最新第八章《吸收》答案fgdgddh

1、8.1在30C 常压条件下，用吸收塔淸水逆流吸收空气一SO?混合气体中的SO2,已知气一液 相平衡关系式为y*=47.87x,人塔混合气中SO?摩尔分数为0.05,出塔混合气SO?摩尔分数 为0.002,出塔吸收液中每100g含有SO20.356 ga试分别汁算塔顶和塔底处的传质推动力,用 Ay. Z、$、(?表示。8.2在吸收塔中.用淸水自上而下并流吸收混合气中的氨气。已知气体流量为1000mVh(标准 状态)，氨气的摩尔分数为0.01,塔内为常温常压，此条件下氨的相平衡关系为YJ0.93X, 求：(1) 用5m7h的淸水吸收，氨气的最髙吸收率；(2) ffll0m3/h的淸水吸收，氨气的最

2、髙吸收率：(3) 用5 m*h的含氨0.5%(质量分数)的水吸收,氨气的最高吸收率。解：(1)气体的流量为1000x103/22.43600mol/s=12.4 mol/s和 5xl03 x103/22.4”八流体的流量为 mol/s =77.2mol/s3600假设吸收在塔底达到平衡，则77.2x(y*/0.93) = l2.4x (0.01-y*),所以y* =0.0013所以最大吸收率为(p =0.01-0.0013661= 0.87(2)气体的流量为1000x103/22.43600mol/s=12.4 mol/s流体的流量为10x103x103/22.43600mol! s = 1

3、54.4/?7o/ / s假设吸收在塔低达到平衡，则154. 4x ( y*/0.93) =12.4x(0.01-y*),所以 y* =0.0007所以最大吸收轮率为(p =0.01 0.0007ooi= 0.93(3)吸收剂中氨的摩尔分数为' %1 = 0353假设吸收在塔低达到平衡，则77.2 x (y*/O.93-O.OO53)= 12.4x (0.01 - y*),所以 y* =0.0056所以最大吸收率为p ="屮_0(卩¥ = 0.440.0183吸收塔内某截而处气相组成为y=0.05,液相组成为x=0.01,两相的平衡关系为y2x, 如果两相的传质系数

4、分别为 ky =1.25xl0-5 kmol/(nr-s)i= 1.25x10 skmol / (nr-s),试求该截而上传质总推动力、总阻力、气液两相的阻力和传质速率。8.4用吸收塔吸收空气中的SO。，条件为常压，30°C,相平衡常数为m一26. 7,在塔内 某一截面上,气相中SO。分压为4. lkPa,液相中SO。浓度为0. 05kmol/m3,气相传 质系数为kG 1. 5x10卅kmol/ (m2 h kPa),液相传质系数为k。=0. 39 m / h,吸收液 密度近似水的密度。试求：(1) 截而上气液相界而上的浓度和分压；(2) 总传质系数、传质推动力和传质速率。解：(1

5、)社气-液相界而上的压力为Pa“浓度为Cal忽略SO2的溶解，吸收液的总浓度为 C0=996/l8kmol/m3=55.3 kmol/m3溶解度系数为C55.3H= =kmol/(kPa.m3)=0.0204 kmol/(kPa.in ' imp 26.7x101.325在相界面上，气、液两相平衡，所以cAi =0.024pAi又因为稳态传质过程，气、液相两相传质速率相等，所以kG(pA-pAi)= kL(CAi -C.A)所以 1 5x 10-2x(4.1 pAi)=0.39x(cA1 -0.05)由上两个方程，可以求得p.$ =3.53kPa, CAi=0.072kmoI/m3o(

6、2)总气相传质系数kG=?=!kmol/(m】h.kPa)=0.0052 kmol/(nr.h.kPa)l/kGxl/(HkI )1/0.015 + 1 /(0.204x0.39)总液相传质系数ki = kG/H=O.OO52/O.O2Q4m./li=O.255nVh与水溶液平衡的气相平衡分压为Pa*=ca/H=0.05/0.0204 kPa = 2.45 kPa所以用分压差表示的总传质推动力为= Pa -亿;=(4 1 - 2.45)切° = 1 65也与气相组成平衡的溶液平衡浓度为c = Hpx = 0.0204 x 4Akmol / nf = 0.0S4kmol / nr用浓度

7、差表示的总传质推动力为Ac = c cA = (0.084 - 0.05)kmol / nf = 0.034kmol / nf传质速率为 Na = kGp = 0.0052x 1.65kmol/(m2h) = 0.0086kmoV(m2h)或 N、= kL A c = 0.2552 x 0.034kmol/(m2h) = 0.0087kmol/(m2h)& 5101.3 kPa操作圧力下，在某吸收截面上，含氨0.03摩尔分数的气体与氨浓度为1 kmol/m3的溶液发生吸收过程，已知气膜传质系数为怠=5x10"kmol/(m2-s kPa),液膜传质系数为紅=1.5x lOn/

8、s,操作条件下的溶解度系数H =0.73 kmol / (nrkPa),试汁算：(1) 界而上两相的组成：(2) 以分圧差和摩尔浓度差表示的总传质推动力、总传质系数和传质速率：(3) 分析传质阻力，判断是否适合采取化学吸收，如果采用酸溶液吸收，传质速率提高多 少。假设发生瞬时不可逆反应。8.6利用吸收分离两组分气体混合物，操作总压为310 kPa,气、液相传质系数分别为ky =3.77xl0-3kmol/(m2s), k。=3.06x10kmol/(m2-s),气、液两相平衡符合亨利定律,关系式为/?*=1.067xl04x( p*的单位为kPa),计算：(1) 总传质系数：(2) 传质过程的

9、阻力分析；(3) 根据传质阻力分析，判断是否适合采取化学吸收，如果发生瞬时不可逆化学反应，传 质速率会提高多少倍？解：(1)相平衡系数为m =-="心“- =34.4p 310所以，以液相摩尔分数差为推动力的总传质系数为K. =!=:! kmol /(m2.s) = 3.05xl04 kmol /(m2.s)x 1/& +1/(叭)1/(3.06x10-4) + 1/(34.4x3.77x10-3)以气相摩尔分数为推动力的总传质系数为K、= = Wx K) kmol .s) = 0.89x10-5 kmolin 34.4(2)以液相摩尔分数差为推动力的总传质阻力为丄 = +

10、! =! nr .si kmol = 3.28 x 1 O'n.s/kmolKx kx mky 3.05 xlO-4其中液膜传质阻力为=!r nr.s / kmol = 3.27 x 10 nr.s / kmolkx 3.06XKT4占传质阻力的99.7%气膜传质阻力为=!r m2.s / kmol = 7.7 brr.s / kmolmkY 33.4x3.77xlO-3占传质阻力的0.3%,所以整个传质过程为液膜控制的传质过程。8.7已知常压下，20°C时，CO2在水中的亨利系数为1.44x10, kPa,并且已知以下两个反应的平衡常数CO2 + H2COS Ki=2.5x

11、lO 3 kmol/m3H2CO3 <>+ HCO； K2= 1.7x 1 O'4 kmol/m3若平衡状态下气相中的CO?分压为10 kPa,求水中溶解的CO?的浓度。（CO?在水中的一级离解常数为K=4.3xlO-7kmol/m实际上包含了上述两个反应平衡， K=K|K2）8.8在两个吸收塔a、b中用淸水吸收某种气态污染物，气一液相平衡符合亨利泄律。如下图 所示，采用不同的流程，试定性地绘岀各个流程相应的操作线和平衡线位置，并在图上 标出流程图中各个浓度符号的位置。解：（略）8.9用吸收法除去有害气体，已知操作条件下相平衡关系为/ = 1.5x,混合气体初始含量为”=0

12、.1,吸收剂入塔浓度为a2 =0.001,液气比为2。已知在逆流操作时，气体出口浓度为儿=0.005。如果操作条件不变，而改为并流操作，气体的岀口含量是多少?逆流操作 吸收的溶质是并流操作的多少倍？假设总体积传质系数不变。&10用一个吸收塔吸收混合废气中的气态污染物A,已知A在气、液两相中的平衡关系为y=x。气体入口浓度为y, =0.1,液体入口浓度为吃=0.01。（1）如果要求吸收率达到80%,求最小液气比：（2）气态污染物A的最大吸收率可以达到多少，此时液体出口的最大浓度为多少？解：（1）气相入口摩尔比为K=- = =0.11f 0.9液相入口摩尔比为= = 0.012 F 0.0

13、9吸收率9 = 匚三=出丄二21 = 0.8,所以Y2 =0.0220.11所以，最小液气比为（坐）乙 _°一°°22_0匕qnGYJm X? 0.1/1-0.01（2）假设吸收塔髙度为无穷大，求A的最大吸收率:液气比为（鱼丄）=口操士如m 液两相在塔顶和塔底都处在T平衡状态。4曲吸收率为卩皿二耳= 0I1-1X°J1=0.910.01此时液相出门浓度为 x1=21=o11 in 1腹气比为（上止）訥，操作线与平彳线在塔顶点相铀 即气相出口浓度和液相进口浓度 q ”g平衡状态。Y V吸收率为仏此时液相出口浓度为X=2( K/XJ + XJv±

14、= 011 q”G用与相比.吸收率达到相I司大小，但是液相出口浓度低。3、"诫气比为(纟也)5作线与平衡线在塔顶底相交,即气相进口浓度和俊相出门浓度T：衡4 nG状态。此时液相出口浓度为3倍=0.11吸收率为®max_H_Oll_lxOll®i片 Y0.01与相比，液相出口浓度达到相同大小，但是吸收率要低。&11在逆流操作的吸收塔中，用淸水吸收混合废气中的组分A,入塔气体溶质体积分数为0.01,已知操作条件下的相平衡关系为y二x,吸收剂用量为(c)习题8. 8图示最小用量的15倍，气相总传质单元高度为1.2 in,要求吸收率为80%,求填料 层的高度。8.

15、12用一个填料塔吸收空气中的某气态污染物，在其他条件不变的情况下，将吸收率从95% 提髙到98%,则吸收剂的用量增加多少倍？假设过程为气膜控制吸收过程，吸收因子 S= 1.779 °解：吸收剂用量的增加，会带来液相吸收系数的变化，题意中气膜控制吸收过程用意在已可 以忽略液相吸收系数的变化对总传质系数的影响，而认为总传质系数不变。在淸水吸收的条件2 x,=o吸收塔高度不变吸收因子S=:上 J，假设吸收剂用量增加n倍，则吸收因子也会增加u mq曲倍。h = HolNol =- x 丄 ln(l - £)工 + 二KxaCl S-1S Y2 S歳T扫心卅+扣龄心问(冷卜右1】s

16、1、X 1】 xsiln(l-s)+s1 11 、 X 1 一血 Xln(l-)+nS-1nS r ? nS其中S= 1.779, Y2 =0.05 Y h Y 2 =0.02 Y 昇所以! ln(l- 丄 + = ! ln(l- 1)丄 + 1.779-11.779 0.051.779 n 1.779-1n 1.779 0.02 n 1.779求得i匸1.9,所以吸收剂用疑需要增加19倍a&13在填料层髙度为5 m的填料塔内，用淸水吸收空气中的某气态污染物。液气比为L0,吸 收率为90%,操作条件下的相平衡关系为y*=0.5X.如果改用另外一种填料，在相同的 条件下，吸收率可以提髙到

17、95%,试汁算两种填料的气相总体积传质系数之比。短语、词组归纳山动词开头构成的短语、词组很多。复习时应分类处理：、动词+介词1. look at看,look like 看上去像、look after照料2 listen to听3welcome to欢迎到4. say hello to 向问好5speak to对说话此类短语相当于及物动词，其后必须带宾语，但宾语无论是名词还是代词，都要 放在介词之后。二、动词+副词“动词+副词”所构成的短语义分为两类：A. 动词（vt. ） +副词1. put on 穿上 2 take off 脱下 3 write down 记下此类短语可以带宾语，宾语若是名词

18、，放在副词前后皆可；宾语若是人称代词， 只能放在副词的前面。B. 动词（vi ） +副词。1. come on赶快2get up起床3go home回家4 come in 进来 5. sit down 坐一卜 6 stand up 起立此类短语属于不及物动词，不可以带宾语。三、其它类动词词组1. close the door 2 look the same 3. go to work/class4.be ill 5. have a look/seat 6.have supper7. look young 8go shopping 9. watch TV/games10. play games介词短语聚焦“介词+名词/代词”所构成的短语称为介词短语。现将Unitsl-16常用的介词短 语按用法进行归类。1. in+语言/颜色/衣帽等，表示使用某种语言或穿着°2. in + Row/ Team/ Class/ Grade等，表示“在排/队/班级/年级”等。3. in the morning/ afternoon/ evening/ 表示"在上午/下午/傍晚”等一段 时间。4. in the desk/ penci 1-box/bedroom等表示"在书桌/铅笔盒/卧室里”。5. in the tree表示"在树上（非树本身所有）”