第五章 吸收 气液平衡 1、向盛有一定量水的鼓泡吸收器中通入纯的CO 2气体，经充分接触后，测得水中的CO 2平衡浓度为2.875×10－2kmol/m 3，鼓泡器内总压为101.3kPa ，水温30℃，溶液密度为1000 kg/m 3。试求亨利系数E 、溶解度系数H 及相平衡常数m 。 解： 查得30℃，水的kPa 2.4=s p k P a 1.972.43.101*=-=-=s A p p p 稀溶液：3 kmol/m 56.5518 1000== ≈ S M c ρ 4 2 10 17.556.5510875.2--?=?= = c c x A k P a 10876.110 17.51.975 4 * ?=?= =-x p E A )m k m o l /(k P a 10 96.21 .9710 875.23 4 2 * ??=?= =--A A p c H 18523 .10110876.15 =?= = p E m 2、在压力为101.3kPa 的吸收器内用水吸收混合气中的氨，设混合气中氨的浓度为0.02（摩尔分数），试求所得氨水的最大物质的量浓度。已知操作温度20℃下的相平衡关系为x p 2000* A =。 解：混合气中氨的分压为 03 .233.10102.0A =?==yp p 与混合气体中氨相平衡的液相浓度为 3 A * 10 02.12000 3..22000 -?== = p x 3 3 * A *kmol/m 0564.018 100010 02.1=?==-c x c 3、在压力为101.3kPa ，温度30℃下，含CO 220％（体积分数）空气-CO 2混合气与水充分接
第五章 吸收 气液平衡 1、向盛有一定量水的鼓泡吸收器中通入纯的CO 2气体，经充分接触后，测得水中的CO 2平衡浓度为×10－2 kmol/m 3 ，鼓泡器内总压为，水温30℃，溶液密度为1000 kg/m 3 。试求亨利系数E 、溶解度系数H 及相平衡常数m 。 解： 查得30℃，水的kPa 2.4=s p kPa 1.972.43.101*=-=-=s A p p p 稀溶液：3kmol/m 56.5518 1000 == ≈ S M c ρ 42 1017.556.5510875.2--?=?==c c x A kPa 10876.110 17.51 .9754 *?=?==-x p E A )m kmol/(kPa 1096.21.9710875.2342 *??=?==--A A p c H 18523 .10110876.15 =?==p E m 2、在压力为的吸收器内用水吸收混合气中的氨，设混合气中氨的浓度为（摩尔分数），试求所得氨水的最大物质的量浓度。已知操作温度20℃下的相平衡关系为x p 2000* A =。 解：混合气中氨的分压为 kPa 03.233.10102.0A =?==yp p 与混合气体中氨相平衡的液相浓度为 3A *1002.12000 3 ..22000 -?== = p x 33 *A *kmol/m 0564.018 1000 1002.1=?==-c x c 3、在压力为，温度30℃下，含CO 220％（体积分数）空气-CO 2混合气与水充分接触，试求
液相中CO 2的物质的量浓度。 解： 查得30℃下CO 2在水中的亨利系数E 为×105 kPa CO 2为难溶于水的气体，故溶液为稀溶液 kPa)kmol/(m 1096.218 1088.110003 45 ??=??= = -S S EM H ρ kPa 3.2033.10120.0* A =?==yp p 334 *km ol/m 1001.63.2010 96.2--?=??==A A Hp c 4、含CO 230％（体积分数）空气－CO 2混合气，在压力为505kPa ，温度25℃下，通入盛有1m 3 水的2 m 3 密闭贮槽，当混合气通入量为1 m 3 时停止进气。经长时间后，将全部水溶液移至膨胀床中，并减压至20kPa ，设CO 2 大部分放出，求能最多获得CO 2多少kg 。 设操作温度为25℃，CO 2 在水中的平衡关系服从亨利定律，亨利系数E 为×105 kPa 。 解： Ex p =* A （1） x p 5*A 1066.1?= 气相失去的CO 2物质的量＝液相获得的CO 2物质的量 x cV RT V p p L G =-)(*A A x p ??=??-?118 1000 298314.81)5053.0(* A x p 56.551004.40612.0* A 4=?-- （2） （1）与（2）解得：4 105-?=x 减压后： 830020 1066.15 =?==p E m 411102.18300 1-?=== m y x
~ 第五章 吸收 气液平衡 1、向盛有一定量水的鼓泡吸收器中通入纯的CO 2气体，经充分接触后，测得水中的CO 2平衡浓度为×10－2 kmol/m 3 ，鼓泡器内总压为，水温30℃，溶液密度为1000 kg/m 3 。试求亨利系数E 、溶解度系数H 及相平衡常数m 。 解： 查得30℃，水的kPa 2.4=s p kPa 1.972.43.101*=-=-=s A p p p 稀溶液：3kmol/m 56.5518 1000 == ≈S M c ρ ? 42 1017.556.5510875.2--?=?==c c x A kPa 10876.110 17.51.975 4 *?=?==-x p E A )m kmol/(kPa 1096.21.9710875.2342 *??=?==--A A p c H 18523 .10110876.15 =?==p E m 2、在压力为的吸收器内用水吸收混合气中的氨，设混合气中氨的浓度为（摩尔分数），试求所得氨水的最大物质的量浓度。已知操作温度20℃下的相平衡关系为x p 2000* A =。 解：混合气中氨的分压为 kPa 03.233.10102.0A =?==yp p 与混合气体中氨相平衡的液相浓度为 ? 3A *1002.12000 3 ..22000 -?== = p x
33 *A *kmol/m 0564.018 1000 1002.1=?==-c x c 3、在压力为，温度30℃下，含CO 220％（体积分数）空气-CO 2混合气与水充分接触，试求液相中CO 2的物质的量浓度。 解： 查得30℃下CO 2在水中的亨利系数E 为×105 kPa CO 2为难溶于水的气体，故溶液为稀溶液 kPa)kmol/(m 1096.218 1088.11000 345 ??=??= = -S S EM H ρ kPa 3.2033.10120.0* A =?==yp p 。 334*km ol/m 1001.63.201096.2--?=??==A A Hp c 4、含CO 230％（体积分数）空气－CO 2混合气，在压力为505kPa ，温度25℃下，通入盛有1m 3 水的2 m 3 密闭贮槽，当混合气通入量为1 m 3 时停止进气。经长时间后，将全部水溶液移至膨胀床中，并减压至20kPa ，设CO 2 大部分放出，求能最多获得CO 2多少kg 。 设操作温度为25℃，CO 2 在水中的平衡关系服从亨利定律，亨利系数E 为×105 kPa 。 解： Ex p =*A （1） x p 5*A 1066.1?= 气相失去的CO 2物质的量＝液相获得的CO 2物质的量 x cV RT V p p L G =-)(*A A （ x p ??=??-?118 1000 298314.81)5053.0(* A x p 56.551004.40612.0* A 4=?-- （2） （1）与（2）解得：4 105-?=x 减压后： 830020 1066.15 =?==p E m
化工基础吸收单元复习题 一.填空题 1.在常压下,20℃时氨在空气中的分压为69.6mmHg,此时氨在混合气中的摩尔分率y =____ 0.0916 ____,比摩尔分率Y = 0.101 2.用亨利系数E表达的亨利定律表达式为__ P*=Ex _____.在常压下,20℃时, 氨在空气中的分压为50mmHg, 与之平衡的氨水浓度为7.5(kgNH3/100kgH2O).此时亨利系数E=___680mmHg ,相平衡常数m=__ 0.894____. 3.用气相浓度△Y为推动力的传质速率方程有两种,以传质分系数表达的速率方程为____ N =k Y(Y-Y i) ,以传质总系数表达的速率方程为N =K Y(Y-Y*)_ 4.用△p, △c为推动力的传质速率方程中,当平衡线为直线时传质总系数K与分系数k L,k G的关系式为1/K=1/k+m/k . 5.用清水吸收空气与A的混合气中的溶质A，物系的相平衡常数m=2,入塔气体浓度y =0.06,要求出塔气体浓度y =0.008,则最小液气比为__ 1.733______. 6.气液两相平衡关系取决于以下两种情况： (1) 若p*〉p 或 C 〉C* 则属于＿解吸＿过程 (2) 若p 〉p*或C*〉C 则属于＿吸收过程 8.由于吸收过程气相中的溶质分压总＿大于＿＿＿液相中溶质的平衡分压，所以吸收操作线总是在平衡线的＿＿上方＿＿。增加吸收剂用量，操作线的斜率＿增大＿＿＿，则操作线向＿＿远离＿＿平衡线的方向偏移，吸收过程推动力（y－y*）＿增大＿＿＿。 9.吸收中，温度不变，压力增大，可使相平衡常数减小，传质推动力增大。 10.在气体流量，气相进出口组成和液相进口组成不变时，若减少吸收剂用量，则传质推动力将＿减少＿，操作线将＿靠近平衡线。 11.当温度增高时，溶质在气相中的分子扩散系数将增加，在液相中的分子扩散系数将增加 12.对一定操作条件下的填料吸收塔，如将塔料层增高一些，则塔的H OG将不变，N OG将＿增加(增加，减少，不变)。 13.解吸时，溶质由＿液相＿向气相＿传递。 14.填料吸收塔正常操作时,气相为连续相；液相为＿分散相；而当出现液泛现象时，则气相为＿分散＿相，液相为＿连续＿相。 15.气体的溶解度随_温度___的升高而减少，随_压力__的升高而增大，所以__加大压力和降低温度___对吸收操作有利。 16.传质的基本方式有：____分子扩散______和____涡流扩散_____。 二.选择题 1.通常所讨论的吸收操作中，当吸收剂用量趋于最小用量时，完成一定的分率( D )。