7-1.水中溶解,从手册查得时的平衡分压为,在此浓度以内服从亨利定律。试求溶解度系数(单位为)和相平衡常数,总压力为。 (答: , )
解:,
,
,
,
。
7-2.时氧在水中的溶解度的表达式,式中为氧在气相中的平衡分压,相册加工设备
;为溶液中氧的摩尔分数。空气中氧的体积分数为,试求总压为时,每水中可溶解多少氧?(答: ,或 ) 解:,
,
。
7-3.用清水吸收混合气中的 ,进入常压吸收塔的气体含体积分数为,吸收后气体含体积分数为,出口溶液的摩尔比为水。此物系的平衡关系为 。气液逆流流动,试求塔顶、塔底处气相推动力各为多少?(答:顶,底) 解:,,
塔底:,
塔顶:,
塔顶气相推动力,
塔底气相推动力。
7-4.用水吸收空气中的甲醇蒸汽,在操作温度下的溶解度系,传质系数,
。求总传质系数以及气相阻力在总阻力中所占的分数。(答: , )
解:,
气相阻力所占分率:
。
7-5.从矿石焙烧送出的气体,含体积分数 ,其余视为空气。冷却后送入吸收塔,用水吸收其中所含的。吸收塔的操作温度为 ,压力为。每小时处理的炉气量为(、时的体积流量),所用液气比为最小值的倍。求每小时的用水量和出塔时水溶液组成。平衡关系数据为
液相溶解度/ | 7.5 5.0 2.5 1.5 1.0 0.5 0.2 0.1 |
气相平衡分压 | 91.7 60.3 28.8 16.7 10.5 4.8 1.57 0.63 |
| |
( 答: )
chdtv解:,
,
,
进吸收塔的分压,
由平衡关系内插得溶液平衡浓度为,
换算为摩尔比,
,
,
,
,
。
7-6.用煤油从苯蒸气与空气的混合物中回收苯,要求回收。入塔的混合气中,含苯(摩尔分数)。入塔的煤油中,含苯。溶剂用量为最小用量的倍,操作温度为 ,压力为。平衡关系为,总传质系数 。入塔气体的摩尔流量为。求填料层高度。( 答:) 解:,,,
,
,
,
,
,
。
7-7.在填料塔内用稀硫酸吸收空气中所含的。溶液上方的分压为零(相平衡常数)。下列情况所用的气、液流速及其他操作条件都大致相同,总传质单元高度都可取为。试比较所需填料层高度有何不同。
混合气中含摩尔分数,要求回收。
混合气中含,要求回收。
混合气中含,要求回收。作了上述比较之后,你对塔高与回收率的关系能获得什么概念?(答:(1) ;(2) ;(3) )
解:⑴,
,
,
,
查图得:,
;
⑵,
,
,
查图得:,
;
⑶,
,
圈套器
,
查图得:,
。
母液
7-8.今有连续逆流操作的填料吸收塔,用清水吸收原料气中的甲醇。已知处理气量为(操作状态),原料中含甲醇,吸收后水中含甲醇量等于与进料气体中相平衡时浓度的。设在常压、下操作,吸收的平衡关系取为,甲醇回收率要求为,,塔内填料的比表面积为塔内气体的空塔气速为。试求:(1)水的用量为多少?(2)塔径;(3)传质单元高度;(4)传质单元数;(5)填料层高度。
(答:)
解:⑴,
,
,
硅铁合金 ,
,
,
,
;
⑵,,
;
⑶;
⑷用解析法:
;
⑸。
7-9.直径为的填料吸收塔内,装有拉西环填料,填料层高为。每小时处理含丙酮与空气的原料气,操作条件为1个大气,。用清水作吸收剂,塔顶出口废气含丙酮(以上均为摩尔分数),出塔溶液中每千克含丙酮,操作条件下的平衡关系为。试计算:(1)气相总体积传质系数;(2)每小时可回收丙酮多少千克?(3)若将填料层加高,又可以多回收多少千克丙酮?
(答: )
解:塔截面积,
惰性气体量,
,,
,,
,,
,
,
,
;
丙酮回收量:,
,
,
,
,
,
增加填料层高度后,传质单元数变为,
当,时,从图上读得:,
回收率:,
原回收率:,台历架
可多回收丙酮量:
。