化工原理王志魁第五版習(xí)題解答：第五章-吸收

第五章吸收氣液相平衡【5-5】空氣中氧的體積分?jǐn)?shù)為21%，試求總壓為，溫度為10℃時，水中最大可能溶解多少克氧？已知10℃時氧在水中的溶解度表達式為，式中為氧在氣相中的平衡分壓，單位為為溶液中氧的摩爾分?jǐn)?shù)。解總壓空氣中的壓力分?jǐn)?shù)空氣中的分壓亨利系數(shù)(1)利用亨利定律計算與氣相分壓相平衡的液相組成為溶液此為水溶液中最大可能溶解因為溶液很稀，其中溶質(zhì)很少水溶液≈水=18kg水10℃，水的密度故水溶液≈水即水中最大可能溶解氧故水中最大可能溶解的氧量為(2)利用亨利定律計算水中最大可能溶解的氧量為溶液【5-9】CO2分壓力為50kPa的混合氣體，分別與CO2濃度為的水溶液和CO2濃度為的水溶液接觸。物系溫度均為25℃，氣液相平衡關(guān)系。試求上述兩種情況下兩相的推動力（分別以氣相分壓力差和液相濃度差表示），并說明CO2在兩種情況下屬于吸收還是解吸。解溫度，水的密度為混合氣中CO2的分壓為水溶液的總濃度水溶液(1)以氣相分壓差表示的吸收推動力①液相中CO2的濃度水溶液液相中CO2的摩爾分?jǐn)?shù)與液相平衡的氣相平衡分壓為氣相分壓差表示的推動力（吸收）②液相中CO2的濃度水溶液液相中CO2的摩爾分?jǐn)?shù)與液相平衡的氣相平衡分壓為氣相分壓差表示的推動力（解吸）(2)以液相濃度差表示的吸收推動力與氣相平衡的液相組成為平衡的液相濃度①液相中CO2的濃度水溶液液相濃度差表示的推動力為（吸收）②液相中CO2的濃度水溶液液相濃度差表示的推動力為習(xí)題5-10附圖（解吸）習(xí)題5-10附圖吸收過程的速率【5-10】如習(xí)題5-10附圖所示，在一細金屬管中的水保持25℃，在管的上口有大量干空氣（溫度25℃，總壓101.325kPa）流過，管中的水汽化后在管中的空氣中擴散，擴散距離為l00mm。試計算在穩(wěn)定狀態(tài)下的汽化速率，。解25℃時水的飽和蒸氣壓為從教材表5-2中查得，25℃，條件下，H2O在空氣中的分子擴散系數(shù)。擴散距離，總壓水表面處的水汽分壓空氣分壓管上口處有大量干空氣流過，水汽分壓空氣分壓空氣分壓的對數(shù)平均值為水的汽化速率【5-12】用清水在吸收塔中吸收混合氣中的溶質(zhì)A，吸收塔某截面上，氣相主體中溶質(zhì)A的分壓為5kPa，液相中溶質(zhì)A的摩爾分?jǐn)?shù)為0.015。氣膜傳質(zhì)系數(shù)，液膜傳質(zhì)系數(shù)。氣液平衡關(guān)系可用亨利定律表示，相平衡常數(shù)。總壓為。試求：（1）氣相總傳質(zhì)系數(shù)，并分析吸收過程是氣膜控制還是液膜控制；（2）試求吸收塔該截面上溶質(zhì)A的傳質(zhì)速率。解（1）氣相總傳質(zhì)系數(shù)氣膜阻力，液膜阻為。氣膜阻力與總阻力的比值為，為氣膜控制。(2)傳質(zhì)速率【5-13】若吸收系統(tǒng)服從亨利定律，界面上氣液兩相平衡，推導(dǎo)出KL與kL、kG的關(guān)系。解因吸收系統(tǒng)服從亨利定律：界面上氣液兩相平衡：由得 （1）由得 （2）由得（3）（2）式＋（3）式，并與（1）式比較得 吸收塔的計算【5-16】在一吸收塔中，用清水在總壓、溫度20℃條件下吸收混合氣體中的CO2，將其組成從2%降至0.1%（摩爾分?jǐn)?shù)）。20℃時CO2水溶液的亨利系數(shù)。吸收劑用量為最小用量的1.2倍。試求：（1）液-氣比L/G及溶液出