化工热力学下册第二版夏清第2章吸收答案.docx

《化工热力学下册第二版夏清第2章吸收答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化工热力学下册第二版夏清第2章吸收答案.docx（12页珍藏版）》请在课桌文档上搜索。

1、其次章汲取1.从手册中得101.33KPa、25T时，若100g水中含氨1g,则此溶液上方的氨气平衡分压为0.987KPa.已知在此组成范围内溶液听从亨利定律，试求溶解度系数，(k三o1.(kPa)及相平衡常解：(1)求，由八%=詈.求算已知，=098相应的溶液浓度C、M可用如下方法算出，以0水为基准,因为溶液很稀.故可近似认为其密度及水相同.并取其值为100o依/M.则t)vw.=,m,vww.PT迪=0.00974(2).求,.由P101.33=0.01051/17+1()0/18.0.00974八gQm-h/,m=0.928呵0.01052.101.33kpa、10C时，氧气在水中的溶解

2、度可用PIa=3.31X10表示.式中：P(B为氧在气相中的分压，kPa、X为氧在液相中的摩尔分数。试求在此温度及压强下及空气充分接触后的水中，每立方米溶有多少克氧.解：氧在空气中的摩尔分数为021.故:因均值甚小，故可以认为X=X即，O2=6.43x10所以】溶解度二丝fU2=1.1.40依(。)/奴(H,0)=1.1.4-Ix1.ont(。)-3.某混合气体中含有2%(体积)0,其余为空气。混合气体的温度为30C,总压强为506.6kPa,从手册中查得30C时坳在水中的亨利系数B=1.88x1.OKPa,试求溶解度系数目(kno1.(3kPa、)及相平衡常数m,并计算每100克及该气体相平

3、衡的水中溶有多少克COiQ解：(1).求”由H=J求算.EMHe(2).求，(1)当V=Os吐100g水溶解的Ca因X很小，故可近似认为X=X故1no克水中溶有cao.oi3Ssco24.在101.33kPa、0C下的2及卬混合气体中发生稳定的分子扩散过程。已知相距0.2cm的两截面上2的分压分别为13.33kPa和6.67kPa,又知扩散系数为0.185c7s,试计算下列两种状况下Qr的传递速率，kmo1.(mas)：(1)劣及卬两种气体作等分子反向扩散.(2)卬气体为停滞组分。解：(1)等分子反向扩散时。的传递速率：(2) Q通过停滞Co的扩散速率5 .一浅盘内存有2三厚的水层，在20C的

4、恒定温度下渐渐蒸发并扩散到大气中.假定扩散始终是通过一层厚度为5皿的静止空气膜层，此空气膜层以外的水蒸气分压为零.扩散系数为2.6OX1(m7s,大气压强为101.33KPae求蒸干水层所需的时间。解：这是属于组分5)通过停滞组分的扩散。已知扩散距离(静止空气膜厚度)为Z=51.0%.水层表面的水蒸气分压(20O的饱和水蒸气压力为2.3346牝.静止空气膜层以外;水蒸气分压为Pq=0单位面积上单位时间的水分蒸发量为故液面下降速度：水层蒸干的时间I6 .试依据马克斯韦尔-吉利兰公式分别估算0C、101.33kPa时氢和氯化氢在空气中的扩散系数D(m7s),并将计算结果及表2-2中的数据相比较。解

5、：(1).氮在空气中的扩散系数.查表2.4知道，空气的分子体积：氨的分子体积：又知Mb=29g/MM=17,g/io1.则OcIOI.33他时,氨在空气中的扩散系数可由MaGVeaGi1.1.i1.and式计算.(2)同理求得7 .在IO1.33kPa、27P下用水汲取混于空气中的甲醇蒸气。甲呼在气、液两相中的组成都很低，平衡关系听从亨利定律。已知溶解度系数居1.955k11o1.(m5kPa),气膜汲取系数j=1.55Wek三o1.(n,skPa),液膜汲取系数幻2.08X1.orkmo1.(三2k11o1.mj).试求总汲取系数后并算出气膜阻力在总阻力中所占百分数.解：总汲取系数气膜P助在

6、点。助中所占百分数.8 .在汲取塔内用水汲取棍子空气中的甲静，操作温度27C,压强101.33KPa.稳定操作状况下塔内某截面上的气相甲静分压为5kPa,液相中甲静组成为2.11kmo1.11,.试依据上题中的有关数据算出该截面上的汲取速率。解：汲取速率M=KG(-&)由上题已求出Ac=1.I22IO-kmoU(mzskP,)又知：H=i.955hno1./(m3-AP1)则该截面上气相甲醇的平衡分压为,=1.I22IOs(5-I.O8)=4.410shno1.(m-S)=0.1583初口/(/-ft)9 .在逆流操作的汲取塔中，于101.33kpa、25C下用清水汲取混合气中的峪将其组成由2

7、%降至0.196(体积)该系统符合亨利定律.亨利系数后5.52X16kPa.若取汲取剂用量为理论最小用量的12倍，试计算操作液气比式及出口液相组成若压强改为10131.kPa,其他条件不变，再求V手及解，(1)求O33他下，操作液气比及出口液相组成。UO.O2(-O.(X)1最小液气比(r)e11=箕j=24545=5电操作液气比为=1.2X($,g=1.2x518=622.出口液相浓度(2)求1。13位下的操作液气比及出口液组成则:出口液相组成：11.在101.33kPa下用水汲取据于空气中的气.已知氨的摩尔分数为0.1,混合气体于40C下进入塔底，体积流:为0.556117s,空塔气速为1

8、.2ms.汲取剂用量为理论最小用量的1.1倍，氨的汲取率为95%,且已估算出塔内气相体积汲取总系数分的平均值为0.1112km1.2.5.乱堆？环由图（3-18）查得则全塔压降“%=1373.4x5+314x5=8437匕3.解：查附录知.A=I.205依=998.2依my,=.005mP1-S可查得两种填料的。值为费拉西环:25mm25mm2.5mm=450I/11金属篦尔环:25mn25mm0.61111r=1601.w由图(3-18)查得对应于此横坐标数值的纵坐标值(乱堆填料泛点线)即：液泛的气体体积流量上升气量3000加1上故会发生液泛。改用他尔环，若的尔环的液泛速度为内,填料因子为戒因横坐标值不变，则纵坐标仍为0故改用鲍尔环后，发生液泛的上升气量为