化工原理下册计算答案Word文档格式.docx

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j06a10106

在常压逆流操作的填料塔内，用纯溶剂S吸收混合气体中的可溶组分A。

入塔气体中A的摩尔分率为0.03，要求吸收率为95%。

已知操作条件下的解吸因数为0.8，物系服从亨利定律，与入塔气体成平衡的液相浓度为0.03（摩尔分率）。

试计算：

1操作液气比为最小液气比的倍数；

2出塔液体的浓度；

3完成上述分离任务所需的气相总传质单元数NOG。

j06a10107

某厂有一填料层高为3m的吸收塔，用水洗去尾气中的公害组分A。

测得浓度数据如图，相平衡关系为y=1.15x。

试求：

该操作条件下，气相总传质单元高度HOG为多少m？

j06a10108

总压100kN/m2，30℃时用水吸收氨，已知kG=3.8410-6kmol/[m2·

s（kN/m2）]，

kL=1.8310-4kmol/[m2·

s（kmol/m3）]，且知x=0.05时与之平衡的p*=6.7kN/m2。

求：

ky、Kx、Ky。

（液相总浓度C按纯水计为55.6kmol/m3）

j06a10109

有一逆流填料吸收塔，塔径为0.5m，用纯溶剂吸收混合气中的溶质。

入塔（惰性/混合？

？

）气体量为100kmol/h，，溶质浓度为0.01（摩尔分率），回收率要求达到90%，液气比为1.5，平衡关系y=x。

1液体出塔浓度；

2测得气相总体积传质系数Kya=0.10kmol/（m3·

s），问该塔填料层高度为多少？

（提示：

NOG=1/（1-S）ln[（1-S）（y1-mx1）/（y2-mx2）+S]）

j06b10011

当系统服从亨利定律时，对同一温度和液相浓度，如果总压增大一倍则与之平衡的气相浓度（或分压）（A）y增大一倍；

（B）p增大一倍；

（C）y减小一倍；

（D）p减小一倍。

j06b10019

按图示流程画出平衡线与操作线示意图：

1.⑴低浓度气体吸收2.⑴低浓度气体吸收

⑵部分吸收剂循环⑵气相串联

⑶L＝V液相并联L＝V

j06b10022

用水作为吸收剂来吸收某低浓度气体生成稀溶液（服从亨利定律），操作压力为850mmHg，相平衡常数m=0.25，已知其气膜吸收分系数kG=1.25[kmol/（m2·

h·

atm）]，液膜吸收分系数kL＝0.85[m/h]，试分析该气体被水吸收时，是属于气膜控制过程还是液膜控制过程？

j06b10037

参见附图：

j06b037.t

组分A通过厚度为δ的气膜扩散到催化剂表面时，立即发生化学反应A2B，生成物B离开表面向气相扩散（如图所示），设A在膜厚δ处的摩尔分率为yAδ，试导出稳态扩散条件下，组分A的传质通量NA的计算式。

j06b10038

在总压p＝500kN/m2、温度t＝27℃下使含CO23.0%（体积%）的气体与含CO2370g/m3的水相接触，试判断是发生吸收还是解吸？

并计算以CO2的分压差表示的传质总推动力。

已知：

在操作条件下，亨利系数E=1.73105kN/m2。

水溶液的密度可取1000kg/m3，CO2的分子量44。

j06b15004

含甲醇15%（质量）的水溶液，其密度为970kg/m3，试计算该溶液中甲醇的：

⑴摩尔分率；

⑵摩尔比；

⑶质量比；

⑷质量浓度；

⑸摩尔浓度。

j06b15006

在直径为0.8m的填料塔中，用1200kg/h的清水吸收空气和SO2混合气中的SO2，混合气量为1000m3/h（标准状态），混合气含SO21.3%（体积），要求回收率99.5%，操作条件为20℃、1atm，平衡关系为ye=0.75x，总体积传质系数KGa＝0.055kmol/[m3·

s·

atm]，求液体出口浓度和填料高度。

j06b15007

常压25℃下，气相溶质A的分压为0.054atm的混合气体分别与

⑴溶质A浓度为0.002mol/l的水溶液；

⑵溶质A浓度为0.001mol/l的水溶液；

⑶溶质A浓度为0.003mol/l的水溶液；

接触，求以上三种情况下，溶质A在二相间的转移方向。

⑷若将总压增至5atm，气相溶质的分压仍保持原来数值。

与溶质A的浓度为0.003mol/l的水溶液接触，A的传质方向又如何？

工作条件下，体系符合亨利定律。

亨利常数E＝0.15104atm。

j06b15010

在塔径为1.33m的逆流操作的填料吸收塔中，用清水吸收某混合气体中的CO2，温度为20℃，压力为1atm。

混合气体处理量为1000m3/h，CO2含量为13%（体积），其余为惰性气体，要求CO2的吸收率为90%，塔底的出口溶液浓度为0.2gCO2/1000gH2O，操作条件下的气液平衡关系为Y=1420X（式中Y、X均为摩尔比），液相体积吸收总系数Kxa＝10695kmol/[m3·

h]。

⑴吸收剂用量（kg/h）；

⑵所需填料层高度（m）。

j06b15020

在常压填料吸收塔中，用清水吸收废气中的氨气。

废气流量为2500m3/h（标准状态），废气中氨的浓度为15g/m3，要求回收率不低于98%。

若吸收剂用量为3.6m3/h，操作条件下的平衡关系为Y=1.2X，气相总传质单元高度为0.7m。

A：

塔底、塔顶及全塔的吸收推动力（气相）；

B：

气相总传质单元数；

C：

总填料层高。

j06b15027

在逆流操作的填料塔内用清水吸收空气－氨混合气体中的氨。

操作压力p为1atm（绝对），温度为20℃；

混合气的处理量为0.04kmol/（m2·

s），氨含量4.2%（体积%）。

当用水量为3000kg/（m2·

h）时，若出塔水溶液的氨浓度为平衡浓度的70%，求吸收率和填料层高度。

操作条件下氨在水中的溶解度曲线如附图；

总体积传质系数Kya＝0.03kmol/（m3·

y）。

j06b15031

用填料塔从一混合气体中吸收所含的苯。

混合气体中含苯5%（体积%），其余为空气，要求苯的回收率为90%（以摩尔比表示），吸收塔为常压操作，温度为25℃，入塔混合气体为每小时940m3（标准状态），入塔吸收剂为纯煤油，煤油的耗用量为最小耗用量的1.5倍，已知该系统的平衡关系Y=0.14X（其中Y、X为摩尔比），已知气相体积传质系数Kya＝0.035kmol/（m3·

s），纯煤油的平均分子量Ms＝170，塔径DT＝0.6m。

⑴吸收剂的耗用量为多少[kg/h]？

⑵溶液出塔浓度Xb为多少？

⑶填料层高度Z为多少[m]？

j06b15035

用一逆流操作的解吸塔，处理含CO2的水溶液，处理量为40t/h，使水中的CO2含量由810-5降至210-6（均为摩尔比），塔内水的喷淋密度为8000kg/（m2·

h），进塔空气中含CO2量为0.1%（体积百分率），空气用量为最小空气用量的20倍，塔内操作温度为25℃，压力为100kN/m2，该操作条件下的亨利系数E＝1.6105kN/m2，体积吸收系数Kya＝800kmol/（m3·

h）。

⑴空气用量为若干m3/h（以25℃计）；

⑵填料层高度。

j06b15041

在常压逆流操作的填料塔内，用纯溶剂S吸收混合气体中的可溶组分A。

入塔气体中A的摩尔分率yb＝0.03，要求其收率A＝95%。

已知操作条件下mV/L＝0.8（m可取作常数），平衡关系为Y=mX，与入塔气体成平衡的液相浓度xb*=0.03。

⑴操作液气比为最小液气比的倍数；

⑵吸收液的浓度xb；

⑶完成上述分离任务所需的气相总传质单元数NOG。

j06b15043

常压下，用煤油从苯蒸汽与空气混合物中吸收苯，吸收率为99%。

混合气量为53kmol/h。

入塔气中含苯2%（体积），入塔煤油中含苯0.02%（摩尔分率）。

溶剂用量为最小用量的1.5倍。

在操作温度50℃下，相平衡关系为y*=0.36x，总传质系数Kya=0.015kmol/（m3·

s）。

塔径为1.1米。

试求所需填料层高度。

j06b15046

某一逆流操作的填料塔中，用水吸收空气中的氨气。

已知塔底气体进气浓度为0.026（摩尔比）（下同），塔顶气相浓度为0.0026，填料层高度为1.2m，塔内径为0.2m，吸收过程中亨利系数为0.5atm，操作压力0.95atm，平衡关系和操作关系（以摩尔比浓度表示）均为直线关系。

水用量为0.1m3/h，混合气中空气量为100m3/h（标准状态）。

试求此条件下，吸收塔的气相总体积吸收系数。

j06b15048

用清水吸收氨－空气混合气中的氨。

混合气进塔时氨的浓度yb＝0.01（摩尔比），吸收率90%，气－液平衡关系y=0.9x。

⑴溶液最大出口浓度；

⑵最小液气比；

⑶取吸收剂用量为最小吸收剂用量的2倍时，传质单元数为多少？

⑷传质单元高度为0.5m时，填料层高为几米？

j06b15110

在一填料塔中用清水逆流吸收混合于空气中的氨气。

混合气体的流量为111kmol/（m2·

h）氨浓度为0.01（体积分率），要求回收率为99%，水的用量为最小用量的1.5倍，操作条件下的平衡关系为Y=2.02X，KYa=0.0611kmol/（m3·

s）（按摩尔比计算值）。

1出塔的液相浓度Xb；

2气相总传质单元高度HOG；

3所需填料层高度h。

注：

（可均按摩尔比浓度计算）

j06b15111

在填料层高为8m的填料塔中，用纯溶剂逆流吸收空气—H2S混合气中的H2S以净化空气。

已知入塔气中含H2S2.8%（体积%），要求回收率为95%，塔在1atm、15℃下操作，此时平衡关系为y=2x，出塔溶液中含H2S为0.0126（摩尔分率），混合气体通过塔截面的摩尔流率为100kmol/（m2·

1单位塔截面上吸收剂用量和出塔溶液的饱和度；

2气相总传质单元数；

3气相体积总传质系数。

计算中可用摩尔分率代替摩尔比。

j06b15119

今有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1000m3/h（标准状态），原料气中含甲醇100g/m3，吸收后的水溶液中含甲醇量等于与进料气体相平衡时的浓度的67%。

设在标准状态下操作，要求甲醇的回收率为98%，吸收平衡线可取为Y=1.15X，KY=0.5kmol/（m2h）（以上均为摩尔比关系），塔内单位体积填料的有效气体传质面积为190m2/m3，取塔内的气体空塔流速为0.5m/s。