化工原理气体吸收经典习题

1、掌握的内容
    相组成的表示法及换算;气体在液体中溶解度,亨利定律及各种表达式和相互间的关系;相平衡的应用;分子扩散、菲克定律及其在等摩尔反向扩散和单向扩散的应用;对流传质概念;双膜理论要点;总传质系数及总传质速率方程;吸收过程物料衡算,操作线方程推导、物理意义;最小液气比概念及吸收剂用量的计算;填料层高度的计算,传质单元高度与传质单元数的定义、物理意义,传质单元数的计算(平均推动力法和吸收因数法);吸收塔的设计计算。
2、熟悉的内容
    吸收剂的选择;各种形式的单相传质速率方程、膜传质系数和传质推动力的对应关系;各种传质系数间的关系;气膜控制与液膜控制;传质单元数的图解积分法;吸收塔的操作型分析;解吸的特点及计算。
3、了解的内容
分子扩散系数及影响因素;塔高计算基本方程的推导
6.在总压101.3kPa,温度30℃的条件下, SO2摩尔分率为0.3的混合气体与SO2剖分式油封摩尔分率为0.01的水溶液相接触,试问:
(1)mrp游戏从液相分析SO2的传质方向;
(2)气相分析,其他条件不变,温度降到0℃时SO2的传质方向;
(3)牌坊制作其他条件不变,从气相分析,总压提高到202.6kPa时SO2配置管理系统的传质方向,并计算以液相摩尔分率差及气相摩尔率差表示的传质推动力。
查得在总压101.3kPa,温度0℃的条件下,SO2在水中的亨利系数E=1670kPa
查得在总压101.3kPa,温度30℃条件下SO2在水中的亨利系数E=4850kPa
在总压202.6kPa,温度30℃条件下,SO2在水中的亨利系数E=4850kPa
:(1)         47.88
从液相分析
< x=0.01
SO2必然从液相转移到气相,进行解吸过程。
(2) =16.49
从气相分析
y*=mx=16.49×0.01=0.16<y=0.3
SO2必然从气相转移到液相,进行吸收过程。
(3) =23.94
从气相分析
y*=mx=23.94×0.01=0.24<y=0.3红外对射模块
SO2必然从气相转移到液相,进行吸收过程。
以液相摩尔分数表示的吸收推动力为:
x=x*x=0.0125-0.01=0.0025
以气相摩尔分数表示的吸收推动力为:
y= y y*=0.3-0.24=0.06
8.在总压为100kPa、温度为30℃时,用清水吸收混合气体中的氨,气相传质系数=3.84×10-6闪光灯柔光罩 kmol/(m2·s·kPa),液相传质系数=1.83×10-4 m/s,假设此操作条件下的平衡关系服从亨利定律,测得液相溶质摩尔分率为0.05,其气相平衡分压为6.7kPa。求当塔内某截面上气、液组成分别为y=0.05,x=0.01时
(1)以()、()表示的传质总推动力及相应的传质速率、总传质系数;
(2)分析该过程的控制因素。
解:(1)根据亨利定律
相平衡常数
溶解度常数
以气相分压差()表示总推动力时:
=100×0.05-134×0.01=3.66kPa
=
kmol/(m2·s·kPa)
=3.66×10-6×3.66=1.34×10-5 kmol/(m2·s)
以()表示的传质总推动力时:
kmol/m3
=0.4146×100×0.05-0.56=1.513 kmol/m3
=8.8×10-6×1.513=1.3314×10-5 kmol/(m2·s)
(2)与()表示的传质总推动力相应的传质阻力为273597(m2·s·kPa)/ kmol;
其中气相阻力为m2·s·kPa/ kmol;
液相阻力m2·s·kPa/ kmol;
气相阻力占总阻力的百分数为
故该传质过程为气膜控制过程。
【例5-11】在一填料塔中用清水吸收氨-空气中的低浓氨气,若清水量适量加大,其余操作条件不变,则如何变化?(已知体积传质系数随气量变化关系为
解:  用水吸收混合气中的氨为气膜控制过程,故
      因气体流量V不变,所以近似不变,HOG不变。
      因塔高不变,故根据Z=可知不变。
    当清水量加大时,因,故S降低,由图5-25可以看出会增大,故将下降。

本文发布于:2024-09-24 04:21:55,感谢您对本站的认可!

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