,操作条件为20C , 1atm,平衡关系为y e=0.75x,总体积传质系数K y a=0.055Kmol/m 3.s. y,求液体出口浓度和填料层高度。
2.26在塔径为1.33m的逆流操作的填料吸收塔中,用清水吸收温度为20 °C ,压力为1atm的某混合气体中的C02,混合气体处理量为1000m3/h,C02含量为13%(体积),其余为惰性气体要求C02的吸收率为90%,塔底的出口溶液浓度为0.2gC02/1000gH 2O,操作条件下的气液平衡关系为Y=1420X( 式中Y、X 均为摩尔比),液相体积吸收总系数K X a=10695Kmol/m 3 .h,C0 2分子量为44, 水分子量为18。
试求:(1) 吸收剂用量(Kg/h);(2) 所需填料层高度(m)。
2.27某厂使用填料塔,以清水逆流吸收某混合气体中的有害组分A。
已知填料层高度为8m。
操作中测得进塔混合气组成为0.06(组分 A 的摩尔分率,以下同),出塔尾气中组成为0.008,出塔水溶液组成为0.02。
操作条件下的平衡关系为y=2.5x。
试求:(1) 该塔的气相总传质单元高度;(2) 该厂为降低最终的尾气排放浓度,准备另加一个塔径与原塔相同的填料塔。
若两塔串联操作,气液流量和初始组成均不变,要求最终的尾气排放浓度降至0.005,求新加塔的填料层高度。
注:计算中可近似用摩尔分率代替摩尔比。
2.28 流率为0.04Kmol/m 2.s 的空气混合气中含氨2%(体积), 拟用逆流吸收以回收其中95%的氨。