化工原理习题答案(第七章)

第7章  吸收
7-1.水中溶解,从手册查得的平衡分压为,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,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。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:
     
     
     
      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:
     
     
硅铁合金     
     
     
     
     
    ⑵
     
    ⑶
    ⑷用解析法:
     
         
   
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:
   

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