《化工原理》第八章 吸收

蚌埠学院 10级化学工程与工艺（1）

- 1 - 4-1

解：由反应可知膨胀率为：2111A

反应速率可写成：1111AAAAAAxxpprkkRTxRTx

00ApFvRT

反应器容积可写成：

00001111AfAfxxAAAAAAAFvxxRTVdxdxkpxkx

00003210.8/36000.8/36000.52ln0.50.4/36000.4/36001.77AfAfxxAAAvvVdxdxkkxVm

4-2

由反应可知膨胀率为：320.52A

反应速率可写成：11110.5AAAAAAxxpprkkRTxRTx

反应器容积可写成：

00000000310.511111.5210.40.0082049730.50.81.5ln0.20.970.16032.922.011.1AfAfAfAfxxAAAAAAAxxAAAAAFvxxRTVdxdxkpxkxFFRTRTVdxdxkpkpxVm

4-3

解：

0311ln110.980.19.92105ln0.9812473AAAAAMxckMMxxxs 蚌埠学院 10级化学工程与工艺（1）

- 2 - 4-4

解：0.900AAAdxckp

AApcRT

膨胀率为：320.52A

0110.5AAAAcxcx

所以：

0.9000.9010.5111.5ln10.513.2AAAAAAxcdxkRTxxxkRTs

4-5

解：

00630030011ln10.294100.312.88.3148281211lnln18.210.2712.810.95RAAAAAARAAVFkcxpcmolmRTFVmkcx

第八章气体吸收

1.在温度为40℃、压力为101.3kPa的条件下，测得溶液上方氨的平衡分压为15.0kPa时，

氨在水中的溶解度为76.6g(NH

3)/1000g(H

2O)。试求在此温度和压力下的亨利系数E、相平

衡常数m及溶解度系数H。解：水溶液中氨的摩尔分数为

76.6

17

0.075

76.61000

1718x



由*pEx亨利系数为

*15.0

kPa200.0

0.075p

E

xkPa相平衡常数为

t200.0

1.974

101.3E

m

p

由于氨水的浓度较低，溶液的密度可按纯水的密度计算。40℃时水的密度为

992.2

kg/m3溶解度系数为

kPa)kmol/(m276.0kPa)kmol/(m

180.2002.992

33

S



EMH

2.在温度为25℃及总压为101.3kPa的条件下，使含二氧化碳为3.0%（体积分数）的

混合空气与含二氧化碳为350g/m3

的水溶液接触。试判断二氧化碳的传递方向，并计算以二氧

化碳的分压表示的总传质推动力。已知操作条件下，亨利系数5

1066.1EkPa，水溶液的密

度为997.8kg/m3

。

解：水溶液中CO

2的浓度为

33350/1000

kmol/m0.008kmol/m

44c对于稀水溶液，总浓度为

3

t997.8

kmol/m55.43

18ckmol/m3

水溶液中CO

2的摩尔分数为

4

t0.008

1.44310

55.43c

x

c

由54*1.66101.44310kPa23.954pEx



kPa

气相中CO

2的分压为

t101.30.03kPa3.039ppykPa<*p故CO

2必由液相传递到气相，进行解吸。

以CO

2的分压表示的总传质推动力为

*(23.9543.039)kPa20.915pppkPa

3.在总压为110.5kPa的条件下，采用填料塔用清水逆流吸收混于空气中的氨气。测得在

塔的某一截面上，氨的气、液相组成分别为0.032y

第八章 气体吸收

1. 在温度为40 ℃、压力为 kPa的条件下，测得溶液上方氨的平衡分压为 kPa时，氨在水中的溶解度为76.6 g

(NH3)/1 000 g(H2O)。试求在此温度和压力下的亨利系数E、相平衡常数m及溶解度系数H。

解：水溶液中氨的摩尔分数为

76.6170.07576.610001718x

由 *pEx

亨利系数为

*15.0kPa200.00.075pExkPa

相平衡常数为

t200.01.974101.3Emp

由于氨水的浓度较低，溶液的密度可按纯水的密度计算。40 ℃时水的密度为

992.2kg/m3

溶解度系数为

kPa)kmol/(m276.0kPa)kmol/(m180.2002.99233SEMH

2. 在温度为25 ℃及总压为 kPa的条件下，使含二氧化碳为%（体积分数）的混合空气与含二氧化碳为350 g/m3的水溶液接触。试判断二氧化碳的传递方向，并计算以二氧化碳的分压表示的总传质推动力。已知操作条件下，亨利系数51066.1EkPa，水溶液的密度为997.8 kg/m3。

解：水溶液中CO2的浓度为

33350/1000kmol/m0.008kmol/m44c

对于稀水溶液，总浓度为

3t997.8kmol/m55.4318ckmol/m3

水溶液中CO2的摩尔分数为

4t0.0081.4431055.43cxc

由 54*1.66101.44310kPa23.954pExkPa

气相中CO2的分压为

t101.30.03kPa3.039ppykPa < *p

故CO2必由液相传递到气相，进行解吸。

以CO2的分压表示的总传质推动力为

*(23.9543.039)kPa20.915pppkPa

化工原理

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第8章 吸收（传质速率方程）

一、填空题:

1. 化工生产中吸收可应用在1、 ＿＿＿＿＿＿，2、＿＿＿＿___

＿＿＿，3、＿＿＿＿＿。

2. 吸收质是指＿＿＿＿＿＿＿＿；而吸收剂则是指＿＿＿＿＿__

__＿＿；惰性组分是指＿＿＿___________＿＿＿＿＿＿。

3. 图所示为同一温度下A.B.C三种气体在水中的溶解度曲线。由图可知， 它们溶解度大小的次序是＿＿＿＿＿＿；同一平衡分压下，它们的液相平衡浓度大小顺序是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

4. 对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统，当总压增加时，亨利系数E＿＿＿＿，相平衡常数m＿＿＿＿，溶解度系数H＿＿_＿。

化工原理

5. 吸收中， 温度不变，压力增大，可使相平衡常数＿＿＿＿___

（增大， 减小，不变），传质推动力＿＿___(增大，减小，不变)

6.实验室用水逆流吸收空气中的CO2，当水量和空气量一定时，增加CO2，则入塔气体浓度________，出塔气体浓度______,出塔液体浓度________. 2.吸收总推动力用气相浓度差表示时，应等于__________________和______________________________之差。

7.

当平衡线为直线时，总传质系数与分传质系数之间的关系可以表示为yxy11kkmK，xkm表示＿＿＿＿＿，当＿＿＿＿＿＿＿项可忽略时，表示该吸收过程为气膜控制。

8.

对于难溶气体，吸收时属于＿＿＿＿＿＿控制的吸收，强化吸收的手段是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿_____＿＿。

二、计算题

1．某系统温度为10℃，总压101.3kPa，试求此条件下在与空气充分接触后的水中，每立方米水溶解了多少克氧气？（10℃时，氧气在水中的亨利系数E为3.31×106kPa。）