1、第八章 習(xí)題氣液相平衡1CO CO 的平衡溶解度為2.85710 mol/L 溶液。-222鼓泡器中的總壓為101.3kPa30 =996kg/m3E=188.5MPam作比較。2惰性氣與CO 的混合氣中含CO 30% ( 體積百分?jǐn)?shù))，在1MPa(表壓)下用水吸收。設(shè)吸收塔底水中溶解的22CO 達(dá)到飽和，此吸收液在膨脹槽中減壓至20kPa(CO ，然后再在解吸塔中吹氣解吸。22設(shè)全部操作范圍內(nèi)水與CO 的平衡關(guān)系服從亨利定律，操作溫度為25。求1kg水在膨脹槽中最多能放出多2少kgCO 氣。2習(xí)題1 附圖習(xí)題2附圖320的水與N 氣逆流接觸以脫除水中溶解的O 氣。塔底入口的N 氣中含氧0.1

2、% (體積)，設(shè)氣液兩相在222塔底達(dá)到平衡，平衡關(guān)系服從亨利定律。求下列兩種情況下水離開塔底時(shí)的最低含氧量。以mg/m3 水表示。（1） 操作壓強(qiáng)為101.3kPa（2） 操作壓強(qiáng)為40kPa4101.3kPa 下用水吸收Cl 1%2塔底出口的水中含氯濃度為x=0.810-5(x -x)及(y-y )ee表示。（1）塔底溫度為20。（2）塔底溫度為40。5某逆流吸收塔塔底排出液中含溶質(zhì)x=210 , 進(jìn)口氣體中含溶質(zhì)-4101kPa。氣液平衡關(guān)系為y=50 x?，F(xiàn)將操作壓強(qiáng)由101kPa增至202kPa，問塔底推動力(y-y )及(x -x)各增加至原有的多少倍。ee擴(kuò)散與相際傳質(zhì)速率62m

3、m200.2mm厚的靜止空氣層，水通過此氣層擴(kuò)散進(jìn)入大氣。大氣中的水汽分壓為1.33kPa。問多少時(shí)間后路面上的積水可被吹干。*7. 某水杯中初始水面離杯上緣1cm, 水溫30，水汽藉擴(kuò)散進(jìn)入大氣。杯上緣處的空氣中水汽分壓可設(shè)為零，總壓101.3KPa。求水面下降4cm需要多少天？57習(xí)題7附圖8某填料塔用水吸收混合氣中的丙酮蒸汽?；旌蠚饬髁繛椋╤ m 操作壓強(qiáng)101.3kPa。已知容積2傳質(zhì)分系數(shù)k a=64.6kmol/（h 3k a=16.6kmol/h.m3.(kmol/m3)，相平衡關(guān)系為p =4.62C 。式中氣相分壓p 的yLAAA單位是kPa，平衡溶解度單位是(kmol/m3)

4、。求（1）容積總傳質(zhì)系數(shù)及傳質(zhì)單元高度H 。OG（2）液相阻力占總傳質(zhì)阻力的百分?jǐn)?shù)。9在設(shè)計(jì)某降膜吸收器時(shí)，規(guī)定塔底氣相中含溶質(zhì)y=0.05，液相中含溶質(zhì)的濃度x=0.01（均為mol 兩相的傳質(zhì)分系數(shù)分別為k 10-4（s 2k =510-4（s 2101.3kPa 時(shí)相平衡關(guān)系xy為y=2x。試求：（1）該處的傳質(zhì)速率N （kmol/（s 2A（2）如果總壓改為162kPa，塔徑及氣、液兩相的摩爾流率均不變，不計(jì)壓強(qiáng)變化對流體粘度的影響，此時(shí)的傳質(zhì)速率有何變化？討論總壓對k 、K 及(y-y )的影響。yye吸收過程數(shù)學(xué)描述10對低濃度氣體吸收或解吸，由11 m=+Kkkyyx1N = N

5、出發(fā)，試證。AOLOG習(xí)題13 附圖*11. 低濃度氣體逆流吸收，試證：1yN =OGln1mG y12L58式中, y = y - y 為塔底的吸收推動力，111ey = y - y 為塔頂?shù)奈胀苿恿Α?22e*12. 用純?nèi)軇Φ蜐舛葰怏w作逆流吸收，可溶組分的回收率為，采用的液氣比是最小液氣比的倍。物系平衡關(guān)系服從亨利定律。試以、兩個(gè)參數(shù)列出計(jì)算N 的表達(dá)式。OG13下圖為兩種雙塔吸收流程，試在yx圖上定性畫出每種吸收流程中A、B兩塔的操作線和平衡線，并標(biāo)出兩塔對應(yīng)的進(jìn)、出口濃度。14較濃的溶液進(jìn)入圖示解吸塔塔頂，塔底吹氣解吸，塔中部某處抽出一半液體，另一半液體由塔底排出，試在yx圖上畫

6、出平衡線與操作線，并標(biāo)出各股流體的濃度坐標(biāo)。吸收過程的設(shè)計(jì)型計(jì)算15流率0.4kmol/ （s 2）的空氣混合氣中含氨2%95%的氨。塔頂淋入濃度為0.0004（mol 分率）的稀氨水溶液，設(shè)計(jì)采用的液氣比為最小液氣比的1.5 倍，操作范圍內(nèi)物系服從亨利定律，y=1.2x 所用填料的總傳質(zhì)系數(shù)K a=0.052kmol/（s 3y1）液體在塔底的濃度x 。1（2）全塔的平均推動力y 。m（3）所需塔高。16. 用純?nèi)軇Φ蜐舛然旌蠚庾髂媪魑找曰厥掌渲械目扇芙M分，物系的相平衡關(guān)系服從亨利定律，吸收劑用量是最小用量的1.3 倍，試求下列兩種情況下所需的塔高，已知傳質(zhì)單元高度H =0.8m。OG（

7、1）回收率=90%。（2）回收率=99%。（3）兩種情況下的吸收劑用量有何差別？習(xí)題14附圖習(xí)題18附圖17H S 2.510 ()的水與空氣逆流接觸以使水中的H S101.3kPa25下進(jìn)-522行，物系的平衡關(guān)系為y=545x，水的流率為5000kg/（m 2H S降至x=0.110-5 所需的最少空氣用量。2（2）當(dāng)空氣用量為G=0.40kmol/（h 設(shè)計(jì)時(shí)塔高不受限制，可以規(guī)定離解吸塔的水中含H S 最22低濃度是多少？示意畫出該種情況下的解吸操作線。*18. 采用圖示的雙塔流程以清水吸收混合氣中的SO ，氣體經(jīng)兩塔后總的SO 回收率為0.91，兩塔的用水量相2259等，且均為最小用

8、水量的1.43 倍，兩塔的傳質(zhì)單元高度H 均為1.2m。在操作范圍內(nèi)物系的平衡關(guān)系服從亨利定OG律。試求兩塔的塔高。吸收過程的操作型計(jì)算192525mm 5m2250m 的混合氣。3混合氣中含有丙酮kg水帶有60g丙酮。操作在101.3kPa、25下進(jìn)行，物系的平衡關(guān)系為y=2x。試求（1）該塔的傳質(zhì)單元高度H 及容積傳質(zhì)系數(shù)K a；OGy（2）每小時(shí)回收的丙酮量。202.7m 塔的摩爾流率為0.03 kmol/m.s。2清水的噴淋密度0.018kmol /（mK a=0.1 kmol /（m.s）,22y操作條件下亨利系數(shù)為60kPa。試求排出氣體中氨的濃度。*21. 某填料吸收塔用含溶質(zhì)x

9、=0.0002的溶劑逆流吸收混合氣中的可溶組分，采用液氣比是3，氣體入口濃度2y=0.01回收率可達(dá)=0.90。1今因解吸不良使吸收劑入口濃度x升至0.00035，試求：2（1）可溶組分的回收率下降至多少？（2）液相出塔濃度升高至多少？已知物系的平衡關(guān)系為y=2x。*22. 在15、101.3kPa下用大量的硫酸逆流吸收空氣中的水汽。入塔空氣中含水汽0.0145(摩爾分率，下同)硫酸進(jìn)出塔的濃度均為80%，硫酸溶液上方的水汽平衡濃度為y=1.0510 ,且已知該塔的容積傳質(zhì)系數(shù)KaG 。-40.8ey空氣經(jīng)塔后被干燥至含水汽0.000322?，F(xiàn)將空氣流率增加一倍，則出塔空氣中的含水量為多少？思

10、 考 題1. 吸收的目的和基本依據(jù)是什么? 吸收的主要操作費(fèi)用花費(fèi)在哪?2. 選擇吸收溶劑的主要依據(jù)是什么? 什么是溶劑的選擇性?3. E, m, H 三者各自與溫度、總壓有何關(guān)系?4. 工業(yè)吸收過程氣液接觸的方式有哪兩種?5. 擴(kuò)散流J , 凈物流N, 主體流動N , 傳遞速率N 相互之間有什么聯(lián)系和區(qū)別?AMA6. 漂流因子有什么含義? 等分子反向擴(kuò)散時(shí)有無漂流因子? 為什么？7. 氣體分子擴(kuò)散系數(shù)與溫度、壓力有何關(guān)系? 液體分子擴(kuò)散系數(shù)與溫度、粘度有何關(guān)系?8. 修伍德數(shù)、施密特?cái)?shù)的物理含義是什么?9. 傳質(zhì)理論中，有效膜理論與表面更新理論有何主要區(qū)別?10. 傳質(zhì)過程中，什么時(shí)侯氣相阻力控制? 什么時(shí)侯液相阻力控制?6011. 低濃度氣體吸收有哪些特點(diǎn)? 數(shù)學(xué)描述中為什么沒有總物料的衡算式?12. 吸收塔高度計(jì)算中，將N 與H 分開, 有什么優(yōu)點(diǎn)?OGOG13. 建立操作線方程的依據(jù)是什么?14. 什么是返混?15. 何謂最小液氣比? 操作型計(jì)算中有無此類問題?16. x 與(L/G) 是如何受到技術(shù)上的限制的? 技術(shù)上的限制主要是指哪兩個(gè)制約條件?2maxmin17. 有哪幾種N 的計(jì)算方法? 用對數(shù)平均推動力法和吸收因數(shù)法求N 的條件各是什么?OGOG18. H 的物理含義是什么? 常用吸收設(shè)備的