化工原理習題答案

1、7-1水中溶解，從手冊查得時的平衡分壓為，在此濃度以內服從亨利定律。試求溶解度系數（單位為）和相平衡常數，總壓力為。 （答： , ） 解：， ， ， ， 。7-2時氧在水中的溶解度的表達式,式中為氧在氣相中的平衡分壓， ；為溶液中氧的摩爾分數?？諝庵醒醯捏w積分數為，試求總壓為時，每水中可溶解多少氧？（答： ，或 ）解：， ， 。7-3用清水吸收混合氣中的 ，進入常壓吸收塔的氣體含體積分數為，吸收后氣體含體積分數為，出口溶液的摩爾比為水。此物系的平衡關系為 。氣液逆流流動，試求塔頂、塔底處氣相推動力各為多少？（答：頂，底）解：， 塔底：， 塔頂：， 塔頂氣相推動力， 塔底氣相推動力。7-4用水吸

2、收空氣中的甲醇蒸汽，在操作溫度下的溶解度系,傳質系數， 。求總傳質系數以及氣相阻力在總阻力中所占的分數。（答： , ）解：， 氣相阻力所占分率： 。7-5從礦石焙燒送出的氣體，含體積分數 ，其余視為空氣。冷卻后送入吸收塔，用水吸收其中所含的。吸收塔的操作溫度為 ，壓力為。每小時處理的爐氣量為（、時的體積流量），所用液氣比為最小值的倍。求每小時的用水量和出塔時水溶液組成。平衡關系數據為液相溶解度/7.5 5.0 2.5 1.5 1.0 0.5 0.2 0.1氣相平衡分壓91.7 60.3 28.8 16.7 10.5 4.8 1.57 0.63( 答： )解：， ， ， 進吸收塔的分壓， 由平衡

3、關系內插得溶液平衡濃度為， 換算為摩爾比， ， ， ， ， 。7-6用煤油從苯蒸氣與空氣的混合物中回收苯，要求回收。入塔的混合氣中，含苯（摩爾分數）。入塔的煤油中，含苯。溶劑用量為最小用量的倍，操作溫度為 ，壓力為。平衡關系為，總傳質系數 。入塔氣體的摩爾流量為。求填料層高度。（ 答：）解：， ， ， ， ， ， 。7-7在填料塔內用稀硫酸吸收空氣中所含的。溶液上方的分壓為零（相平衡常數）。下列情況所用的氣、液流速及其他操作條件都大致相同，總傳質單元高度都可取為。試比較所需填料層高度有何不同?；旌蠚庵泻柗謹?，要求回收。混合氣中含，要求回收。 混合氣中含，要求回收。作了上述比較之后，你對塔高

4、與回收率的關系能獲得什么概念？（答：（1） ；（2） ；（3） ）解：， ， ， ， 查圖得：， ； ， ， ， 查圖得：， ； ， ， ， 查圖得：， 。7-8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（操作狀態(tài)），原料中含甲醇，吸收后水中含甲醇量等于與進料氣體中相平衡時濃度的。設在常壓、下操作，吸收的平衡關系取為，甲醇回收率要求為，塔內填料的比表面積為塔內氣體的空塔氣速為。試求：（1）水的用量為多少？（2）塔徑；（3）傳質單元高度；（4）傳質單元數；（5）填料層高度。(答：)解：， ， ， ， ， ， ， ； ， ； ； 用解析法： ； 。7-9直徑為的填料吸收

5、塔內，裝有拉西環(huán)填料，填料層高為。每小時處理含丙酮與空氣的原料氣操作條件為1個大氣，。用清水作吸收劑，塔頂出口廢氣含丙酮（以上均為摩爾分數），出塔溶液中每千克含丙酮，操作條件下的平衡關系為。試計算：（1）氣相總體積傳質系數；（2）每小時可回收丙酮多少千克？（3）若將填料層加高，又可以多回收多少千克丙酮？（答： ）解：塔截面積， 惰性氣體量， ， ， ， ， ， ， ； 丙酮回收量：， ， ， ， ， ， 增加填料層高度后，傳質單元數變?yōu)椋?當，時，從圖上讀得：， 回收率：， 原回收率：， 可多回收丙酮量： 。7-10 用水吸收混合氣中的丙酮，塔高不變，使回收率由提高到，過程為氣膜控制，原操作條件下吸收因數為，試問吸收劑用量增加多少倍才能滿足上需要求？ 解：原操作情況下： ， 因過程為氣膜控制：與的變化無關