07化工原理第七章习题答案
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。
化工原理答案第七章干燥之欧阳地创编
第七章干燥湿空气的性质[7-1 ]湿空气的总压为101.3处，(1)试计算空气为 40°C 、相对湿度为"60%时的湿度与焙；(2)已知湿空气 中水蒸气分压为9. 3kPa,求该空气在50°C 时的相对湿 度卩与湿度Ho解湿空气总压—1013必(1)40°C 时水蒸气的饱和蒸气压 心.375如/ =(1.01 + 1.88/7)/4-2492/7(2) 湿空气中水汽分压几=9.3如 50 °C 时水的饱和蒸气压P ，= 1234处[7-2]空气的总压为101.33kPa,干球温度为 303K,相对湿度—70%,试用计算式求空气的下列各参 数：⑴湿度H; (2)饱和湿度乞；(3)露点S (4)焙创作：欧阳地0.622 °” 湿度P7P,=0.622 x0.6x7.375 101.3-0.6x7.375= 0.0284畑水/畑干气相对:显度^7=S =0-754湿度 ^0.622-^=0.622x^^=0.0629^ 水他干气I : (5)空气中的水汽分压几。
角军 并、/J.卩=101・33RPaj = 303K = 30°C, 0 = 0.7(1) 30°C 时，水的饱和蒸气压P 、=4.241"“干气(3) 露点。
时的饱和湿度H 、= 0.0188焰水/焙干气从水的饱和蒸气压为2. 97kPa 查得水的饱和温度为23.3°C,故空气的霹点"233C(4) f = 3(TC, H = 0.0188kg 水/焙干气时，空气的焙为=(1.014-1.88x 0.0188) X 30+2492x 0.0188 = 78.2V / kg 干 气(5) t 二30°C 时的几=4.241 如p v =(pp f = 0.7 x 4.241 = 2.97kPa[7-3]在总压为101.3kPa 下测得湿空气的干球温 度为50°C,湿球温度为30°C,试计算湿空气的湿度与 水汽分压。
化工原理第七章干燥课后习题及答案
第七章 干 燥湿空气的性质【7-1】湿空气的总压为.1013kPa ，(1)试计算空气为40℃、相对湿度为%60ϕ=时的湿度与焓；(2)已知湿空气中水蒸气分压为9.3kPa ，求该空气在50℃时的相对湿度ϕ与湿度H 。
解 湿空气总压.1013p kPa =(1).06ϕ=，40℃时水蒸气的饱和蒸气压.7375s p kPa = 湿度 ..../ (067375)06220622002841013067375s s p H kg kg p p ϕϕ⨯==⨯=--⨯．水干气焓 ()..1011882492I H t H =++(...)../= 10118800284402492002841133kJ kg +⨯⨯+⨯= (2) 湿空气中水汽分压.93V p kPa = 50℃时水的饱和蒸气压.1234s p kPa = 相对湿度 ..9307541234V s p p ϕ===． 湿度 . (93)0622=062200629101393V V p H kg kg p p =⨯=--．水／干气 【7-2】空气的总压为101.33kPa ，干球温度为303K ，相对湿度%70ϕ=，试用计算式求空气的下列各参数：(1)湿度H ；(2)饱和湿度s H ；(3)露点d t ；(4)焓I ；(5)空气中的水汽分压V p 。
解 总压.,.101333033007p kPa t K ϕ====℃， (1) 30℃时，水的饱和蒸气压.4241s p kPa = 湿度 ...? (074241)062206220018810133074241s s p H kg kg p p ϕϕ⨯==⨯=--⨯．．水／干气(2) 饱和湿度 (4241)0622062200272101334241s s s p H kg kg p p ==⨯=--．水／干气 (3)露点d t 时的饱和湿度.00188s H kg kg =水／干气 .0622ss sp H p p =- (1013300188)2970622062200188s s s pH p kPa H ⨯===++从水的饱和蒸气压为 2.97kPa 查得水的饱和温度为23.3℃，故空气的露点.233℃d t =(4) .3000188t H kg kg ==℃，水／干气时，空气的焓为()..1011882492H H t H =++(...)../= 1011880018830249200188782kJ kg +⨯⨯+⨯=干气 (5) t=30℃时的.4241s p kPa =水汽分压 ...074241297V s p p kPa ϕ==⨯=【7-3】在总压为101.3kPa 下测得湿空气的干球温度为50℃，湿球温度为30℃，试计算湿空气的湿度与水汽分压。
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。
化工原理第七章
第7 章 习题解答1.含量为0.02（摩尔分数）的稀氨水在20℃时氨平衡的分压为1.66kPa ，氨水上方的总压强为常压，在此含量下相平衡关系服从亨利定律，氨水的密度可近似取1000kg/m 3，试求算亨利系数E 、H 和m 的数值各是多少？解: (1)由 A A Ex p =*可得k P ax p E A A 3.8302.0666.1*=== (2) 取1kmol 氨水为基准，其中含0.98kmol 水与0.02kmol 氨，总摩尔体积为 kmol m M M V NH O H /02.098.0332ρ+=氨水的总摩尔浓度为3/6.551702.01898.0100002.098.0132m kmol M M V c NH O H =⨯+⨯=+==ρ 氨的摩尔浓度 A A cx c = 由 Hc pAA=*,可得 )./(667.03.836.55**m kN kmol E c p cx p c H AA A A =====(3)由 822.03.1013.83===P E m 2. 在01.33kPa 、20℃时，氧气在水中的溶解度可用P o2=4.06×106x 表示，式中P O2为氧在气相中的分压，kPa ，x 为氧在液相中的摩尔分数。
试求在此温度及压强下与空气充分接触后的水中，每立方米溶有多少克氧。
解：氧在空气中的摩尔分率为0.21,故666101.330.2121.2821.285.24104.0610 4.0610p py kPap x -==⨯====⨯⨯⨯ 在本题浓度范围内亨利定律适用，由p EM Hp c EM H ssρρ==⇒=*查附录表1可知，20℃时氧在水中的亨利系数E=4.06×106kPa ,因x 值甚小,所以溶液密度可按纯水计算,即取ρ=1000kg/m 3,所以单位体积溶液中的溶质的摩尔浓度为*436100021.28 2.9110/4.061018sc p kmol m EM ρ-==⨯=⨯⨯⨯ 则每立方米溶解氧气质量为*3329.31/c g m ⨯=氧气3.一直径为25mm 的萘球悬挂于静止空气中，进行分子扩散。
化工原理 第七章 干燥课后习题及答案
第七章 干 燥湿空气的性质【7-1】湿空气的总压为.1013kP a ，(1)试计算空气为40℃、相对湿度为%60ϕ=时的湿度与焓；(2)已知湿空气中水蒸气分压为9.3kPa ，求该空气在50℃时的相对湿度ϕ与湿度H 。
解 湿空气总压.1013p k P a =(1).06ϕ=，40℃时水蒸气的饱和蒸气压.7375s p k P a = 湿度..../ (0673750622)0622002841013067375ssp H kg kgp p ϕϕ⨯==⨯=--⨯．水干气焓 ()..1011882492I H t H =++ (...)../= 10118800284402492002841133k J k g +⨯⨯+⨯= (2) 湿空气中水汽分压.93V p kPa = 50℃时水的饱和蒸气压.1234s p k P a = 相对湿度 ..9307541234V s p p ϕ===．湿度. (93)0622=062200629101393V Vp H kg kgp p =⨯=--．水／干气【7-2】空气的总压为101.33kPa ，干球温度为303K ，相对湿度%70ϕ=，试用计算式求空气的下列各参数：(1)湿度H ；(2)饱和湿度s H ；(3)露点d t ；(4)焓I ；(5)空气中的水汽分压V p 。
解 总压.,.101333033007p k P a t K ϕ====℃， (1) 30℃时，水的饱和蒸气压.4241s p k P a = 湿度... (0742410622)06220018810133074241ssp H kg kgp p ϕϕ⨯==⨯=--⨯．．水／干气 (2) 饱和湿度 (4241)0622062200272101334241s s sp H kg kgp p ==⨯=--．水／干气(3)露点d t 时的饱和湿度.00188s H kg kg =水／干气.0622s s sp H p p =- (10133001882970622062200188)s s spH p kPaH ⨯===++从水的饱和蒸气压为 2.97kPa 查得水的饱和温度为23.3℃，故空气的露点.233℃d t =(4) .3000188t H kg kg ==℃，水／干气时，空气的焓为()..1011882492H H t H=++(...)../= 1011880018830249200188782kJ kg +⨯⨯+⨯=干气 (5) t=30℃时的.4241s p k P a =水汽分压 ...074241297V s p p kPa ϕ==⨯=【7-3】在总压为101.3kPa 下测得湿空气的干球温度为50℃，湿球温度为30℃，试计算湿空气的湿度与水汽分压。
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。
【精品】化工原理第7章课后习题答案.doc
解：（x, y — mol第六章习题1)1) 苯酚(C 6H 5OH) (A)和对甲酚(Ct 此(CHQ OH) (B)的饱和蒸汽压数据为：P=75mmHg “t—x —y”2)承第1题，利用各组数据，计算①在x=0至x=l 范围内各点的相对挥发度a”取各a ：的算术平均值a,算出a 对a 】的最大相对误斧。
②以平均a 作为常数代入平衡方程式算出各点的“y—关系，算出由此法得 出各组刃值的最大相对误斧。
D 0P _ P B 6 o - P A ~P B op A X A 儿=十"丝= 1.318最大误差= 1.318-1.299L299 =1.46%60-48.92 68.81-48.92 =0.5576&81x0.55760=0.639a x.y.= ---------------------'1 + ( or -1) x.Q按1.318计，结果如下: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: In 卩：=16.0195-3279.47/(7-59.95)In 加=16.0193-3328.57/(7-63.72)式中P°的单位是mmHg, T的单位是K。
问：总压为60mmHg (绝压)吋，A与B的沸点各为多少。
C ?在上述总压和65°C 吋，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：1)令= p,算得的/为A的沸点厶"60 = 16.0195 — 3279.47/( T — 59.95):.T A =334.95^ =61.8° CS B = p,算得的/为B的沸点Ln60 = 16.0193-3328.57/(7- 63.72).•.T B=342.85^=69.7°C2) p = 6QmmHg, t = 65°C = 33&15KLnp°A = 16.0195 — 3279.47 / (338.15 — 59.95)p°A = 68.81mmHgLnp°B = 16.0193 - 3328.57/(338.15-63.72) p°B = 4&92mmHg760-595.3 1436.7 —595.3 -0.19571436.7x0.1957760=0.374）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log ^ = 6.906-1211/（/+220.8）log 巩=6.955-1345/0+219.5）式中P。
【化工原理】第七章蒸馏补充习题
第七章 蒸馏填空题（1）精馏过程是利用 和 的原理进行完成的。
答案：多次部分气化；多次部分冷凝（2）当分离要求和回流比一定时， 进料的q 值最小，此时分离所需的理论板数 。
答案：过热蒸气；最多分析：5种进料状况中的q 值是依过冷液体、饱和液体、气液混合、饱和蒸气和过热蒸气顺序由大变小的，这是由热状况参数q 定义所确定的。
11V F V LH h kmol q kmol H h -==-的原料变成饱和蒸汽所需热量原料液的汽化潜热 由定义可见，在 H V 、h L 为定值的情况下，原料的原状态焓值越低，q 值越大。
q 值的改变使提馏段操作线与平衡曲线间的距离发生变化，当q 值减小时，两线靠近，故所需理论板数增多。
（3）精馏操作的依据是 。
精馏操作得以实现的必要条件包括 和 。
答案：混合液中各组分的挥发度的差异；自塔顶向下的液流和自塔底向上的气流分析：精馏操作的依据只能是各组分间挥发度的差异或者说相对挥发度不等于1，而不可认为是各组分间沸点的不同。
对纯组分，当压力一定时，沸点低者挥发性大。
但对混合溶液，由于一个组分的挥发性受其他组分的影响，故不能仅从沸点或蒸气压大小来判断其挥发性能，为此，组分的挥发度是以蒸气压与液相摩尔分数的比值来表示的。
有些物系，各组分沸点虽存在差异，但在恒沸组成处，相对挥发度为1，不能用普通的精馏方法分离。
塔内始终有逆向流动的液、气两股物流是实现精馏的必要条件，但并不意味塔顶必须有液相回流，塔底必须有产生回流蒸气的再沸器。
例如将液态原料自塔顶加入，将气态原料自塔底加入或将饱和蒸气直接加入塔底等情况，均可替代回流作用。
（4）当增大操作压强时，精馏过程中物系的相对挥发度 ，塔顶温度 ，塔釜温度 。
答案：减小；增加；增加分析：同一物系，总压越高，物系中各组分的沸点及混合物的泡点越高。
物系中各组分的饱和蒸气压亦随总压升高而升高，由于轻组分的饱和蒸气压上升的速率低于重组分的饱和蒸气压上升的速率，故各组分的挥发度差异变小。
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。
化工原理刘伟主编第七章干燥答案
化工原理刘伟主编第七章干燥答案第七章干燥湿空气的性质【7-1】湿空气的总压为101.3kpa，(1)先行排序空气为40℃、相对湿度为??60%时的湿度与焓；(2)未知湿空气中水蒸气压强为9.3kpa，求该空气在50℃时的相对湿度?与湿度h。
解湿空气总压p?101.3kpa(1)??0.6，40℃时水蒸气的饱和状态蒸气压ps?7.375kpa湿度h?0.622?ps0.6?7.375?0．622??0.0284kg水/kg干气p??ps101.3?0.6?7.375焓i??1.01?1.88h?t?2492h=(1.01?1.88?0.0284)?40?2492?0.0284?113.3kj/kg(2)湿空气中水汽压强pv?9.3kpa50℃时水的饱和状态蒸气压ps?12.34kpa相对湿度??湿度h?0.622pv9.3??0．754ps12.34pv9.3=0．622??0.0629kg水／kg干气p?pv101.3?9.3【7-2】空气的总压为101.33kpa，干球温度为303k，相对湿度??70%，试用排序式谋空气的以下各参数：(1)湿度h；(2)饱和湿度hs；(3)露点td；(4)焓i；(5)空气中的水汽分后甩pv。
求解总压p?101.33kpa,t?303k?30℃，??.07(1)30℃时，水的饱和状态蒸气压ps?4.241kpa湿度h?0.622?ps0.7?4.241?0．622??0．0188kg水／kg干气p??ps101.33?0.7?4.241ps4.241?0．622??0.0272kg水／kg干气p?ps101.33?4.241(2)饱和湿度hs?0.622(3)露点td时的饱和湿度hs?0.0188kg水／kg干气hs?0.622ps?psp?psphs101.33?0.0188??2.97kpa0.622?hs0.622?0.0188从水的饱和蒸气压为2.97kpa查得水的饱和温度为23.3℃，故空气的露点td?23.3℃(4)t?30℃，h?0.0188kg水／kg干气时，空气的焓为h??1.01?1.88h?t?2492h=(1.01?1.88?0.0188)?30?2492?0.0188?78.2kj/kg干气1(5)t=30℃时的ps?4.241kpa水汽压强pv??ps?0.7?4.241?2.97kpa【7-3】在总压为101.3kpa下测得湿空气的干球温度为50℃，湿球温度为30℃，试计算湿空气的湿度与水汽分压。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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 m0.59kmol --⋅⋅=H , 0.943m =）解：3m kmol 582.010*******1-⋅==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为多少（答：顶00402.02=ΔY ，底034.01=ΔY ）解：064.006.0106.01111=-=-=y y Y ，0402.0004.01004.01222=-=-=y y Y ， 塔底：03024.0012.052.252.2=⨯==X Y e ，塔顶：0052.252.2=⨯==X Y e ， 塔顶气相推动力00402.02=∆Y ，塔底气相推动力034.003024.0064.01,11=-=-=∆e Y Y Y 。
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13kPa m 2kmol --⋅⋅=H ,传质系数112kPa h m 0.056kmol ---⋅⋅⋅=G k ，3-112m km ol h m 0.075km ol ⋅⋅⋅⋅=--L k 。
求总传质系数G K 以及气相阻力在总阻力中所占的分数。
（答：11-2kPa h m 0.0408kmol --⋅⋅⋅=G K , 73.0）解：112kPa h m kmol 0408.0075.021056.011111---⋅⋅⋅=⨯+=+=LG G HK K K ，气相阻力所占分率： ^73.0075.021056.01056.01=⨯+=η。
7-5．从矿石焙烧送出的气体，含体积分数2%9SO ，其余视为空气。
冷却后送入吸收塔，用水吸收其中所含2SO 的%95。
吸收塔的操作温度为C 300，压力为kPa 100。
每小时处理的炉气量为3m 1000（C 300、kPa 100时的体积流量），所用液气比为最小值的2.1倍。
( 解：099.009.011111=-=-=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-⨯==e x ，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 。
7-6．用煤油从苯蒸气与空气的混合物中回收苯，要求回收%99。
入塔的混合气中，含苯%2（摩尔分数）。
入塔的煤油中，含苯%02.0。
溶剂用量为最小用量的5.1倍，操作温度为C 500 ，压力为kPa 100。
平衡关系为X Y 36.0=*，总传质系数13s m km ol 015.0--⋅⋅=⋅a K Y 。
入塔气体的摩尔流量为12s m kmol 015.0--⋅⋅。
求填料层高度。
（ 答：m 12=Z ）解：02.01=y ，0002.0)99.01(02.02=-=y ，0002.02=x ，：357.00002.036.002.00002.002.021,2121,21min =--=--=--=⎪⎭⎫⎝⎛x x y y X X Y Y V L e e ，536.0357.05.15.1min=⨯=⎪⎭⎫⎝⎛=V L V L ， 0371.00002.0)0002.002.0(536.01)(2211=+-=+-=x y y L V x ，672.0536.036.01===L mV A ，]1))(11ln[(1112221A mx y mx y A A N OG +----=12]672.0)0002.036.00002.00002.036.002.0)(672.01ln[(672.011=+⨯-⨯---=m 1015.0015.0==Ω=ya OG K V H ， m 12112=⨯=⋅=OG OG N H H 。
7-7．在填料塔内用稀硫酸吸收空气中所含的3NH 。
溶液上方3NH 的分压为零（相平衡常数0m =）。
下列情况所用的气、液流速及其他操作条件都大致相同，总传质单元高度OG H 都可取为.5m 0。
试比较所需填料层高度有何不同。
混合气中含摩尔分数3%1NH ，要求回收%90。
、混合气中含3%1NH ，要求回收%99。
混合气中含3%5NH ，要求回收%99。
作了上述比较之后，你对塔高与回收率的关系能获得什么概念（答：（1）m 1=Z ；（2）m 25.2=Z ；（3）m 25.2=Z ）解：⑴01.01=y ，00101.01.001.099.01.001.02=⨯+⨯=y ，1000101.001.02221==--mx y mx y ， 01==LmVA ，查图得：2=OG N ，m 125.0=⨯=⋅=OG OG N H Z ； ⑵01.01=y ，0001.001.001.02=⨯=y ，!1000001.001.021==y y ，查图得：5.4=OG N ，m 25.25.45.0=⨯=⋅=OG OG N H Z ； ⑶05.01=y ，000505.001.005.099.001.005.02=⨯+⨯=y ，99000505.005.021==y y ，查图得：5.4=OG N ，m 25.25.45.0=⨯=⋅=OG OG N H Z 。
7-8．今有连续逆流操作的填料吸收塔，用清水吸收原料气中的甲醇。
已知处理气量为13h m 1000-⋅（操作状态），原料中含甲醇3m g 100-⋅，吸收后水中含甲醇量等于与进料气体中相平衡时浓度的%67。
设在常压、C 025下操作，吸收的平衡关系取为X Y 15.1=，甲醇回收率要求为%98，12h m km ol 5.0--⋅⋅=Y k ，塔内填料的比表面积为32m m 200-⋅=a 塔内气体的空塔气速为1s m 5.0-⋅。
试求：（1）水的用量为多少1h kg -⋅（2）塔径；（3）传质单元高度OG H ；（4）传质单元数OG N ；（5）填料层高度。
(答： ; m 686.0 ; m 84.0 ; h kg 11501==⋅=-OG H D L m 1.6 ; 89.8==Z N OG )！解：⑴07.04.22/132/1010031=⨯=-y ， ∴0753.007.0107.01=-=Y ，312105.1)98.01(0753.0)1(-⨯=-⨯=-=ϕY Y ，0439.015.10753.067.067.0%671*11=⨯=⨯==m Y X X ， 02=X ，11h kmol 38298273)07.01(4.22100025273273)1(4.221000-⋅=⨯-⨯==+⨯-⨯=y V ， 68.100439.0105.10753.032121=-⨯-=--=-X X Y Y V L ，131h kg 1015.1h km ol 8.633868.168.1--⋅⨯=⋅=⨯==V L ；⑵13s m 36001000-⋅=s V ，1s m 5.0-⋅=u ， ∴m 84.05.014.33600100044=⨯⨯⨯==u V D s π； —⑶m 686.084.042005.0382=⨯⨯⨯=Ω=πa K VH Y OG ；⑷用解析法：]))(1ln[(112221L Vm mX Y mX Y L V m L V mN OG +----=89.8]68.115.1)01015.100753.0)(68.115.11ln[(68.115.1113=+-⨯---=-； ⑸m 1.689.8686.0=⨯=⋅=OG OG N H Z 。
7-9．直径为m 88.0的填料吸收塔内，装有拉西环填料，填料层高为m 6。
每小时处理3m 2000含%5丙酮与空气的原料气操作条件为1个大气，C 025。
用清水作吸收剂，塔顶出口废气含丙酮%263.0（以上均为摩尔分数），出塔溶液中每千克含丙酮g 2.61，操作条件下的平衡关系为X Y 2=。
试计算：（1）气相总体积传质系数a K Y ；（2）每小时可回收丙酮多少千克（3）若将填料层加高m 3，又可以多回收多少千克丙酮 （答：1113h kg 56.6 , h kg 225 , h mkm ol 8.176----⋅⋅⋅⋅=a K Y ）解：塔截面积()222m 61.088.044===ππd S ，惰性气体量1h kmol 7.77)05.01(2982734.222000-⋅=-⨯=V ， 526.005.0105.01=-=Y ，00263.000263.0100263.02=-=Y ，—02=x ，0198.018/8.93858/2.6158/2.611=+=x ，0396.00198.021,=⨯=e y ，0412.00396.010396.01,=-=e Y ，0114.00412.00526.01=-=∆Y ， 00263.0000263.02=-=∆Y ，006.000263.00114.0ln 00263.00114.0ln2121=-=∆∆∆-∆=∆Y Y Y Y Y m ，1321h m kmol 8.176006.0661.0)00263.00526.0(7.77)(--⋅⋅=⨯⨯-=∆Ω-=∆=m m A Ya Y Z Y Y V Y Z N K ； 丙酮回收量：1h kg 22508.58)00263.005.0(2982734.222000-⋅=⨯-⨯=m ，OG OG N H Z ⋅=，72.061.08.1767.77=⨯=Ω=Ya OG K V H ， 33.872.06===OG OG H Z N ， ！418.000263.005.00198.02121=-=--=y y x x L V ， 836.0418.02=⨯=LmV ，增加填料层高度后，传质单元数变为5.1272.09===OG OG H Z N ， 当5.12=OG N ，836.0=LmV时，从图上读得：4021=y y ，回收率：975.0025.01112121=-=-=-y yy y y ， 原回收率：9474.005.000263.005.0121=-=-y y y ， 可多回收丙酮量： ()1h kg 56.608.589474.0975.005.02982734.222000-⋅=⨯-⨯⨯⨯=∆m 。