化学工艺学潘鸿章第三章习题

第三章吸收习题13-120℃0.1013MPaCO20.878m3（标准m3{(H2OCO21000kg．m-3和相平衡系数。若将含CO230%的混合气体在该条件下通入质量浓度0.66kg．m-3CO2解1） nc

0.878/22.4

0.0389kmol/m3

0.878V 10000.878/22.444 22.41000c0.039cH 0.3850kmol/m3p* 0.10131000cc 55.56Kmol/m3c

E

55.56 144.3MPaT 18

H 0.385E144.3Em 1424.5P0.1013P总（2）y*mx1424.5

0.66/44 0.38460.66/441000/18y* 0.3y*mxx 0.00021m 1424.5y* y0.3发生解吸答：略。2．工业生产环氧乙烷时，需用水作吸收剂吸收反应器出来的混合气0.738100kg453.82kPa11Y 11 y1

0.00738 10.00738E453.82Em 4.48P101.3P总X1max

10.0016YmYq LX m 1max

10018

0.001660.0092kmol0.0092440.403kg答：略。NH3

溶解于水为稀溶液时，符合亨利定律。拟在温度15℃时用水NH3

0.lMPaH=640.7kmol.m-3.MPa-1,k

=0.28mol.m-2.s-1,k=5.25mol.m-2.s-1。求y x吸收总传质系数KC解：Cm

55.56 0.867HP 640.70.11 1m

1

3.570.1653.735K k kY y

0.28 5.25K 0.268Y液膜阻力：0.165/3.735=4.418%气膜阻力：3.57/3.735=95.582%答：略。0.1013MPaS()212以制备S()2水溶夜。吸收塔处理的气体流量为360m（标准收率=96%。若在操作条件下S()2的溶解度系数为11.451.5所得水溶液的浓度。解： y 12Y 1 13.64%1 1y1

1001212Y Y(1)=0.1361-0.9=0.00545612V360(112%)=316.8m3/h= 316.8 3.9mol/s22.43600C mT C HP 0.101311.45YX Y

0.13640.002851max

m 47.9YY

0.1364-0.005456L V 1 2 3.9 0.187kmol/smin

*X1 2

0.00285-0L

min

1.50.187280mol/sX VY

0.0039(0.13640.005456)0.002731 L 1 2

2 0.28在填料吸收塔内用清水逆流处理含丙酮6%的空气丙酮混合气体，要求丙酮的吸收率为981400Cm标准Y=1.68X0.0234，试求水用量、平均推动力Ym和气相传质单元数NOG。解：1400V 1-6=0.0163kmol/22.43600y 6Y 1 0.06381 1y1

10061Y2Y(1)=0.0631-0.9=0.001281Y2YY 0130638-0012）L V 1 2 43.6mol/sX X1 2

0.0234-0Ymx1

1.680.02340.0393YY

Y*)

Y*) (0.06380.0393)0.00128Y 1m

2

1 2Y

2 0.007870.06380.0393ln1

ln 1 1 lnY2Y Y*Y22 2

0.00128YY 0.06380.001282N 2OG答：略。

Y m

0.00787

7.9427℃0.1MPaH2SH2S0.03kmol（H2S)／kmol（惰性气体。通过吸收要求将90%H2S除去，已知此物系的气液平衡关系为Y=2X，塔顶吸收剂中不含H2S，塔底H2S0.013kmol（H2S)／kmol(吸收剂)，进塔惰性气体的流量为40kmol．h-1，空塔气速为0.34m.s-1，Kya=0.036kmol.m-3.s-1。求①塔的直径；②塔的平均推动力和传质单元数；③填料层高度。解:①

nRT 40(10.03)1038.314300q 0.2854m3/sq4quv40.28543.144quv40.28543.140.34q D2uDv 4

1.034m②Y=0.0，Y2Y(

1-0.9=0.003YmX1

20.013

Y02YY (0.030.026)0.03Y 1 m Yln 1Y2

0.030.026ln 0.003YY 0.030.0032NOG Y 2m

0.0035

7.714③ V 40H 0.3677mOG KY

3600

/41.0342)HH N

7.7140.36772.84m答：略。11m4%混合气体，要求吸收率为98%.混合气体人搭流量为kmol.m-2.s-1，吸收剂流量为0.046kmol.m-2.s-1。已知操作条件下气液平衡关系为071kmol．m-3.s-1，问该塔能否满足要求？

a=0.y解： Y1

y11y11

4 10041Y2Y()=0.0411-0.9=0.008341Y2X V1 L

YX2

0.41-0.00.4170.980.046

0.034YmX1

0.80.0340.027YY m2Y2

(0.04170.027)0.000834