化工原理习题答案第七章.docx

第7章 吸收7-1水中溶解，从手册查得时的平衡分压为，在此浓度以内服从亨利定律。试求溶解度系数单位为和相平衡常数，总压力为。 答： , 解：，7-2时氧在水中的溶解度的表达式,式中为氧在气相中的平衡分压， ；为溶液中氧的摩尔分数。空气中氧的体积分数为，试求总压为时，每水中可溶解多少氧？答： ，或 解：，7-3用清水吸收混合气中的 ，进入常压吸收塔的气体含体积分数为，吸收后气体含体积分数为，出口溶液的摩尔比为水。此物系的平衡关系为 。气液逆流流动，试求塔顶、塔底处气相推动力各为多少？答：顶，底解：， 塔底：， 塔顶：， 塔顶气相推动力， 塔底气相推动力。7-4用水吸收空气中的甲醇蒸汽，在操作温度下的溶解度系,传质系数， 。求总传质系数以及气相阻力在总阻力中所占的分数。答： , 解：， 气相阻力所占分率：7-5从矿石焙烧送出的气体，含体积分数 ，其余视为空气。冷却后送入吸收塔，用水吸收其中所含的。吸收塔的操作温度为 ，压力为。每小时处理的炉气量为、时的体积流量，所用液气比为最小值的倍。求每小时的用水量和出塔时水溶液组成。平衡关系数据为液相溶解度/气相平衡分压( 答： )解：， 进吸收塔的分压， 由平衡关系内插得溶液平衡浓度为， 换算为摩尔比，7-6用煤油从苯蒸气及空气的混合物中回收苯，要求回收。入塔的混合气中，含苯摩尔分数。入塔的煤油中，含苯。溶剂用量为最小用量的倍，操作温度为 ，压力为。平衡关系为，总传质系数 。入塔气体的摩尔流量为。求填料层高度。 答：解：，7-7在填料塔内用稀硫酸吸收空气中所含的。溶液上方的分压为零相平衡常数。以下情况所用的气、液流速及其他操作条件都大致一样，总传质单元高度都可取为。试比拟所需填料层高度有何不同。混合气中含摩尔分数，要求回收。混合气中含，要求回收。 混合气中含，要求回收。作了上述比拟之后，你对塔高及回收率的关系能获得什么概念？答：1 ；2 ；3 解：， 查图得：， 查图得：， 查图得：，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。处理气量为操作状态，原料中含甲醇，吸收后水中含甲醇量等于及进料气体中相平衡时浓度的。设在常压、下操作，吸收的平衡关系取为，甲醇回收率要求为，塔内填料的比外表积为塔内气体的空塔气速为。试求：1水的用量为多少？2塔径；3传质单元高度；4传质单元数；5填料层高度。(答：)解：， 用解析法：7-9直径为的填料吸收塔内，装有拉西环填料，填料层高为。每小时处理含丙酮及空气的原料气，操作条件为1个大气，。用清水作吸收剂，塔顶出口废气含丙酮以上均为摩尔分数，出塔溶液中每千克含丙酮，操作条件下的平衡关系为。试计算：1气相总体积传质系数；2每小时可回收丙酮多少千克？3假设将填料层加高，又可以多回收多少千克丙酮？答： 解：塔截面积， 惰性气体量， 丙酮回收量：， 增加填料层高度后，传质单元数变为， 当，时，从图上读得：， 回收率：， 原回收率：， 可多回收丙酮量：第 3 页