最新化工原理习题指导 下册 大题详细解答
- 格式:doc
- 大小:2.34 MB
- 文档页数:52
化⼯原理(下册)答案化⼯原理(⼤学第⼆版)下册部分答案第8章2. 在温度为25 ℃及总压为101.3 kPa 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350 g/m 3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?=E kPa ,⽔溶液的密度为997.8 kg/m 3。
解:⽔溶液中CO 2的浓度为对于稀⽔溶液,总浓度为 3t 997.8kmol/m 55.4318c ==kmol/m 3⽔溶液中CO 2的摩尔分数为由 54* 1.6610 1.44310kPa 23.954p Ex -===kPa ⽓相中CO 2的分压为t 101.30.03kPa 3.039p p y ==?=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*(23.954 3.039)kPa 20.915p p p ?=-=-=kPa3. 在总压为110.5 kPa 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 =、31.06koml/m c =。
⽓膜吸收系数k G =5.2×10-6kmol/(m 2·s ·kPa),液膜吸收系数k L =1.55×10-4 m/s 。
假设操作条件下平衡关系服从亨利定律,溶解度系数H =0.725 kmol/(m 3·kPa)。
(1)试计算以p ?、c ?表⽰的总推动⼒和相应的总吸收系数;(2)试分析该过程的控制因素。
解:(1) 以⽓相分压差表⽰的总推动⼒为 t 1.06*(110.50.032)kPa 2.0740.725c p p p p y H ?=-=-=?-=kPa 其对应的总吸收系数为6G 1097.4-?=K kmol/(m 2·s ·kPa)以液相组成差表⽰的总推动⼒为其对应的总吸收系数为(2)吸收过程的控制因素⽓膜阻⼒占总阻⼒的百分数为⽓膜阻⼒占总阻⼒的绝⼤部分,故该吸收过程为⽓膜控制。
化工原理练习题(传热)一.填空题1. 厚度不同的三种材料构成三层平壁,各层接触良好,已知b >b >b ;导热系数λ <λ <λ 。
在稳定传热过程中,各层的热阻R ______R ______R ;各层导热速率Q ___Q ___Q 。
2. 圆筒壁总传热系数K与间壁两侧对流传热系数α .α 以及间壁导热系数λ的关系为_________.当间壁管规格为φ108×4mm,导热系数为45(w. m .K )时,管内外两侧给热系数分别为8000 (w.m .K )和1200(w.m .K )时,总传热系数K __________.3. 一列管换热器,列管规格为φ38×3, 管长4m,管数127根,则外表面积F =____________________,而以内表面积计的传热面积F ______________。
4. 列管式换热器的壳程内设置折流挡板的作用在于___________________,折流挡板的形状有____________________,____________________等。
二.选择题1. 列管换热器管程常用流速范围为:一般液体( ),气体( )。
A. 0.5~3m.sB. 3~15m.sC. 5~30m.s2. 在反应器的单根冷却蛇管内通冷却水,其进、出口温度分别为t 、t ,蛇管外有热流体稳定流过,借搅拌器作用,使热流体保持均匀温度T(T为热流体出口温度) ,如冷却蛇管长度增大一倍,其它条件不变,问出口水温t 应( )。
A. 增大B. 减小C. 不变D. 不一定三、.问答题1. 说明流体流动类型对给热系数的影响。
2. 传导传热,对流传热和辐射传热,三者之间有何不同?3. 有一高温炉,炉内温度高达1000℃以上,炉内有燃烧气体和被加热物体,试定性分析从炉内向外界大气传热的传热过程。
四.计算题1. φ120×5mm的蒸汽管外拟包一层保温材料,其导热系数为0.07w.m .K 。
第八章课堂练习:1、吸收操作的基本依据是什么?答:混合气体各组分溶解度不同2、吸收溶剂的选择性指的是什么:对被分离组分溶解度高,对其它组分溶解度低3、若某气体在水中的亨利系数 E 值很大,说明该气体为难溶气体。
4、易溶气体溶液上方的分压低,难溶气体溶液上方的分压高。
5、解吸时溶质由液相向气相传递;压力低,温度高,将有利于解吸的进行。
6、接近常压的低浓度气液平衡系统,当总压增加时,亨利常数 E 不变, H 不变,相平衡常数 m 减小1、①实验室用水吸收空气中的O2 ,过程属于( B )A 、气膜控制B、液膜控制C、两相扩散控制② 其气膜阻力(C)液膜阻力 A 、大于B、等于C、小于2、溶解度很大的气体,属于气膜控制3、当平衡线在所涉及的范围内是斜率为m 的直线时,则 1/Ky=1/ky+ m /kx4、若某气体在水中的亨利常数 E 值很大,则说明该气体为难溶气体5 、总传质系数与分传质系数之间的关系为l/KL=l/kL+1/HkG ,当(气膜阻力 1/HkG) 项可忽略时,表示该吸收过程为液膜控制。
1、低含量气体吸收的特点是L 、 G 、Ky 、 Kx 、T 可按常量处理2、传质单元高度HOG 分离任表征设备效能高低特性,传质单元数NOG 表征了(分离任务的难易)特性。
3、吸收因子 A 的定义式为 L/ ( Gm ),它的几何意义表示操作线斜率与平衡线斜率之比4、当 A<1 时,塔高 H= ∞,则气液两相将于塔底达到平衡5、增加吸收剂用量,操作线的斜率增大,吸收推动力增大,则操作线向(远离)平衡线的方向偏移。
6、液气比低于(L/G ) min 时,吸收操作能否进行?能此时将会出现吸收效果达不到要求现象。
7、在逆流操作的吸收塔中,若其他操作条件不变而系统温度增加,则塔的气相总传质单元高度 HOG 将↑,总传质单元数NOG将↓,操作线斜率(L/G )将不变。
8、若吸收剂入塔浓度 x2 降低,其它操作条件不变,吸收结果将使吸收率↑,出口气体浓度↓。
化工原理试题库及答案下册一、选择题1. 在化工生产中,下列哪项不是传热的主要方式?A. 热传导B. 热对流C. 热辐射D. 热交换答案:D2. 根据牛顿冷却定律,冷却速率与温差的什么成正比?A. 一次方B. 二次方C. 三次方D. 四次方答案:A3. 在非理想溶液中,下列哪项不是影响相平衡的因素?A. 温度B. 压力C. 溶质浓度D. 溶剂质量答案:D二、填空题4. 根据菲克扩散定律,扩散通量与_______的梯度成正比。
答案:浓度5. 在填料塔中,气液两相接触面积的增大是通过使用_______来实现的。
答案:填料6. 化工生产中,塔设备的作用不包括_______。
答案:加热反应物三、简答题7. 简述板式塔与填料塔在工业应用中各自的优缺点。
答案:板式塔的优点包括结构紧凑、处理量大、操作弹性大等,缺点是造价高、安装复杂。
填料塔的优点是造价低、安装方便、适用于处理腐蚀性介质,缺点是压降大、操作弹性相对较小。
8. 描述精馏塔中回流比的重要性及其对塔性能的影响。
答案:回流比是精馏塔操作中的一个重要参数,它影响着塔内传质效率和塔的能耗。
适宜的回流比可以提高分离效率,减少能耗,但过高或过低的回流比都会导致塔性能下降。
四、计算题9. 某连续精馏塔处理100 kmol/h的原料,原料中A组分的摩尔分数为0.05。
塔顶产品中A组分的摩尔分数为0.95,塔底产品中A组分的摩尔分数为0.01。
若回流比为3,求塔顶产品和塔底产品的流量。
答案:根据物料平衡和简化的塔板理论,可以计算出塔顶产品流量为35 kmol/h,塔底产品流量为65 kmol/h。
10. 一个理想气体在绝热条件下膨胀,初始压强为p1 = 2 MPa,初始体积为V1 = 0.1 m³,最终体积为V2 = 0.3 m³。
假设气体的初始温度为T1 = 500 K,求最终的温度T2。
答案:根据理想气体状态方程和绝热过程方程,可以计算出最终的温度T2为333.33 K。
化工原理复习题答案下册1. 简述化工生产中常见的传热方式有哪些?答:化工生产中常见的传热方式包括导热、对流和辐射。
导热是指热量通过物质内部分子振动和碰撞传递的过程;对流是指热量通过流体的宏观运动传递的过程;辐射是指热量通过电磁波传递的过程。
2. 描述热传导方程并解释其物理意义。
答:热传导方程为 \( q = -kA\frac{dT}{dx} \),其中 \( q \) 表示热流密度,\( k \) 表示材料的热导率,\( A \) 表示传热面积,\( \frac{dT}{dx} \) 表示温度梯度。
该方程的物理意义是,单位时间内通过单位面积的热流量与温度梯度的负值成正比,且与材料的热导率和传热面积成正比。
3. 什么是对流传热系数,它与哪些因素有关?答:对流传热系数是指在流体与固体表面之间单位面积上单位温差时的传热量,通常用 \( h \) 表示。
它与流体的物性(如密度、比热容、粘度和热导率)、流动状态(如层流或湍流)、流体与固体表面的相对速度以及表面特性等因素有关。
4. 辐射传热的基本原理是什么?答:辐射传热的基本原理是物体通过发射和吸收电磁波进行能量交换的过程。
辐射传热不需要介质,可以在真空中进行。
辐射传热的强度与物体的表面温度的四次方成正比,且与物体的辐射特性有关。
5. 描述相变传热的特点。
答:相变传热是指在物质相变过程中发生的传热现象,如蒸发、凝结、熔化和凝固。
相变传热的特点是在相变过程中,物质吸收或释放的热量与温度变化无关,这部分热量称为潜热。
相变传热通常伴随着较大的热流量,且在相变点附近传热系数较大。
6. 什么是热交换器,它有哪些类型?答:热交换器是一种用于促进热量在两种流体之间传递的设备。
常见的热交换器类型包括壳管式、板式、螺旋板式和管翅式等。
每种类型的热交换器都有其特定的应用场景和优缺点。
7. 简述热交换器设计中的主要考虑因素。
答:热交换器设计时需要考虑的主要因素包括传热面积、传热系数、流体的流动方式、压力降、材料选择、成本和维护等。
化工原理下册课后答案1. 简答题。
1.1 请简述化工原理中的物质平衡原理。
物质平衡原理是指在化工过程中,物质的输入量等于输出量,即输入物质的总量等于输出物质的总量。
这是化工过程中保持物质平衡的基本原理,也是保证化工过程正常运行的基础。
1.2 请解释化工原理中的能量平衡原理。
能量平衡原理是指在化工过程中,输入的能量等于输出的能量,即输入的能量总量等于输出的能量总量。
能量平衡原理是保证化工过程能够正常进行的重要原则,也是保证化工过程能够高效运行的基础。
1.3 请说明化工原理中的动量平衡原理。
动量平衡原理是指在化工过程中,输入的动量等于输出的动量,即输入的动量总量等于输出的动量总量。
动量平衡原理是化工过程中保持物质流动平衡的基本原理,也是保证化工设备运行稳定的基础。
2. 计算题。
2.1 在化工反应器中,若反应物A和B按化学方程式A + B → C反应,已知反应物A和B的摩尔质量分别为10g/mol和20g/mol,反应生成物C的摩尔质量为30g/mol,求当A和B的摩尔比为2:1时,生成物C的摩尔质量为多少?解,根据化学方程式A + B → C,可知A和B的摩尔比为2:1,因此A的摩尔质量为10g/mol,B的摩尔质量为20g/mol。
根据摩尔比的定义,可得A的质量为20g,B的质量为10g。
生成物C的摩尔质量为30g/mol,因此生成物C的质量为30g。
因此当A和B的摩尔比为2:1时,生成物C的摩尔质量为30g/mol。
2.2 在化工装置中,液体A和液体B按体积比1:2混合,已知液体A的密度为1g/cm³,液体B的密度为2g/cm³,求混合液体的密度为多少?解,液体A和液体B按体积比1:2混合,因此混合液体的总体积为3。
液体A的密度为1g/cm³,液体B的密度为2g/cm³,根据密度的定义可得混合液体的质量为11g+22g=5g,总体积为3cm³,因此混合液体的密度为5g/3cm³=1.67g/cm³。
化学工业出版社-化工原理习题指导大题详细解答5-26. 在25℃下,用CO 2浓度为0.01kmol/m 3和0.05kmol/m 3的CO 2水溶液分别与CO 2分压为50.65kPa 的混合气接触,操作条件下相平衡关系为p A *=1.66×105x (kPa),试说明上述两种情况下的传质方向,并用气相分压差和液相摩尔浓度差分别表示两种情况下的传质推动力。
解:4108.11000/1801.0-⨯=⨯==SSAM c x ρp A *=1.66×105×1.8×10-4=29.9(kPa)p A =50.65 kPa> p A * 所以传质方向为溶质由气相到液相(吸收过程)以气相分压差表示的传质推动力为kPa 8.209.2965.50*A A A =-=-=∆p p p与CO 2分压为50.65kPa 的气相呈相平衡的液相摩尔浓度35*kmol/m 017.01066.11865.501000=⨯⨯⨯==Ep M c AS S A ρ 以液相摩尔浓度差表示的传质推动力为3A *A A km ol/m 007.001.0017.0=-=-=∆c c c4''100.91000/1805.0-⨯=⨯==SSAM c x ρP ’A *=1.66×105×9.0×10-4=149.4(kPa)p A =50.65 kPa< p A * 所以传质方向为溶质由液相到气相(解吸过程)以气相分压差表示的传质推动力为kPa 8.9865.504.149A *A A =-=-=∆p p p以液相摩尔浓度差表示的传质推动力为3*A A A km ol/m 033.0017.005.0=-=-=∆c c c5-27.在一填料塔内用清水逆流吸收某二元混合气体中的溶质A 。
已知进塔气体中溶质的浓度为0.03(摩尔比,下同),出塔液体浓度为0.0003,总压为101kPa ,温度为 40℃,问: (1)压力不变,温度降为20℃时,塔底推动力(Y-Y *)变为原来的多少倍? (2)温度不变,压力达到202 kPa ,塔底推动力(Y-Y *)变为原来的多少倍? 已知:总压为101kPa ,温度为 40℃时,物系气液相平衡关系为Y *=50X 。
六、蒸馏★习题:蒸馏是分离的一种方法,其分离依据是混合物中各组分的,分离的条件是。
答案:均相液体混合物挥发性差异造成气液两相系统★习题:在t-x-y图中的气液共存区内,气液两相温度,但气相组成液相组成,而两相的量可根据来确定。
答案:相等大于杠杆规则★习题:当气液两相组成相同时,则气相露点温度液相泡点温度。
答案:大于(每空1分)★习题:双组分溶液的相对挥发度α是溶液中的挥发度对的挥发度之比,若α=1表示。
物系的α值愈大,在x-y图中的平衡曲线愈对角线。
答案:易挥发组分难挥发组分不能用普通蒸馏方法分离远离★习题:工业生产中在精馏塔内将过程和过程有机结合起来而实现操作的。
而是精馏与普通精馏的本质区别。
答案:多次部分气化多次部分冷凝回流★习题:精馏塔的作用是。
答案:提供气液接触进行传热和传质的场所。
★习题:在连续精馏塔内,加料板以上的塔段称为,其作用是;加料板以下的塔段(包括加料板)称为,其作用是。
答案: 精馏段 提浓上升蒸汽中易挥发组分提馏段 提浓下降液体中难挥发组分★习题:离开理论板时,气液两相达到 状态,即两相 相等,互成平衡。
答案: 平衡 温度组成★习题:精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度,其原因有(1)和(2) 。
答案: 塔顶易挥发组分含量高 塔底压力高于塔顶(每空2分,共4分)★习题:精馏过程回流比R 的定义式为 ;对于一定的分离任务来说,当R= 时,所需理论板数为最少,此种操作称为 ;而R= 时,所需理论板数为∞。
答案: R= D L∞ 全回流 Rmin★习题:精馏塔有 进料热状况,其中以 进料q 值最大,进料温度泡点温度。
答案: 五种 冷液体 小于★习题:某连续精馏塔中,若精馏段操作线方程的截距等于零,则回流比等于,馏出液流量等于 ,操作线方程为 。
答案: ∞ 零y n+1=x n★习题:在操作的精馏塔中,第一板及第二板气液两相组成分别为y 1,x 1及y 2,x 2;则它们的大小顺序为 最大, 第二, 第三,而最小。
化学工业出版社-化工原理习题指导大题详细解答5-26. 在25℃下,用CO 2浓度为0.01kmol/m 3和0.05kmol/m 3的CO 2水溶液分别与CO 2分压为50.65kPa 的混合气接触,操作条件下相平衡关系为p A *=1.66×105x (kPa),试说明上述两种情况下的传质方向,并用气相分压差和液相摩尔浓度差分别表示两种情况下的传质推动力。
解:4108.11000/1801.0-⨯=⨯==SSAM c x ρp A *=1.66×105×1.8×10-4=29.9(kPa)p A =50.65 kPa> p A * 所以传质方向为溶质由气相到液相(吸收过程)以气相分压差表示的传质推动力为kPa 8.209.2965.50*A A A =-=-=∆p p p与CO 2分压为50.65kPa 的气相呈相平衡的液相摩尔浓度35*kmol/m 017.01066.11865.501000=⨯⨯⨯==Ep M c AS S A ρ 以液相摩尔浓度差表示的传质推动力为3A *A A km ol/m 007.001.0017.0=-=-=∆c c c4''100.91000/1805.0-⨯=⨯==SSAM c x ρP ’A *=1.66×105×9.0×10-4=149.4(kPa)p A =50.65 kPa< p A * 所以传质方向为溶质由液相到气相(解吸过程)以气相分压差表示的传质推动力为kPa 8.9865.504.149A *A A =-=-=∆p p p 以液相摩尔浓度差表示的传质推动力为3*A A A km ol/m 033.0017.005.0=-=-=∆c c c5-27.在一填料塔内用清水逆流吸收某二元混合气体中的溶质A 。
已知进塔气体中溶质的浓度为0.03(摩尔比,下同),出塔液体浓度为0.0003,总压为101kPa ,温度为 40℃,问: (1)压力不变,温度降为20℃时,塔底推动力(Y-Y *)变为原来的多少倍? (2)温度不变,压力达到202 kPa ,塔底推动力(Y-Y *)变为原来的多少倍? 已知:总压为101kPa ,温度为 40℃时,物系气液相平衡关系为Y *=50X 。
总压为101kPa ,温度为 20℃时,物系气液相平衡关系为Y *=20X 。
解: 总压为101kPa ,温度为 40℃时0150103504.mX Y =⨯⨯==-*所以()015.0015.003.01=-=-*Y Y(1)压力不变,温度降为20︒C 时0060103204'.X m Y =⨯⨯==-*所以()024.0006.003.02=-=-*YY()()倍6.1015.0024.012==--**Y Y Y Y (2) 压力达到202 kPa ,温度为 40︒C25502121''=⨯==m P P m 00750103254''.X m Y =⨯⨯==-*所以()0225.00075.003.02=-=-*YY()()倍5.1015.00225.012==--**Y Y Y Y5-28.在一填料塔中进行吸收操作,原操作条件下,k Y a=k X a=0.026kmol/m 3.s ,已知液相体积传质系数k X a ∝L0.66。
试分别对m=0.1及m=5.0两种情况,计算当液体流量增加一倍时,总传质阻力减少的百分数。
解:(1) m =01.时 s)/kmol (m 08.423026.01.01026.011113⋅=⨯+=+=a mk a k a K Y X X '=L L 2时s)kmol/(m 0411.0026.02366.066.0⋅=⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛'='a k L L a k X Xs)/kmol (m 95.408026.01.010411.011113⋅=⨯+=+'='a mk a k a K Y X X 所以,阻力减少:%34.308.42395.40808.423111=-='-aK a K a K X XX(2) m =5时s)/kmol (m 1546026051026011113Y X X ⋅=⨯+=+=...a mk a k a K '=L L 2时s)kmol/(m 0411.0026.02366.066.0⋅=⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛'='a k L L a k X Xs)/kmol (m 02.32026.0510411.011113''⋅=⨯+=+=a mk ak aK Y X X 所以,阻力减少:%6.3015.4602.3215.46111=-='-aK a K a K X XX5-29. 用清水在填料吸收塔中逆流吸收含有溶质A 的气体混合物。
进塔气体浓度为0.05(摩尔分率),在操作条件下相平衡关系为Y *=5X ,试分别计算液气比为6、5和4时,出塔气体的极限浓度和液体出口浓度。
解 (1)m VL>=6,当填料层高度为无穷时,操作线ab 与平衡线交于塔顶。
02min 2,==∴mX Y由物料衡算:()min 2,121Y Y LVX X -+= 其中0526.005.0105.01111=-=-=y y Y 0088.060526.01==X(2)m VL==5,操作线ab 与平衡线重叠 02min 2,==∴mX Y ,0105.050526.01max 1,===∴m Y X(3)m VL<=4,操作线a’b’与平衡线交于塔底。
0105.050526.01max 1,===∴m Y X 由物料衡算:()01060010504052602max 1,1min 2,...X X VLY Y =⨯-=--= 5-30.在填料塔中用清水吸收混合气体中的溶质,混合气中溶质的初始组成为0.05(摩尔分率),操作液气比为3,在操作条件下,相平衡关系为Y *=5X ,通过计算比较逆流和并流吸收操作时溶质的最大吸收率。
解:(1) 逆流时0526.005.0105.01111=-=-=y y Y 在塔底达平衡0105.050526.011===m Y X ()0211.00105.030526.02112=⨯-=--=X X VLY Y %..Y Y max 6005260021101112=-=-=η (2) 并流时在塔底达平衡,115X Y =()()1221Y Y V X X L -=-()1215Y Y V Y L -=⨯0329.00526.0858521=⨯==∴Y Y%...Y Y max 53705260032901121=-=-=η 逆流时溶质吸收率高5-31.在101.3kPa 、35℃的操作条件下,在吸收塔中用清水逆流吸收混合气中的溶质A ,欲将溶质A 的浓度由0.02(摩尔分率,下同)降至0.001,该系统符合亨利定律,操作条件下的亨利系数为5.52⨯104kPa 。
若操作时吸收剂用量为最小用量的1.2倍,(1)试计算操作液气比L/V 及出塔液相组成X 1。
(2)其它条件不变,操作温度降为15℃,此时亨利系数为 1.2⨯104kPa , 定量计算L/V 及X 1如何变化。
解:(1) 101.3kPa 、35℃下m E P ==⨯=5521010135454..0204.002.0102.01111=-=-=y y Y ,001.0001.01001.01222=-=-=y y Y 5185450204.0001.00204.02121min =-=--=⎪⎭⎫⎝⎛∴X m Y Y Y V L6225182.12.1min=⨯=⎪⎭⎫⎝⎛=V L V L ()521211012.3622001.00204.0-⨯=-=-+=∴Y Y L VX X (2) 温度降为15︒C 时5.1183.101102.14=⨯==P E m7.1125.1180204.0001.00204.02121min =-=--=⎪⎭⎫⎝⎛∴X m Y Y Y V L2.1357.1122.12.1min=⨯=⎪⎭⎫⎝⎛=V L V L ()42121104.12.135001.00204.0-⨯=-=-+=∴Y Y L VX X 5-32. 下图为低浓度气体吸收的几种流程,气液平衡关系服从亨利定律,试在Y-X 图上定性地画出与各个流程相对应的平衡线和操作线的位置,并用图中表示浓度的符号标明各操作线端点的坐标。
Y 1X 2Y 1Y 2(习题5-32附图)YY1Y3Y2YY1Y3Y2X1X3X1Y21Y22(3)(4)(1)(2)5-33.用纯溶剂逆流吸收低浓度气体中的溶质,溶质的回收率用η表示,操作液气比为最小液气比的β倍。
相平衡关系为Y *=mX ,试以η、β两个参数表达传质单元数N OG 。
解:ηm mY Y Y X X Y Y V L =-=--=⎪⎭⎫⎝⎛*1212121min ηββm V L V L =⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛∴min βη/1==LmVS η-==--11212221Y Y mX Y mX YYY 1Y 2(3)(4)()⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+----=∴ηββηβηηβηβη111111111111111X Y X Y 1112221OG ln ln S m m S ln S N 5-34.在逆流操作的填料吸收塔中,用清水吸收某低浓度气体混合物中的可溶组分。
操作条件下,该系统的平衡线与操作线为平行的两条直线。
已知气体混合物中惰性组分的摩尔流率为90kmol/m 2.h ,要求回收率达到90%,气相总体积传质系数K Y a 为0.02kmol/m 3.s ,求填料层高度。
解: ()121Y Y η-=m VL= ∴推动力处处相等。
()12222m 1Y Y mX Y Y Y η-==-=∆=∆()()99.019.0111111m 21OG =-=-=---=∆-=ηηηηY Y Y Y Y Y Nm 25.102.0360090OG===aK V H Y m 25.1125.19OG OG =⨯=⨯=H N Z5-35.直径为800mm 的填料吸收塔内装6m 高的填料,每小时处理2000m 3(25℃,101.3kPa )的混合气,混合气中含丙酮5%,塔顶出口气体中含丙酮0.263%(均为摩尔分率)。
以清水为吸收剂,每千克塔底出口溶液中含丙酮61.2g 。