化工原理课后习题答案

第七章 吸收

1,解：（1）008.0=*

y 1047.018

100017101710=+=x （2）KPa P 9.301= H,E 不变，则2563.010

9.3011074.734

⨯⨯==P E m (3)0195.0109.301109.53

3

=⨯⨯=*y 01047.0=x 2，解：09.0=y 05.0=x x y 97.0=* 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atm P 1=，,293k T =

故()()s m D G 252175

71071.11

.205.2112915.36129310212121--⨯=+⨯+⨯=

HCl 在水中的扩散系数L D .水的缔和参数,6.2=α分子量,18=s M

粘度(),005.1293CP K =μ 分子体积cm V A 33.286.247.3=+= 4，解:吸收速率方程()()()12A A BM A P P P P RTx D N --=

1和2表示气膜的水侧和气侧，A 和B 表示氨和空气

()24.986.1002.962

1m kN P BM =+=代入式 x=0.000044m 得气膜厚度为0.44mm. 5，解：查cm D C 2256.025=为水汽在空气中扩散系数ο 下C ο80，s cm cm T T D D 25275.175.112121044.3344.029*******.0-⨯==⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛= C ο80水的蒸汽压为kPa P 38.471=，02=P

时间s NA M t 21693

.041025.718224=⨯⨯⨯==-π 6,解：画图

7,解：塔低：6110315-⨯=y s m kg G 234.0='

塔顶：621031-⨯=y 02=x

的NaOH 液含3100405.2m kgNaOH g =⨯

的NaOH 液的比重＝液体的平均分子量：

通过塔的物料衡算，得到()()ZA L y y P K A y y G m G m λ-=-21

如果NaOH 溶液相当浓，可设溶液面上2CO 蒸汽压可以忽略，即气相阻力控制传递过程。 ∴在塔顶的推动力6210310-⨯=-=y

在塔底的推动力61103150-⨯=-=y

对数平均推动力()()66

105.122313*********--⨯=⨯-=

-In L y y m λ

由上式得：()2351093.8m kN s m kmol a K G -⨯=

8，解：()0002.0112=-=ηy y 9，解：塔顶的推动力()0003.022=-=λY Y

塔底的推动力()()004.0026.003.011=-=-=λY Y 对数平均推动力00143.00003

.0004.00003.0004.0=-=

In 根据()()AZ L Y Y aP K A Y Y G m G m λ-=-21

即()()Z L Y Y a K Y Y G m G

m λ-''=-21 传质单元高度()m a K G H G m OG 375.004.015.0==''= 传质单元数 ()218.20375.08.7≈==OG N

10,解：35.12.103.08.0003.003.0=⨯-=G L 89.035

.12.1==S m N H h OG

OG 0.61.847.8958.0>=⨯='='不够用 11，解：（1）02.01=Y ,02=X ,04.02=Y ,008.01=X

012.0008.05.15.11*1=⨯==X Y , 0*2=Y

由OG OG N H Z = m N Z H OG OG 61.377

.210===∴ 由于20

008.0004.002.02121

=--=--=X X Y Y G L 而5.1=m 故133.15

.12≠===mG L A (2)02.01='Y , 002.02='Y , 02

='X , ?1='X m Z Z Z 71017=-=-=∆,即填料层应增加7m

(3)因L 不变，故OG OG

H H ='不变 又004.01='Y , 02='X 75.02

5.1===L mG S 解得：5.321='

'Y Y 即：排放浓度是合格的

12，解：OG OG N H h = OG OG

N H h ''=' .5562.095.011438.0562.011=⎥⎦

⎤⎢⎣⎡+--=

In N OG B ()⎥⎦

⎤⎢⎣⎡'+'-'-=S S In S 02.011111.5 A 试差 设53.0='S 代入式A 得 76.6='OG

N 设48.0='S 30.6='OG

N 设42.0='S 8.5='OG N 设32.0='S 2.5='OG

N 设31.0='S 14.5='OG

N 左边等于右边 13,解：（1）07.04

.221321010031=⨯=-y 0753.007.0107.01=-=∴Y （2）⎥⎦

⎤⎢⎣⎡+--⎪⎭⎫ ⎝⎛--=L mV mX Y mX Y L mV In L mV N OG 2221111

（3）m N H Z OG OG 1.689.8686.0=⨯=⋅=

14，解：因氨得平衡分压为零，故0*=y ，而有a a y y =∆，b b y y =∆，

()()a b b a y y In y y y -=∆，于是a

b m a b OG y y In y y y N =∆-=

又吸收率b a y y -=1ϕ，故ϕ-=11a b y y ，而有ϕ

-=11In N OG 现操作条件基本相同，故三种情况下的a OG Ky G H =，可认为相等。 于是所需填料塔高度之比为：

第八章 干燥

6-1 ×105Pa （1个大气压）、温度为50℃的空气，如果湿球温度为30℃，计算：（1）湿度；（2）焓；（3）露点；（4）湿比容

解：

1、H=, I=116kJ/kg, t d =25?C

6-2 已知一个干燥系统的操作示意图如下：

在I －H 图中画出过程示意图

求循环空气量q

解：

6-3量由（（（q mG 1H 1q mGC =q mG1(1-w 1)=1000=600kg/h

x 1==, x 2=5/95= ①q mw =q mGC (x 1-x 2)=600h /6kg .63105

.01600w 1q q 2mGC mG2=-=-=某厂利用气流干燥器将含水20%的物料干燥到5%（均为湿基），已知每小时处理的原料量为1000kg ，于40℃进入干燥器，假设物料在干燥器中的温度变化不大，空气的干球温度为20℃，湿球温度为℃，空气经预热器预热后进入干燥器，出干燥器的空气干球温度为60℃，湿球温度为40℃，干燥器的热损失很小可略去不计，试求：

（1） 需要的空气量为多少m 3?h -1？（以进预热器的状态计）

（2） 空气进干燥器的温度？

0℃时水的汽化热?kg -1，空气与水汽比热分别为与?kg -1?K -1

解：

w 1=, w 2=, q mG 1=1000kg/h, θ1=40℃, t 0=20℃, t w 0=16.5℃, t 2=60℃, t w 2=40℃