化工原理習(xí)題答案(第七章)

1、WOR格式可編輯第7章吸收7-1 . 100g 水中溶解 1gNH,從手冊(cè)查得20C0時(shí)NH的平衡分壓為986.6Pa，在此專業(yè)知識(shí)整理分享濃度以內(nèi)服從亨利定律。試求溶解度系數(shù)H （單位為kmolm3kPa1） 和相平衡常數(shù) 總壓力為 100kPa。（答：H0.59kmolm3k卩3,口0.943 ）解：c0.582kmolm，J011000=117=-一C0.582H0.59molPa，P e0.9866y0.0099， e_ 100101.3117X0.0105，11001718二 y0.0099e。 m0.943=x0.01050*3.31310 6,式中p為氧在氣相中的7-2 . 10

2、C時(shí)氧在水中的溶解度的表達(dá)式21%試求總壓為px平衡分壓，kPa；x 為溶液中氧的摩爾分?jǐn)?shù)?？諝庵醒醯捏w積分?jǐn)?shù)為101kPa時(shí)，每3一Im水中可溶解多少g氧?解：Pe0.21101.321.3kPa ,Pe21.3*（答:311.4gm 或0.35 molm）66.4210=3.313103.31310- 6 -6.421032c11.4gm。_181000二進(jìn)入常壓吸收塔的氣體含 NH體積分?jǐn)?shù)為6%,0.12kmolNH3kmol 水。7-3 .用清水吸收混合氣中的=NH, 吸收后氣體含NH體積分?jǐn)?shù)為0.4%；出口溶液的摩爾比為此物系的平衡關(guān)系為 Y2.52X。氣液逆流流動(dòng)，試求塔頂、塔底處

3、氣相推動(dòng)力各為多 少？（答：頂 AY 0.00402，底 Y 10.034） 一2 一y0.06y0.004 12=解：Y0.064，Y0.0402，1y2y111061210004塔底：X2.52X2.520.0120.03024 , 塔頂：2.52X2.5200，塔頂氣相推動(dòng)力丫0.00402 ,2塔底氣相推動(dòng)力 YYY,10.0640.030240.034。WOR格式可編輯1專業(yè)知識(shí)整理分享7-4 .用水吸收空氣中的甲醇蒸汽，在操作溫度300K下的溶解度系H2kmolm,傳質(zhì)系數(shù)tPa1tPa1k0.056kmolm ,2h1k Pa1HkmolmL的分?jǐn)?shù)。（答:-2hk Pai1K,0

4、.73)0.408 kmolm解:111 12h kPaK0.0408kmolm, G1111K HK0.05620.075GL氣相阻力所占分率：7.5760.73I12.20.0757-5 .從礦石焙燒送出的氣體，含體積分?jǐn)?shù)9%SQ其余視為空氣。冷卻后送入吸收塔，用水吸收其中所含SO的2時(shí)處理的爐氣量為 廠 30、g100001( 30C求每小時(shí)的用水量和出塔時(shí)水溶液組液相SQ溶解度/095%吸收塔的操作溫度為3DC, 壓力為 100kPa。每小100kPa時(shí)的體積流量)，所用液氣比為最小值的1.2倍。旦成。平衡關(guān)系數(shù)據(jù)為0.365.02.51.51.00.50.20.1= 1 - kgSQ

5、100kgH0氣相 SO平衡分壓3.314 60.328.816.710.54.81.570.63/kPa二1x(答：L30120kgh, 10.00206)y0.091解：Y0.099，1y1110.09丫( 1)丫1(10.95)0.0990.00495 ，1000273 一V(10.09)36.6kmolh,0.13303進(jìn)吸收塔SO 的分壓 P101.3y101.30.099.12kPa ,-1由平衡關(guān)系內(nèi)插得溶液平衡濃度為0.409 /640.877kgS02100kgH20換算為摩爾比X12.4710， =,e 100/18.990.0049538.1minxe1,0.00247L

6、1.2V1.238.145.69min11LminV36.638.11394;5molh25100kgh，=V -_ 二min二二L1.2L min1.22510030120kgh ,LYY123YY0.0990.0049512X12.0610。V45.69xL199%入塔的混合氣中，含0.02%。溶劑用量為最小用量的1.5倍，操作溫V總傳質(zhì)系數(shù)0.15kmolm。求填料層 2s12 1s7-6 .用煤油從苯蒸氣與空氣的混合物中回收苯，要求回收 苯2% （摩爾分?jǐn)?shù)）。入塔的煤油中，含苯 度為50C 0,壓力為10kPa平衡關(guān)系為丫0.36X ,KYa0.015kmolm。入塔氣體的摩爾流量為3

7、s3s1高度。(答：Z12m)解：y0.02，20.02(10.99)0.0002 1L,X20.0002 ,0.20.00020.20.357 ,0.20.36minXXxxe,12e,12WOR格式可編輯L= 7.7V1mV0.140.100 67AL0.41021?ymxNogln 1）111 ()(ymx_ AA2+ 2 )21=J4如672)(11.672V0.0151.38.21.339.0002)0.16 121.345.70L= 13 0.37=3.315V minV1X1( yyx,)(0.020.0002)0.00020.0371122=丄0536 =專業(yè)知識(shí)整理分享HmO

8、GK= 0.015yaHH)GN12112mNH。溶液上方 NH的分壓為零（相平OG7-7 .在填料塔內(nèi)用稀硫酸吸收空氣中所含的衡常數(shù)m0）o下列情況所用的氣、液流速及其他操作條件都大致相同，總傳質(zhì)單元高度 H都可取為0.5m o試比較所需填料層高度有何不同。OG混合氣中含摩爾分?jǐn)?shù)1 %NH要求回收90%。-3混合氣中含鬥=混合氣中含_5%NH要求回收99%作了上述比較之后，你對(duì)塔高與回收率的關(guān)系3能獲得什么概念？ 一（答：（1） Z1m （2） Z2.25m； （3） Z2.25m）解： y0.01 ,0.3010.1 y0.00101 , 二2= =1 0.990.010.1 -y - m

9、x-1 2 10 0.3700101 mx20.3-mv查圖得:N2,OGZHON0.5;-21mOGr(2) y0.01，1yO.010.010.0001 ,-?二y11.100y20.3查圖得:N4.5 ,OGZHON04.;.5.5225mOGy0.05 ,10.358 050.01 y0.000505 ,2yi0.99 0.050.010.05990.505查圖得： No（4.5 ,ZHON0.55225。=:=4. .mOG3100gm吸收后水中含甲醇量等于與進(jìn)料氣=3h7-8 .今有連續(xù)逆流操作的填料吸收塔，用清水吸收原料氣中的甲醇。已知處理氣量為 1000m （操作狀態(tài)），原料中

10、含甲醇3h1體中相平衡時(shí)濃度的 67%。設(shè)在常壓、C-25下操作，吸收的平衡關(guān)系取為丫1.15X，甲醇回收率要求為 98% 0.5kmolm2h1=一=k，塔內(nèi)填料的比表面積為丫 _a200m塔內(nèi)氣體的空塔氣速為 2m _2 m3114.m&試求：（1 ）水的用量為多少1kgh ？（2）塔徑； ，（3）傳質(zhì)單元高度 十Ogt（4）傳質(zhì)單元數(shù)Nog （5）填料層高度。-1LNo8.89;Z6.1mi）（答:：1150kgh;D0.84m;H0.686m;=OG= = 3=10010/32解：0.07y1 =/22.4 一0.38 07 丫0.0753-，T二107Y2丫(1)0.0753(10.

11、98)1.510 -1丫67%40753 X0.67Q670.0439， 1m -丁*=X1115 nX0,210002731000273Vy1)(10.07)38kmolh,(廠3.316 2732522.4298L 丫1 丫2.07531.53100.39 68VXX0.043901211.15103kgh1L1.68V1.683863.8kmolh ；1000s =u0.5ms,Vms3600441000Ds ；0.15mU36003.140.5V38 H0.686mOGKa0.4112000.844用解析法:Nog1ln(1V丫nX12)V V mL)(mX2LLm丫m211.152.

12、01.150.101 11.681.15103)8.895)01.68(2.6811 ZHDNo0.6868.896.1m7-9 .直徑為0.88m的填料吸收塔內(nèi)，裝有拉西環(huán)填料，填料層高為6m。每小時(shí)處理302000m含5%丙酮與空氣的原料氣，操作條件為1個(gè)大氣，25C。用清水作吸收劑，塔頂出口廢氣含丙酮0.263% （以上均為摩爾分?jǐn)?shù)），出塔溶液中每千克含丙酮61.2g，操作條件下的平衡關(guān)系為 丫2X。試計(jì)算：（1）氣相總體積傳質(zhì)系數(shù)Kva ； 2）每小時(shí)可回收丙酮多少千克？ （3 ）若將填料層加高 3m又可以多回收多少千克丙酮？(答：KYa176.8kmoIm)3h,225kgh,6.5

13、6kgh3h,225kgh,6.56kgh解：塔截面積= 11 上=20.880.61m2Sd,惰性氣體量442000273V(W.05)77.7kmolh22.4 298-0.050.00263-Y0.526，Y0.00263， 120.0510.00263=X0，A200.0198 ,-15./580.40/58938.8/18A - A- = =y20.01980.0396，Y0.0412， e,1e,1Y0.05260.04120.0114 廠1 二=Y0.0026300.00263 2YY0.01140.00263 12Y0.006, Y0.0114IniP*Y0.00263 =2 :NV(YY)77.7(0.05260.00263)_ A2311176.8kmolmhK;YaZY =ZY0.6160.006mm2000273丙酮回收量:ZHOGNH0.72， OGN8.33，OGH0.72OGy13.31710.0396m(0.050.00263)58.08225kgh0.16298OGV77.7K176.80.61 Y