化工原理課后答案

1、壓力為75 kPa的高原地區(qū)操作吸收塔，仍使該塔塔頂在相同的絕壓下操作，則此時(shí)表壓的讀數(shù)應(yīng)為多少？”P絕解：P表Pa P 表 101.3 130231.3KPap絕 pa 231.3 751563.KPa1-6為測(cè)得某容器內(nèi)的壓力，采用如圖所示的U形壓差計(jì)，指示液為水銀。已知該液體密度為900kg/m 3,h=0.8m,R=0.45m。試計(jì)算容器中液面上方的表壓。p ph pgh解：p pgR pgm313.6 109.81 0.45 900 9.81 0.860037.2 7063.252974Pa 53kPa1-10 .硫酸流經(jīng)由大小管組成的串聯(lián)管路，其尺寸分別為076 x 4mm和057

2、 x 3.5mm已知硫酸的密度為1831 kg/m 3，體積流量為9m 3/h,試分別計(jì)算硫酸在大管和小管中的（1 ）質(zhì)量流量；（2）平均流速；（3 ）質(zhì)量流速。解：（1）大管：76 4mmmsqV p 9 183116479 kg/hU1qV0.785d29/36000.785 0.06820.69m/sG1 u10.69 18311263.4kg/m2 s小管：57 3.5mm質(zhì)量流量不變ms2 16479kg / hU2qV0.785d；9/36000.785 0.0521.27m/su25（蟲）20.69（聖）21.27m/sd250G2 u221.27 18312325.4kg /

3、m s1-11 .如附圖所示，用虹吸管從高位槽向反應(yīng)器加料，高位槽與反應(yīng)器均與大氣相通，且 高位槽中液面恒定。現(xiàn)要求料液以1m/s 的流速在管內(nèi)流動(dòng)，設(shè)料液在管內(nèi)流動(dòng)時(shí)的能量損失為20J/kg（不包括出口）解：以咼位槽液面為 力方程：，試確定咼位槽中的液面應(yīng)比虹吸管的出口咼出的距離。1-1 面,管出口內(nèi)側(cè)為2-2 面,在1-1 2-2 間列柏努Z g_p乙g1 2S12wu1 Z2gu2Wf2 21 2簡(jiǎn)化：H （尹Wf）/g1（1 20） 9.812.09m21-14 附圖所示的是丙烯精餾塔的回流系統(tǒng)，丙烯由貯槽回流至塔頂。丙烯貯槽液面恒定，其液面上方的壓力為2.0MPa （表壓），精餾塔內(nèi)

4、操作壓力為1.3MPa （表壓）。塔內(nèi)丙烯管出口處高出貯槽內(nèi) 液面30m，管內(nèi)徑為140mm ，丙烯密度為600kg/m 3。現(xiàn)要求輸 送量為40 X 10 3 kg/h，管路的全部能量損失為150J/kg（不包括 出口能量損失），試核算該過程是否需要泵。Z gP1Z1g1 22U1Wep2 1 2Z2g U22Wf簡(jiǎn)化:也WeZ2gP2122-U2Wf2P2P11 2WeU2 z?gWf2U2譏/3/40 10600/3600 6004 O m / o1.2m/ s0.785d0.785 0.142We(1.32.0)10611.22309.81150600 2解：在貯槽液面1-1 與回流管

5、出口外側(cè) 2-2 間列柏努力方程速）。試求:題16 附圖721.6J/kg不需要泵，液體在壓力差的作用下可自動(dòng)回流至塔中1-16 某一高位槽供水系統(tǒng)如附圖所示，管子規(guī)格為g5 X 2.5mm。當(dāng)閥門全關(guān)時(shí),壓力表的讀數(shù)為 78kPa。當(dāng)閥門全開時(shí)，壓力表的讀數(shù)為75 kPa，且此時(shí)水槽液面至壓力2表處的能量損失可以表示為Wfu J/kg （u為水在管內(nèi)的流（1）高位槽的液面高度；（2）閥門全開時(shí)水在管內(nèi)的流量（ m3/h ）。 解：（1）閥門全關(guān)，水靜止p gh閥門全開：在水槽1-178 1037.95m103 9.81面與壓力表2-2面間列柏努力方程：簡(jiǎn)化：Z1gP1 1 2U12Z2gP2

6、1 2U22WfP2Wf7.959.81751031u1000 22 22 U2解之：u21.414m/ s流量:Vs 嚴(yán)2 0.785 O.421.4141.776 10 3m3/s6.39m3/h1-17 附圖所示的是冷凍鹽水循環(huán)系統(tǒng)。鹽水的密度為kg/m 3，循環(huán)量為45 m 3/h。管路的內(nèi)徑相同，鹽水從個(gè)換熱器至B的壓頭損失為9m，由B流至A的壓頭損失為問:(1)若泵的效率為70 %，則泵的軸功率為多少?(2 )若A處壓力表的讀數(shù)為 153kPa 為多少？解：(1)對(duì)于循環(huán)系統(tǒng)：，則B處壓力表的讀數(shù)AHehf9 1221mPeHe Vsg 21453600 1100 9&283kW軸

7、功率:PPe2.830.74.04kWB列柏努力方程：PajA Za 02g1 u2ZhUb zBh fAB2g簡(jiǎn)化：BA 匹Zb hfABg g15 3 103pB 1100 9.81 (7 9)Pb19656 pa (表)B處真空度為19656 Pa 。1-23 .計(jì)算10 C水以2.7 X 10 -3m3/s的流量流過057 x 3.5mm、長(zhǎng)20m 水平鋼管 的能量損失、壓頭損失及壓力損失。（設(shè)管壁的粗糙度為 0.5mm ）Vs解：u20.785d32.7 1021.376m/s0.785 0.0510 C水物性:Red查得999.7kg/m3,1.305 10 3Pa sdu 0.0

8、5 999.7 1.3761.30510 35.271040.550入0.010.038Wf.38 器1.376214.47J / kghfWf/g1.475mPfWfp14465.7Pa1-25 . 的液位恒定， 的當(dāng)量長(zhǎng)度） 有效功率。用泵將貯槽中20 C的水以如附圖所示，且相差 20m，輸送管內(nèi)徑為100mm ,。已知水的密度為 998.2kg/m=0.23/h的流量輸送至高位槽。兩槽40m管子總長(zhǎng)為80m （包括所有局部阻力3,粘度為1.005 X 10-3 Pa s，試計(jì)算泵所需的du p Reu王nd24436000.78521.415m/s0.10.1 998.2 1.4151.

9、005 101405422000如=0.2/100=0. 002題23附圖入 0.023在貯槽1截面到高位槽2截面間列柏努力方程：P11u2WeZ2gP2Wf2簡(jiǎn)化：Wez?gWfWf0.023800.121 415218.42J / kgWe20 9.8118.42214.6J/kgNe We msWe VsP 21462 403600 998.2800 kg/m 3、粘度為 1.5 mPa0.16MPa2380W2.4kW1-28 如附圖所示，密度為經(jīng)0114 x 4mm的鋼管流入一密閉容器中，其壓力為s的液體，由敞口高位槽（表壓），兩槽的液位恒定。液體在管內(nèi)的流速為 1.5m/s ，管路

10、中閘閥為半開，管壁的相對(duì)粗糙度算兩槽液面的垂直距離解：在高位槽1Z。截面到容器2截面間列柏努力方程：P11 22U1z?gp2 1 22U2簡(jiǎn)化:ZgP2Wfd = 0.002，試計(jì)W題26附圖0.1068001.5 10 3158.48 1040.002,查得0.026Wf進(jìn)口0.590 C彎頭0.752個(gè)半開閘閥4.5出口12u) (0.026230 1600.50.1062管路中：1.520.75 4.5 牙60.87J / kgZ (巴Wf )/g (0.16 型 60.87)/9.81 26.6m8001-31粘度為30cP、密度為900kg/m 3的某油品自容器 A流過內(nèi)徑40mm

11、 的管路進(jìn)入容器B。兩容器均為敞口，液面視為不 變。管路中有一閥門，閥前管長(zhǎng)50m， 閥后管長(zhǎng)20m （均包括所有局部阻力 的當(dāng)量長(zhǎng)度）。當(dāng)閥門全關(guān)時(shí)，閥前后 的壓力表讀數(shù)分別為8.83kPa 和 4.42kPa?，F(xiàn)將閥門打開至1/4 開度， 閥門阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度為 30m。試求： 管路中油品的流量。解：閥關(guān)閉時(shí)流體靜止，由靜力學(xué)基本方程可得:ZaP1Pa8.8310310mg9009.81Zbp21Pa4.421035 mg9009.81當(dāng)閥打開1 4開度時(shí)，在AA 與BB 截面間列柏努利方程:1 2Pa12PbZAg -UaZBgUb22Wf其中： Pa Pb 0(表壓),Ua Ub 0(z

12、a ZB)gWflle U2d 2(a)由于該油品的粘度較大，可設(shè)其流動(dòng)為層流，則6464Re du代入式(a),有(Za64ZB)g d ulleu232 (1 le)ud2d2ud2(Za Zb ) g0.042900 (10 5) 9.8132(1le)32 3010 3 (50 30 20)校核：Red u0.04 9000.736883.2200030 103假設(shè)成立。油品的流量：n 2 qvdu0.7850.042 0.7369.24410 4m3/s 3.328m3/h4阻力對(duì)管內(nèi)流動(dòng)的影響:0.736 m/s閥門開度減小時(shí)：(1)閥關(guān)小，閥門局部阻力增大，流速u J ,即流量下

13、降。(2 )在11與AA截面間列柏努利方程：z1g1 2 U12P11 2Pa.ZAgUaWf1 A2簡(jiǎn)化得z1g1 2 Ua2PaWf 1 A2或z1gPa(u11):d2顯然,閥關(guān)小后U A J,Pa f,即閥前壓力增加。(3)同理，在BB 與22截面間列柏努利方程，可得:閥關(guān)小后u B J,Pb J,即閥后壓力減小。由此可得結(jié)論:(2)下游阻力的增大使上游壓力增加;(3)上游阻力的增大使下游壓力下降。可見,管路中任一處的變化， 必將帶來總體的變化,因此必須將管路系統(tǒng)當(dāng)作整體考慮。1-36.用離心泵將20 C水從水池送至敞口高位槽中,流程如附圖所示，兩槽液面差為12m。輸送管為 7 x 3

14、.5mm 的鋼管，吸入管路總長(zhǎng)為20m，壓出管路總長(zhǎng) 155 m (包括所有局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度)。用孔板流量計(jì)測(cè)量水流量,U形壓差計(jì)的讀數(shù)為6 OOmmHg 。摩擦系數(shù)可取為試求:(1 )水流量，m3/h ;(2 )每kg水經(jīng)過泵所獲得的機(jī)械能。(3 )泵入口處真空表的讀數(shù)。解: (1) 乂 CoA2Rg( p p)孔徑為20mm ,流量系數(shù)為0.61 ,0.61 0.785 0.022 2 O6 981(低。觀2)998.22.331 1038.39(2)以水池液面為1 利方程：1面，高位槽液面為22面，在11 22面間列柏努P11 22U1z?gWf簡(jiǎn)化:WeZgWfle而 WfVs其中：

15、U 0.785d232.331 1020.785 0.051.192201.192Wf0.02 -0.05249.7 J kgWe 12 9.81 49.7167.4 論P(yáng)iP31 2-2u3Z3gWf0, U10乙1.5m, u3WfP1P3P1.19221 1 2Xud 21 2U3Z3g20.021.19m/s201 192一5.66 J / Kg0.052Wf1.5 9.81 5.6621.023J / kgP1P321.023 9.8120.6kPa1-39 .在一定轉(zhuǎn)速下測(cè)定某離心泵的性能，吸入管與壓出管的內(nèi)徑分別為70mm 和50mm。當(dāng)流量為30 m 3/h時(shí)，泵入口處真空表與

16、出口處壓力表的讀數(shù)分別為40kPa和215kPa，兩測(cè)壓口間的垂直距離為 0.4m，軸功率為3.45kW。試計(jì)算泵的壓頭與效率。解:U130 zqV3600n 20.785 0.072d12.166msU23036000.785 0.0524.246%在泵進(jìn)出口處列柏努力方程，忽略能量損失;P1 丄U2乙g 2gHe良-u| Z2g 2gHe P 臼 丁 (u； uf) Z3(21540) 10109.81g 2g(4.2462 2.1162) 0.42 9.81=27.07mNe QH pg 30 3600 1 03 9.81 27.072.213kWNe2.2133.45100%64.1%

17、第二章非均相物系分離1、試計(jì)算直徑為 30 （im的球形石英顆粒（其密度為2650kg/m3）,在20 C水中和20 C常壓空氣中的自由沉降速度。解：已知 d=30 (im、ps=2650kg/m3(1)20 C水m=1.01 x 10-3Pa sp=998kg/m3設(shè)沉降在滯流區(qū)，根據(jù)式（2-15 ）Ut6 2s )g (30 10 )(2650 998) 9.811818 1.01 10 348.02 10 m/s校核流型Retdut30 10 6 8.02 10 4 9982.3831.01 1010 2(10 4 2)假設(shè)成立,Ut=8.02x 10 -4 m/s為所求（2 ） 20

18、C常壓空氣m=1.81 x 10 -5Pa s3p=1.21kg/m設(shè)沉降在滯流區(qū)ut匕s )g(30 10 6)2(2650 1.21) 9.8118 1.81 10 527.18 10 2 m/s校核流型:Retdut306210718 1021 0.144 (10 4 2)1.81 10 5假設(shè)成立，ut=7.18 x 10 -2 m/s為所求。2、密度為 2150kg/m3的煙灰球形顆粒在 20 C空氣中在層流沉降的最大顆粒直徑是多少?解：已知 ps=2150kg/m查20 C空氣p=1.81x 10-5 Pa.sp=1.21kg/m3當(dāng)Retdut2時(shí)是顆粒在空氣中滯流沉降的最大粒徑

19、，根據(jù)式（2-15 ）并整理d3( s )gdut所以36 2d ( s )g36 (1.81 10 5)23 7.73 10 5 (2150 1.21) 9.81 1.21m 77.3 pm3、直徑為10呵 的石英顆粒隨20 C的水作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在旋轉(zhuǎn)半徑R= 0.05m處的切向速度為12m/s,求該處的離心沉降速度和離心分離因數(shù)。解：已知d=10 pm、R=0.05mu i=12m/s設(shè)沉降在滯流區(qū)，根據(jù)式2-15 ) g 改為 u i/ RUrd2( s182 ui校核流型10u r=0.0262m/s所以Kc1010(2650998)18 1.0110 3空 0.0262m/s0.052

20、.62cm/s50.0262 99831.01 10為所求。2Rg 0.05 9.811220.259(10 42)2946、有一過濾面積為 0.093m 2的小型板框壓濾機(jī),恒壓過濾含有碳酸鈣顆粒的水懸浮液。過濾時(shí)間為50秒時(shí)，共得到2.27 x 10-3 m3的濾液;過濾時(shí)間為100秒時(shí)。共得到3.35x 10-3 m3的濾液。試求當(dāng)過濾時(shí)間為200秒時(shí)，可得到多少濾液?解：已知 A=0.093m 2、t1=50s 、V1=2.27 x 10 -3m3、t2=100s 、V2=3.35 x10-3m3、t3=200s由于q1辛32.27 100.093324.41 10V2q2云33.35

21、 100.09336.02 10 3根據(jù)式（2-38a ）25 2qq1 Kb qf 2qeq2 Kt?(24.41(36.02210 ) 2 24.41 10 qe 50K10 3)2 2 36.02 10 3qe 100K聯(lián)立解之:qe=4.14 x 10-3K=1.596 x 10-5因此q；2 4.14 10 厲200 1.596 10q3=0.0525所以V3=q3A=0.0525X 0.093=4.88X 10-3m3AVV*第二早傳熱1. 有一加熱器，為了減少熱損失，在壁外面包一層絕熱材料，厚度為300mm,導(dǎo)熱系數(shù)為 0.16w/(m.k),已測(cè)得絕熱層外側(cè)溫度為30 C ,在

22、插入絕熱層50mm 處測(cè)得溫度為75 C .試求加熱器外壁面溫度.解：t2 1 =75 C , t3=30 C，入=0.16w/(m.k)q tj t2 t2 t3q bT bT入入右 7575 300.250.050.160.16t145 5 75300C2. 設(shè)計(jì)一燃燒爐時(shí)擬采用三層磚圍成其爐墻，其中最內(nèi)層為耐火磚，中間層為絕熱磚，最外層為普通磚。耐火磚和普通磚的厚度分別為0.5m和0.25m，三種磚的導(dǎo)熱系數(shù)分別為1.02 W/(m C 卜 0.14 W/(mC)和 0.92 W/(mC)，已知耐火磚內(nèi)側(cè)為 1000 C,普通磚外壁溫度為35 Co試問絕熱磚厚度至少為多少才能保證絕熱磚內(nèi)

23、側(cè)溫度不超過940 C,普通磚內(nèi)側(cè)不超過138 Co解：qt1 t4b1b2b31000351000 t2(a)0.5b20.250.51.020.140.921.02t1 t21將t2=940 C代入上式，可解得 b2=0.997mh 上4t3t4b1b2b3b312331000350.5 b20.251.020.14 0.92t3350.250.92(b)將 t3=138 oC 解得 b2=0.250m將b2=0.250m 代入式解得：t2=814.4 C故選擇絕熱磚厚度為 0.25m3. 50 5 mm的不銹鋼管，熱導(dǎo)率入1=16 W/m K;管外包厚 30mm的石棉，熱導(dǎo)率為入2=0.

24、25W/(m K)。若管內(nèi)壁溫度為350 C,保溫層外壁溫度為100 C,試計(jì)算每米管長(zhǎng)的熱損失及鋼管外表面的溫度；解：這是通過兩層圓筒壁的熱傳導(dǎo)問題，各層的半徑如下管內(nèi)半徑ri 20mm 0.02m,管外半徑f2 25mm 0.025m管外半徑保溫層厚度r30.025 0.030.055m每米管長(zhǎng)的熱損失:2的 t3)2 3.14 (350 100)*397 W/m1 , 251, 55InIn -16200.2225Q2 MEt3)l1 . D In-入A1 . r In - b r32t1 1bt2t3359t21 ,r21 ,r21 ,25ln-lnInr1入r11620t2349Ct

25、2 10010.226.冷卻水在 252.5mmln5525長(zhǎng)度為2m的鋼管中以1m/s的流速流動(dòng)，其進(jìn)出口溫度分別20 C和50 C,試求管內(nèi)壁對(duì)水的對(duì)流傳熱系數(shù)。解:空氣的定性溫度:20 5035 C。在此溫度查得水的物性數(shù)據(jù)如下:Cp4.174kJ/kg K入 62.57 10 2W/m K , 口7.28 10 5Pa s3994 kg/m1 m/sRedu p0.02 1994(172.8 102730710000Pr4.87l/d=2/0.02=100a 0.023-Re0.8 Pr04 d262.57 100.80.40.023273074.870.020.7195 3540 1

26、.884788W/(m2 C)3-15載熱體流量為1500kg/h ，試計(jì)算各過程中載熱體放出或得到的熱量。(1 ) 100 C的飽和蒸汽冷凝成100 C的水；(2 ) 110 C的苯胺降溫至10 C； (3 )比熱容為3.77kJ/(kg-K)的NaOH溶液從370K冷卻到290K ; (4)常壓下150 C的空氣冷卻至 20 C； ( 5)壓力為147.1kPa 的飽和蒸汽冷凝，并降溫至C。(1)qmqmr1500 kg/s, r 2258kJ/kg36001500 2258 941kW3600383 283333K Cp 2.19kJ /(kg K)qmcp (T1T2)(2)NaOHC

27、p15002.19 (38336003.77kJ/(kg K)283)91.3kW1500Q qmCp(T1 T2)3.77 (370 290) 126kW360020 150(4) tm85CCp 1.009kJ /(kg C)21500Q qmcp(t1 t2)1.009 (150 20) 54.7kW3600 (5)p 147.1kPats 111C, r 2230kJ / kg111 50t2 50 Ctm80.5 C2Cp 4.2kJ /(kg C)1500Q qmr Cp(t1 t2)(2230 4.2 61) 1035.9kW.36003-17在一套管式換熱器中，用冷卻水將1.2

28、5kg/s 的苯由350K冷卻至300K，冷卻水進(jìn)出口溫度分別為 290K和320K。試求冷卻水消耗量。解:350 3002325 KCp11.83kJ /(kg K)Qqm1Cp1(T1T2)1.25 1.83 (350 300)114.3kWtm290 3202305CQ114.3qmCp2(t1 t2)4.174 30Cp 4.174kJ /(kg C)0.91kg/s3-18在一列管式換熱器中，將某液體自15 C加熱至40 C,熱載體從120 C降至60 C .試計(jì)算換熱器中逆流和并流時(shí)冷熱流體的平均溫度差。解：逆流tmtit2Int280 45.80In -45350.575360.

29、8C并流 t1120 15105C, t260 4020Ctmt1t2105 208551.3C,105 In.t1 ln 1.658t2203-20在一內(nèi)管為 252.5mm 的套管式換熱器中，管程中熱水流量為口溫度分別為90 C和60 C；殼程中冷卻水的進(jìn)出口溫度分別為20 C和基準(zhǔn)的總傳熱系數(shù)為 2000W/（m 2 C ）,試求：（1 ）冷卻水的用量；（2） 度差及管子的長(zhǎng)度；（3）并流流動(dòng)時(shí)平均溫度差及管子的長(zhǎng)度。3000kg/h ，進(jìn)出50 C,以外表面為 逆流流動(dòng)時(shí)平均溫解：Q qmlCpi(Ti T2) qm2Cp2(tl t2 )Cpi 4.19kJ/kg,Cp2 4.174

30、kJ/kg3000 4.19 (90 60) qm2 4.174 (50 20) qm2 3011kg/h逆流：t1tm 40C905040C, t260 20 40 CQ KStm3000 419 103 301.309m2sndlnd并流t19020tml SndK tm3600 2000 401.3093.1470C,180 10t26032.315m5010Ct270 10.t1. 70ln ln10t1tmt23000 4.19601.9530.76C310303600 2000 30.7621.703m1.7033.14 180 1033.01m吸收2 向盛有一定量水的鼓泡吸收器中

31、通入純的CO 2氣體，經(jīng)充分接觸后，測(cè)得水中的CO2平衡濃度為2.875 X 10 -2kmol/m 3，鼓泡器內(nèi)總壓為101.3kPa，水溫30 C,溶液密度為1000 kg/m3。試求亨利系數(shù) E、溶解度系數(shù) H及相平衡常數(shù) m。解：查得30 C,水的Ps4.2kPap*Ap ps 101.3 4.2 97.1kPa稀溶液：cMs10001855.56kmol/mCa2.87510 255.565.17 10Pa97.1x5.17 10 4Ca2.875 102*Pa97.1E51.876 10P101.318521.8762.96105kPa10 4kmol/(kPa m3)5 用清水逆

32、流吸收混合氣中的氨，進(jìn)入常壓吸收塔的氣體含氨6 % （體積），吸收后氣體出口中含氨 0.4 % （體積），溶液出口濃度為0.012 （摩爾比），操作條件下相平衡關(guān)系為解:塔頂:塔底:2.52X。試用氣相摩爾比表示塔頂和塔底處吸收的推動(dòng)力。y11 y上電0.0641 0.062.52X!2.52 0.0120.03024丫2丫21 y20.0040.0040.00402 丫22.52X22.52 00丫20.004020.00402丫1 丫 丫0.064 0.030240.0347.在溫度為20 C、總壓為101.3kPa的條件下，SO 2與空氣混合氣緩慢地沿著某堿溶液的 液面流過，空氣不溶于某

33、堿溶液。SO 2透過1mm厚的靜止空氣層擴(kuò)散到某堿溶液中，混合氣體中SO 2的摩爾分率為 0.2 , SO2到達(dá)某堿溶液液面上立即被吸收，故相界面上SO 2的濃度可忽略不計(jì)。已知溫度20 C時(shí)，SO2在空氣中的擴(kuò)散系數(shù)為0.18cm 2/s。試求SO2的傳質(zhì)速率為多少？解： SO 2通過靜止空氣層擴(kuò)散到某堿溶液液面屬單向擴(kuò)散，可用式DpN A（ Pa1Pa2 ）。RTzpBm已知：SO2在空氣中的擴(kuò)散系數(shù) D=0.18cm 2/s=1.8 x 10-5m2/s擴(kuò)散距離z=1mm=0.001m，氣相總壓 p=101.3kPa氣相主體中溶質(zhì) SO 2的分壓pA1=pyA1=101.3 x 0.2=

34、20.27kPa氣液界面上 SO 2的分壓PA2=0所以，氣相主體中空氣（惰性組分）的分壓 pBi=p pai =101.3 20.27=81.06kPa氣液界面上的空氣（惰性組分）的分壓 pB2=p pA2=101.3 0=101.3kPa空氣在氣相主體和界面上分壓的對(duì)數(shù)平均值為：PBmpB2pB1In邑pB1101.3 81.06,101.3In81.0690.8kPa代入式 Nad(Pa1Pa2)，得RTzpBmDpN a( Pa1Pa2 )RTzpBm1.8 108.314 293 0.001101.390.8(20.270)=1.67 x 10-4 kmol/（m 2 s）10 用2

35、0 C的清水逆流吸收氨空氣混合氣中的氨，已知混合氣體溫度為20 C,總壓為101.3 kPa ，其中氨的分壓為 1.0133 kPa，要求混合氣體處理量為773m 3/h，水吸收混合氣中氨的吸收率為 99 %。在操作條件下物系的平衡關(guān)系為Y*0.757X，若吸收劑用量為最小用的2倍，試求（1）塔內(nèi)每小時(shí)所需清水的量為多少kg ? （ 2）塔底液相濃度（用摩爾分?jǐn)?shù)表示）解：(1 )匹 1.01330.01Pb 101.3 1.0133丫2Y(1)0.01(10.99)1 10V 773 273 (1 0.01) 31.8kmol/h293 22.4LminX! X231.8(0.010.0001

36、)0.010.75723.8kmol/h實(shí)際吸收劑用量 L=2 Lmin =2 x 23.8=47.6kmol/h=856.8 kg/hX1 = X2 + V ( Y1-Y2)/ L=0+31.8(0.01 0.0001)47.60.0066組分A的濃度為0.04（摩爾分?jǐn)?shù)，下同），出塔尾氣中A的濃度為0.005，出塔水溶液中組分A的濃度為0.012，操作條件下氣液平衡關(guān)系為 丫*2.5X。試求操作液氣比是最小液氣比的倍數(shù)?解:0.0410.040.0417X!y21 y0.00510.0050.0050.0120.01211 0.012丫1 丫2丫1 丫2minX1X22.20.04170.

37、005x1 X2min12 .用SO 2含量為1.10.0121 03 .032 . 2m(1 丫2)2.5(10.005 )0.0417)3.031 .38x 10 -3（摩爾分?jǐn)?shù)）的水溶液吸收含 SO 2為0.09 （摩爾分?jǐn)?shù)）的混合氣中的SO 2。已知進(jìn)塔吸收劑流量為37800kg/h，混合氣流量為100kmol/h ，要求SO2的吸收率為80%。在吸收操作條件下，系統(tǒng)的平衡關(guān)系為 丫* 17.8X，求氣相總傳質(zhì)單元數(shù)。解:37800吸收劑流量L2100kmol/h18、，yi0.090.0991 y10.09丫2 丫“)0.099(10.8)0.0198惰性氣體流量 V 100(1 y

38、1)100(10.09) 91kmol/hX!X2(丫1 丫2)1.1 10(0.099 0.0198)4.53 10 321000.099 17.8 4.53100.0184丫2丫20.0198 17.8 1.11042.2 10Ym丫20.0184 2.2 10 4.In丫2,0.0184 門 2.210 44.1 10 3Nog丫 丫2O.。990.。19819.34.1 10 313 .空氣中含丙酮2% (體積分?jǐn)?shù))的混合氣以0.024kmol /(m2 s)的流速進(jìn)入一填料塔，今用流速為0.065 kmol /(m 2 s)的清水逆流吸收混合氣中丙酮，要求的丙酮的吸收率為 98.8 %。已知操作壓力為 100 kPa,在操作條件下亨利系數(shù)為1.77 kPa,氣相總體積吸收3系數(shù)為K(a 0.0231kmol/(ms)。試用吸收因數(shù)法求填料呈高度?解：已知Y0.020.021 0.02丫2Y(1)0.02 (10.988)0.0002