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 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。
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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(下)课后习题解答
由于 1B A =+x x 故 2 B B A A B A A (d A d M x M x x M M w += (2 B B A A AA A M w M w M w x += 2 ( ( AdAdB BAAB AAA BB AA A1 1 ( 1 M w M w M M M w M w M w M w x +-
代入式(7-25,得 AA AAA AA AB A 2d d 2d d N p p z RT p N N y z c D N 总-=-= 分离变量,并积分得 总 总总 p p p z RT p D N A1 AB A 2ln 21+∆= 52521 1.8510101.3101.3222.5ln kmol/(m s 1.01210 kmol/(m s28.3142730.015101.3 --⨯⨯+⨯=⨯⋅ =⨯⋅ ⨯⨯ 5 2 5 2 B A 33 1.01210kmol/(m s 3.03610kmol/(m s N N --=-=-⨯⨯⋅ =-⨯⋅
0.2002 .99233S ⋅ =⋅ ⨯= = EM H ρ 2. 在温度为 25 ℃及总压为 101.3 kPa 的条件下,使含二氧化碳为 3.0%(体积分数的混合空气与含二氧化碳为 350 g/m 3 的水溶液接触。试判断二 氧化碳的传递方向,并计算以二氧化碳的分压表示的总传质推动力。已知操作条件 下,亨利系数 5 1066.1⨯=E kPa ,水溶液3350/1000 kmol/m 0.008kmol/m 44 c= = 对于稀水溶液,总浓度为 3t 997.8 k m o l /m 55.4318 c= =kmol/m 3 水溶液中 CO 2 的摩尔分数为
解:设 A -NH 3;B -H 2O 离界面 5 mm 处为点 1、两相界面处为点 2,则氨的摩尔分数为 085.0A1=x ,022.0A2=x 915.0085.01A1 1B1=-=-=x x 978.0022.01A2 1B2=-=-=x x 946.0915.0978 .0ln 915 .0978.0ln B1 B2B1B2 BM =-=-= x x x x x 点 1、点 2 处溶液的平均摩尔质量为 (kmol kg 92.17kmol kg 18915.01785.01=⨯+⨯=M (kmol kg 98.17kmol kg 18978.017022.02=⨯+⨯=M 溶液的平均总物质的量浓度为
化工原理课后习题答案第七章吸收习题解答
化工原理课后习题答案第七章吸收习题解答(总18页)-本页仅作为预览文档封面，使用时请删除本页-第七章 吸 收7-1 总压 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 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×105 Pa ，亨利系数E 为。
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 (摩尔分率)的水溶液和含NO 2 (摩尔分率) 的混合气接触，总压为，T=15℃，已知15℃时，NO 2水溶液的亨利系数E =×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：5131 1.6810Pa1.658101.310Pa 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kPa x 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(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1_7章习题答案解析
在1-1与2-2间列柏努利方程：
（a）
或 （b）
其中：z1=0；p1=0（表压）；u1≈0
z2=7m；p2=20×103Pa（表压）
已知泵入口管的尺寸及碱液流速，可根据连续性方程计算泵出口管中碱液的流速：
m/s
ρ=1100kg/m3，ΣWf=40J/kg
第六章蒸馏···································································（95）
第七章固体干燥·······························································（119）
解：
混合液密度
3．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：
4．如附图所示，密闭容器中存有密度为900kg/m3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。
简化:
12．一水平管由内径分别为33mm及47mm的两段直管组成，水在小管内以2.5m/s的速度流向大管，在接头两侧相距1m的1、2两截面处各接一测压管，已知两截面间的压头损失为70mmH2O，问两测压管中的水位哪一个高，相差多少？并作分析。
解：1、2两截面间列柏努利方程：
其中：
说明2截面处测压管中水位高。这是因为该处动能小，因而静压能高。
6．为测得某容器内的压力，采用如图所示的U形压力计，指示液为水银。已知该液体密度为900kg/m3，h=0.8m，R=0.45m。试计算容器中液面上方的表压。
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℃、压力时的密度。
解：混合气体平均摩尔质量kg/m ol 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 。
[VIP专享]化工原理刘伟主编第七章干燥答案
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(1) 30℃时，水的饱和蒸气压 ps 4.241kPa
湿度
(2) 饱和湿度
H 0.622 ps 0℃6℃℃2℃2 0.7 4.241 0 0188kg
Hs
p ps
0.622 ps p ps
(3)露点 td 时的饱和湿度 Hs 0.0188kg℃℃ kg 干气
相对湿度
湿度
pV 9.3 0℃754 ps 12.34
H 0.622 pV =0℃6℃℃22 9.3 0.0629kg
p pV
101.3 0.67.375
101.3 9.3
【7-2】空气的总压为 101.33kPa，干球温度为 303K，相对湿度 70% ，试用计算式求
空气的下列各参数： (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 压 pV 。
H 1.011.88H t 2492H
= (1.011.88 0.0188) 30 2492 0.0188 78.2kJ / kg 干气
(5) t=30℃时的 ps 4.27 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。
kg 干气
2006年经省农业厅，南平市政1府94批1准年，毛南泽平东农在校《与改建造阳我农们业的工学程习学》校一合文署中办，学把，这强句强原联指合治，学实态行度一的套话班古子为，今两用个，校从区哲的学管的理高体度制做，了从新而的使分学析校，的深办化学了规对模实，事办求学是实的力理都解有，长并足为的其发提历展出史，了的逐一经步个验发经教展典训成的告为注诉有释我着，们广指：泛出什发：么展“时空‘候间实坚和事持良’实好就事发是求展客是前观，景存党的在和闽着国北的家唯一的一切事一事业所物就集，会文第‘顺理一是利、个’发农问就展工题是；商，客什实贸实观么事为事事时求一求物候是体是的背是，地内离一面看部实个向待联事老全我系求话国们，是题招的即，，生学规党实和校律和事就。性国求业职，家是的业‘的一，教求事一语办育’业、，学明就就实出规显是会事自模不我遭求东最同们遇是汉大于去挫地班、高研折看固师等究。待所资教”同学著力育。时校《量和毛，、汉最中泽只学书雄学东有生河厚教对坚和间、育中持学献办，国实校王学不社事当传质同会求前》量点、是工。和就中，作书办在国党以中学于革和及称声职命人存赞誉业的民在刘高教分的的德的育析事问“综所无业题修合有不才学性工贯能好国作穿顺古家和着利，级任实前实重何事进事点事求，求中情是一是专都的旦。和必精背”省须神离其级靠。实意文自因事思明己而求是学完他是根校成才就据。。能必实而找然事这到遭求些中到索成国挫真绩革折理的命甚。取的至得规倒是律退得，。益制实于定事学出求校适是党合是政中马领国克导国思的情主坚的义强路世领线界导方观，针的得政根益策本于，要全指求体导，党中是员国马干革克部命思和走主教向义职胜的工利精的，髓辛实。勤事工求作是和是共中同国努革力命的实结践果经，验但的最高主度要总的结一和条概是括得，益中于国学革校命始和终建坚设持的实经事验求表是明的，原实则事，求可是以是说胜，利坚之持本实，事只求要是坚原持则实是事我求们是学，校我各们项党事就业会健永康远、立稳于定不和败谐之发地展。的重要保证。
最新化工原理第七章 塔设备 答案
七气液传质设备习题解答1 解:塔底压强=101+30=131[kn/m2], 在上此压强下水沸点为107℃ ,此温度下ρG=18×131×273/(22.4×101×380)=0.75[kg/m3]ρl=953[kg/m3]θ=57.5[dyn/cm]μ=0.266[cp](ρl/ρG)1/2V l/V G=(ρG/ρl)1/2m l/m G=(0.75/953)1/2×1.24/0.82=0.041H T=0.3m当P148图11--6 ,C20=0.065C=C200(σ/20)0.2=0.065(57.5/20)0.2=0.08UF=C[(ρl-ρG)/ρG]0.5=0.08[(953-0.75)/0.75]0.5=2.85[m/s]U=0.7UF=0.7×2.85=2[m/s]气体流量: V G=m G/ρG=0.82/0.75=1.09[m3/s]塔的有效截面An(指塔版上可供气体通过的截面)An=V G/u=1.09/2=0.545[m2]塔的总截面为A,依题意0.9A=An ,∴A=An/0.9=0.545/0.9=0.606[m2]塔截面为A,故塔径为D πD2/4=AD=(4A/π)0.5=(4×0.606/3.14)0.5=0.879≈0.9[m]2 解:已知a=6.3, 86℃时, μ水=0.33[cp]μ甲醇=0.26[cp]μaΩ=0.52×0.26+0.48×0.33=0.29[cp]aμaΩ=6.3×0.29=1.83由图11--21查得总板效率E=0.42=42%筛板塔增大10% 故得E=1.1×0.42=46%实际塔板数为(30-1)/E=29/0.46=63 (釜算一块理论板)塔板层高度为(63-1)×0.3=18.6[m]3 解:校核液泛是否发生气体通过筛孔压力降hoh O=(1/2g)(uo/Co)2ρG/ρl式中:uo=12.7[m/s] ,ρG=0.75[kg/m3] ; ρl=953[kg/m3]根据do/tp=4mm/2mm=2 ,由图11--9读出Co=0.76∴ho=(1/2249.81)(12.7/0.76)2(0.75/953)=0.0112[m清液柱]气体通过泡沫层压降ehe=β(hw+how) 式中hw=0.05m ; β为充气系数,how为堰头高度。
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。
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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==LmV A ，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 V H 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 。