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化工原理吸收习题答案

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第六章作业题
1.在常压连续精馏塔中分离苯-甲苯混合液，原料液流量为1000kmol/h，组成为含苯（摩尔分率，下同）馏出液组成为含苯，苯在塔顶的回收率为90%，泡点进料(q=1)，回流比为最小回流比的倍，物系的平均相对挥发度为。

试求：（1）精馏段操作线方程；（2）提馏段操作线方程。

（12分）
2．、（15分）含甲醇（摩尔分率，以下同）的甲醇水溶液，在常压连续精馏塔中分离，进料速率为500kmol/h，饱和液体进料，操作回流比为，进料中甲醇的93%进入塔顶馏出液中，要求馏出液中甲醇摩尔分率为，全塔平均相对挥发度为。

试求：(1)塔顶、塔底的产品量及塔釜残液中甲醇含量；（4分）
(2)操作回流比是最小回流比的几倍（6分）
(3)由第二块塔板（从塔顶向下数）上升的汽相组成y
2。

（5分）。

3. 一常压操作的精馏塔用来分离苯和甲苯的混合物。

已知进料中含苯和甲苯各（摩尔分率，下同）。

且为饱和蒸汽状态进料。

塔顶产品9.0
=
D
x，塔底残液含苯不超过，塔顶装有全凝器，泡点回流。

原料处理量10 kmol/h，塔釜的气化量为最小塔釜气化量的倍。

系统的相对挥发度为。

试求：
（1）塔顶、底的产品量；
（2）塔釜中的气化量；
（3）塔顶第二块理论板上升的蒸汽组成。

4. 如图2所示的精馏塔具有一块实际板，原料预热至泡点，由塔
顶连续加入，原料组成0.2
F
x=（摩尔分率，下同），塔顶易挥发
组成回收率为80％，且0.28
D
x=，系统的平均相对挥发度
2.5
α=。

求该块板的气相板效率。

塔釜可视为一块理论板。

5．用一连续精馏塔分离苯-甲苯物系，已知进料组成x
F =，要求塔顶组成达x
D
=
（摩尔分率，上同）。

已知物系的平均相对挥发度α=，最小回流比R
m =3，试求此
F x
时的进料状况参数q值。

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化工原理吸收习题及答案

化工原理吸收习题及答案

吸收一章习题及答案一、填空题1、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____________________，以传质总系数表达的速率方程为___________________________。

N A = k y (y-y i) N A = K y (y-y e)2、吸收速度取决于_______________，因此，要提高气－液两流体相对运动速率，可以_______________来增大吸收速率。

双膜的扩散速率减少气膜、液膜厚度3、由于吸收过程气相中的溶质分压总_________ 液相中溶质的平衡分压，所以吸收操作线总是在平衡线的_________。

增加吸收剂用量，操作线的斜率_________，则操作线向_________平衡线的方向偏移，吸收过程推动力（y－y e）_________。

大于上方增大远离增大4、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y2 = 0.006，则最小液气比为_________。

1.805、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_________，操作线将_________平衡线。

减少靠近6、某气体用水吸收时，在一定浓度范围内，其气液平衡线和操作线均为直线，其平衡线的斜率可用_________常数表示，而操作线的斜率可用_________表示。

相平衡液气比7、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_________，N OG将_________ (增加，减少，不变)。

不变增加8、吸收剂用量增加，操作线斜率_________，吸收推动力_________。

（增大，减小，不变）增大增大9、计算吸收塔的填料层高度，必须运用如下三个方面的知识关联计算：_________、_________、_________。

化工原理吸收练习卷（附有答案）

化工原理吸收练习卷（附有答案）

化⼯原理吸收练习卷（附有答案）第⼆章吸收填空题1．脱吸因数s 的表达式为，在Y-X 坐标系下的⼏何意义是；平衡线斜率与操作线斜率之⽐。

2．在⽓体流量、⽓相进出⼝组成和液相进出⼝组成不变时，若减少吸收剂⽤量，则操作线将靠近平衡线，传质推动⼒将减⼩，若吸收剂⽤量减⾄最⼩吸收剂⽤量时，设备费⽤将———————⽆穷⼤—————————。

3. 在传质理论中有代表性的三个模型分别为双膜理论、溶质渗透理论、表⾯更新理论。

4.分⼦扩散中菲克定律的表达式为? ，⽓相中的分⼦扩散系数D 随温度升⾼⽽增⼤（增⼤、减⼩），随压⼒增加⽽减⼩（增⼤、减⼩）。

5. 根据双膜理论两相间的传质阻⼒主要集中在————，增加⽓液两相主体的湍流程度，传质速率将——。

答案：相界⾯两侧的液膜和⽓膜中；增⼤6．难溶⽓体属——————————————控制，主要传质阻⼒集中于——————侧。

答案：液膜；液膜7．双膜理论的基本假设是：⑴————————————————————————；⑵————————————————————————；⑶—————————————————————————。

8. 等分⼦反⽅向扩散适合于描述——————————过程中的传质速率关系。

⼀组分通过另⼀停滞组分的扩散适合于描述————————————————过程中传质速率关系。

答案：精馏；吸收和脱吸9. ⼀般情况下取吸收剂⽤量为最⼩⽤量的——————倍是⽐较适宜的。

答案：1。

1——2。

0 10 . 吸收操作的是各组分在溶液中的溶解度差异，以达到分离⽓体混合物的⽬的。

11. 亨利定律的表达式Ex p =*，若某⽓体在⽔中的亨利系数E 值很⼤，说明该⽓体是___难溶__________⽓体。

12. 对接近常压的溶质浓度低的⽓液平衡系统，当总压增⼤时，亨利系数E_____，相平衡常熟m_____，溶解度系数_______。

不变减⼩不变13. 由于吸收过程中⽓相中溶质分压总是_____________。

化工原理课后习题答案第七章吸收习题解答

化工原理课后习题答案第七章吸收习题解答

第七章 吸 收7-1 总压101.3 kPa ，温度25℃时，1000克水中含二氧化硫50克，在此浓度范围内亨利定律适用，通过实验测定其亨利系数E 为4.13 MPa ， 试求该溶液上方二氧化硫的平衡分压和相平衡常数m 。

（溶液密度近似取为1000kg/m 3）解：溶质在液相中的摩尔分数：50640.01391000501864x ==+ 二氧化硫的平衡分压：*34.13100.0139kPa=57.41kPa p Ex ==⨯⨯相平衡常数：634.1310Pa40.77101.310PaE m P ⨯===⨯7-2 在逆流喷淋填料塔中用水进行硫化氢气体的吸收，含硫化氢的混合气进口浓度为5%（质量分数），求填料塔出口水溶液中硫化氢的最大浓度。

已知塔内温度为20℃，压强为1.52×105 Pa ，亨利系数E 为48.9MPa 。

解：相平衡常数为：6548.910321.711.5210E m P ⨯===⨯ 硫化氢的混合气进口摩尔浓度：15340.04305953429y ==+若填料塔出口水溶液中硫化氢达最大浓度，在出口处气液相达平衡，即：41max 0.0430 1.3410321.71y x m -===⨯7-3 分析下列过程是吸收过程还是解吸过程，计算其推动力的大小，并在x - y 图上表示。

（1）含NO 2 0.003(摩尔分率)的水溶液和含NO 2 0.06 (摩尔分率) 的混合气接触，总压为101.3kPa ，T=15℃，已知15℃时，NO 2水溶液的亨利系数E =1.68×102 kPa ；（2）气液组成及温度同（1），总压达200kPa （绝对压强）。

解：（1）相平衡常数为：51311.6810Pa 1.658101.310Pa E m P ⨯===⨯ *1 1.6580.0030.00498y m x ==⨯=由于 *y y >，所以该过程是吸收过程。

化工原理吸收习题及答案

化工原理吸收习题及答案

13 在填料层高度为5m 的常压填料塔内，用纯水吸收气体混合物中少量的可溶性组分，气液逆流接触，液气比为1.5，操作条件下的平衡关系为y = 1.2x ，溶质回收率为90%。

今若保持气液两相流量不变，而欲将回收率提高到95%，问填料层高应增加多少m ？ 解：原工况下： 8.05.12.1==G L m ()⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-⎪⎭⎫ ⎝⎛--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+--⎪⎭⎫ ⎝⎛--=L m G L m G Lm G L m G m x y m x y L m G N L mG OG η111ln 11ln 1ln 112221 ()15.58.09.0118.01ln 8.011=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+---= m N H H OG OG 97.015.55=== 新工况下：L,G 不变,m 不变,∴H OG 不变, mG/L 不变,η’=0.95 ()84.78.095.0118.01ln 8.011=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+---= 又L 、G 不变，m 不变OG H ∴不变m N H H OGOG 6.784.797.0=⨯='⋅=' 填料层应增加的高度 m H 6.256.7=-=∆14 拟在常压填料吸收塔中，用清水逆流吸收废气中的氨气。

废气流量为2500m 3/h （标准状态），废气中氨的浓度为15g/m 3（以标准状态计），要求回收率不低于98%。

若吸收剂用量为3.6 m 3/h ，操作条件下的平衡关系为y = 1.2x ，气相总传质单元高度为0.7m 。

试求：(1)全塔气相平均吸收推动力；(2)所需填料层高度。

解：(1) h kmol V G /61.1114.2225004.22===h kmol L /2001810006.3=⨯= 摩尔分率 0198.04.22100017151==y ()()000396.0%9810198.0112=-⨯=-=ηy y 0108.061.111200000396.00198.02211=-=+-=x G L y y x 00684.00108.02.10198.0111=⨯-=-=∆mx y y ()⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-⎪⎭⎫ ⎝⎛--='L m G L m G L m G 'OG 111ln 11N η000396.002.1000396.0222=⨯-=-=∆mx y y 00226.0000396.000684.0ln 000396.000684.0ln 2121=-=∆∆∆-∆=∆y y y y y m (2) 59.800226.0000396.00198.021=-=∆-=m OG y y y N m N H H O G O G 0.659.87.0=⨯=⋅=15 流率为0.04kmol/(m 2⋅s)的空气混合气中含氨2%（体积%），拟用一逆流操作的填料吸收塔回收其中95%的氨。