第八章《吸收》答案.docx

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1、精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -8.1 在30，常压条件下，用吸取塔清水逆流吸取空气 SO2混合气体中的 SO2，已知气一液相平稳关系式为 y*=47.87x ，人塔混合气中 SO2摩尔分数为 0.05，出塔混合气 SO2摩尔分数为0.002，出塔吸取液中每 100 g含有 SO2 0.356 g。试分别运算塔顶和塔底处的传质推动力，用y 、x 、p 、c 表示。8.2 在吸取塔中， 用清水自上而下并流吸取混合气中的氨气。已知气体流量为l 000 m 3/h 标准状态 ，氨气的摩尔分数为0.01，塔内为常温常压， 此条件下氨的相平稳关系

2、为Y*= 0.93X ，求：1 用5 m3/h 的清水吸取，氨气的最高吸取率。2 用10 m3/h 的清水吸取，氨气的最高吸取率。33用5 m /h 的含氨 0.5 质量分数 的水吸取，氨气的最高吸取率。解：（ 1）气体的流量为1000mol/s=12.4 mol/s流体的流量为mol/s =77.2mol/s假设吸取在塔底达到平稳，就y*=12.4（ 0.01- y* ），所以 y* =0.0013可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结所以最大吸取率为0.010.00130.010.87可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1000（2）气体的流量为mol/s=12.4

3、mol/s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结流体的流量为m o /ls1 5 4. 4m o l / s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结假设吸取在塔低达到平稳，就154 4（ y* /0.93） =12.40.01- y* , 所以 y* =0.0007所以最大吸取轮率为0.010.00070.930.015103103可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（3）吸取剂中氨的摩尔分数为51031030.0053可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结假设吸取在塔低达到平稳，就77.2y*/0.93-0.0053=12.4y*，所以 y* =0.0

4、056所以最大吸取率为0.010.00560.440.018.3 吸取塔内某截面处气相组成为y=0.05 ，液相组成为x=0.01 ，两相的平稳关系为y*=2x ，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结假如两相的传质系数分别为k =1.25 10-5 kmol/m 2s， k =1.25 10-5kmol m 2 s，试求可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结yx可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 1 页，共 6 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总

5、结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -该截面上传质总推动力、总阻力、气液两相的阻力和传质速率。8.4 用吸取塔吸取空气中的 S0。，条件为常压， 30，相平稳常数为 m- 一26 7，在塔内某一截面上，气相中 S0。分压为 4 1 kPa，液相中 S0。浓度为 005 kmol m3，气相传质系数为 kG 一1 510卅kmol m2hkPa，液相传质系数为 k 。=0 39 m h，吸取液密度近似水的密度。试求： 1 截面上气液相界面上的浓度和分压。2总传质系数、传质推动力和传质速率。解：（ 1）社气 -液相界面上的压力为PAi ，浓度为 CAi, 忽视

6、 SO2的溶解，吸取液的总浓度为C0=996/18kmol/m 3=55.3 kmol/m 3溶解度系数为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结C 0H=mp26.755.3kmol/kPa.m3=0.0204 kmol/kPa.m 3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结在相界面上，气、液两相平稳，所以cA i =0.024p Ai又由于稳态传质过程，气、液相两相传质速率相等，所以kG pA-pAi = k LcAi -cA 所以1.5 10-24.1- p Ai =0.39cAi -0.05由上两个方程，可以求得pAi =3.53kPa, c Ai =0.072kmol

7、/m 3 。（2）总气相传质系数可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结11k G =kmol/m2.h.kPa=0.0052 kmol/m2.h.kPa可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1/ k Gk L1/ 0.0151/0.204总液相传质系数kL = k G/H=0.0052/0.0204m./h=0.255m/h与水溶液平稳的气相平稳分压为PA *=c A/H= 0.05/0.0204 kPa = 2.45 kPa所以用分压差表示的总传质推动力为ppp*4.12.45kp1.65kpAAaa与气相组成平稳的溶液平稳浓度为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归

8、纳总结c*Hp0.02044.1kmol / m30.084kmol / m3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结AA用浓度差表示的总传质推动力为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结cc*c0.0840.05kmol / m30.034kmol / m3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结AA传质速率为NAkGp220.0052kmolm hkmolm h可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结或 N AkLc0.2552kmolm 2hkmolm2h可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结38

9、. 5101.3 kPa操作压力下， 在某吸取截面上， 含氨 0.03摩尔分数的气体与氨浓度为1 kmol/m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结的溶液发生吸取过程，已知气膜传质系数为k=510-6 kmol/m 2 s kPa，液膜传质系数可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结G可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结为 k =1.5 -42，操作条件下的溶解度系数H=0.73 kmol ，试运算：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结L10m/sm kPa可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1 界面上两相的组成。2 以分压差和摩尔浓度差表

10、示的总传质推动力、总传质系数和传质速率。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 2 页，共 6 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -3 分析传质阻力， 判定是否适合实行化学吸取，假如采纳酸溶液吸取，传质速率提高多少。假设发生瞬时不行逆反应。8.6 利用吸取分别两组分气体混合物，操作总压为310 kPa，气、液相传质系数分别为k =3.77 10-3kmol/m 2s、k。=3.06 10-4 kmo

11、l/m 2 s，气、液两相平稳符合亨利定律，y可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结关系式为p =l.067104x p 的单位为 kPa，运算：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1 总传质系数。2 传质过程的阻力分析。3 依据传质阻力分析，判定是否适合实行化学吸取，假如发生瞬时不行逆化学反应，传质速率会提高多少倍.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解：（ 1）相平稳系数为E1.067104mp31034.4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结所以，以液相摩尔分数差为推动力的总传质系数为11Kx4kmol /m .s3.0510kmol /m

12、.s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2421/ kx1/mky 1/3.06101/34.4以气相摩尔分数为推动力的总传质系数为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结KK x3.0510y4kmol/ m2 .s0.89105 kmol / m2 .s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结m34.4（2）以液相摩尔分数差为推动力的总传质阻力为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1111m2.s / kmol3.28103 m2 .s / kmol可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4K xkxmky3.0510其中液膜传质阻力为可编辑

13、资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结411m2 .s / kmol3.27103 m2 .s / kmol可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结kx3.0610可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结占传质阻力的99.7%气膜传质阻力为11m2 .s / kmol7.71m2 .s / kmol可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3mky33.410占传质阻力的0.3% ，所以整个传质过程为液膜掌握的传质过程。8.7 已知常压下， 20时， CO 2在水中的亨利系数为l.44 105 kPa，并且已知以下两个反应的平稳常数C OHOHC OK 1=2.5 -

14、33可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结222310kmol/m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结233HC OHH C OK 2=1.7 10-4 kmol/m 3如平稳状态下气相中的CO 2分压为 l0 kPa，求水中溶解的CO 2的浓度。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 3 页，共 6 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -CO 2在水中的一级离解常数为K=4.3

15、10-7 kmol/m 3，实际上包含了上述两个反应平稳，K=K 1K 28.8 在两个吸取塔a、b中用清水吸取某种气态污染物，气一液相平稳符合亨利定律。如下图所示，采纳不同的流程，试定性的绘出各个流程相应的操作线和平稳线位置，并在图上标出流程图中各个浓度符号的位置。解：（略）8.9 用吸取法除去有害气体，已知操作条件下相平稳关系为y =1.5x ，混合气体初始含量为y1 =0.1 ，吸取剂入塔浓度为x2 =0.001 ，液气比为 2。已知在逆流操作时，气体出口浓度为 y2 =0.005。假如操作条件不变，而改为并流操作，气体的出口含量是多少.逆流操作吸取的溶质是并流操作的多少倍. 假设总体积

16、传质系数不变。8.10 用一个吸取塔吸取混合废气中的气态污染物A ，已知 A 在气、液两相中的平稳关系为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结y =x 。气体入口浓度为y1 =0.1 ，液体入口浓度为x2 =0.01。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1 假如要求吸取率达到80，求最小液气比。2气态污染物 A 的最大吸取率可以达到多少，此时液体出口的最大浓度为多少.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解：（ 1）气相入口摩尔比为y11Y11 y0. 10. 1 10. 9可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结液相入口摩尔比为x22X 21 x0.0

17、10.090.01可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结吸取率Y1Y20.11Y20.8 ，所以Y2 =0.022可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Y10.11可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结所以，最小液气比为 qnL minY1Y20.10.0220.87可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结q nGY1 / mX 20.1/10.01可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ 2）假设吸取塔高度为无穷大，求A的最大吸取率可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结当液气比为qnL

18、q nG =m ，操作线与平稳线重合气、液两相在塔顶和塔底都处在于平稳状态。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结吸取率为*YY12Ymax10.1110.110.010.91可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结此时液相出口浓度为Y10. 1 1X10. 1 1m1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结当液气比为qnL q nG =m ，操作线与平稳线在塔顶点相交，即气相出口浓度和液相进口浓度可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结平稳状态。吸取率为YY*12

19、Ymax10.1110.110.010.91可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 4 页，共 6 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结此时液相出口浓度为X qnL Ym XXY10.11可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1122q nGm与1 相比，吸取率达到相同大小，但是液相出口浓度低。

20、可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结当液气比为qnL q nGm, 作线与平稳线在塔顶底相交，即气相进口浓度和液相出口浓度平稳可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结状态。此时液相出口浓度为Y10. 1 1 0. 1 1X1m1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结吸取率为m a x*YYYY12120.1110.110.91可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Y1Y10.01与1 相比，液相出口浓度达到相同大小，但是吸取率要低。8.11 在逆流操作的吸取塔

21、中，用清水吸取混合废气中的组分A ，入塔气体溶质体积分数为 0.01，已知操作条件下的相平稳关系为y =x ，吸取剂用量为习题 8 8 图示可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 5 页，共 6 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -最小用量的 1.5倍，气相总传质单元高度为l.2 m ，要求吸取率为80，求填料 层的高度。8.12 用一个填料塔吸取空气中的某气态污染物，在其他条件不变的情形下，将吸取

22、率从 95提高到 98，就吸取剂的用量增加多少倍. 假设过程为气膜掌握吸取过程，吸取因子S=1.779。解：吸取剂用量的增加，会带来液相吸取系数的变化，题意中气膜掌握吸取过程用意在已可以忽视液相吸取系数的变化对总传质系数的影响，而认为总传质系数不变。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结在清水吸取的条件下：X 20可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结吸取塔高度不变，吸取因子S=qnL mq nG，假设吸取剂用量增加n倍，就吸取因子也会增加n可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名

23、师归纳总结倍。hH OL N OLqnLln1 Y1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结K X aS-1SY2S可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结qnLln1 Y1qnLln1 Y1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结K X aS-1SY2SK X aS -1SYS可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结qnLY1ln1S-1SYqnLSY12ln1nS-1nSYnS可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结222可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2其中 S=1.779,Y =0.

24、05 Y 1, Y=0.02 Y 1,所以可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结11ln1ln1 1.779-11.7790.051.779n1.779-1n1.7790.02n1.779求得 n=1.9，所以吸取剂用量需要增加1.9倍。8.13 在填料层高度为5 m的填料塔内，用清水吸取空气中的某气态污染物。液气比为l.0 ，吸取率为 90，操作条件下的相平稳关系为y =0.5X 。假如改用另外一种填料，在相同的 条件下，吸取率可以提高到95，试运算两种填料的气相总体积传质系数之比。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 6 页，共 6 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载