化工原理下册计算答案.docx

1、化工原理下册计算答案j06a10013 用不含溶质的吸收剂吸收某气体混合物中的可溶组分A，在操作条件下，相平衡关系 为Y=mX。试证明：(L/V)minm?，式中?为溶质A的吸收率。j06a10103 一逆流操作的常压填料吸收塔，用清水吸收混合气中的溶质A，入塔气体中含A 1%(摩尔比)，经吸收后溶质A被回收了80%，此时水的用量为最小用量的倍，平衡线的斜率为1，气相总传质单元高度为1m，试求填料层所需高度。j06a10104 在常压逆流操作的填料吸收塔中用清水吸收空气中某溶质A，进塔气体中溶质A的含量为8%（体积%），吸收率为98%，操作条件下的平衡关系为y=，取吸收剂用量为最小用量的倍，试

2、求：1 水溶液的出塔浓度；2 若气相总传质单元高度为 m，现有一填料层高为6m的塔，问该塔是否合用 注：计算中可用摩尔分率代替摩尔比，用混合气体量代替惰性气体量，用溶液量代替溶剂量。j06a10105 在 20和 760 mmHg，用清水逆流吸收空气混合气中的氨。混合气中氨的分压为10mmHg，经吸收后氨的分压下降到 mmHg。混合气体的处理量为1020kg/h，其平均分子量为，操作条件下的平衡关系为y=。 若吸收剂用量是最小用量的5 倍，求吸收剂的用量和气相总传质单元数。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，要求吸收率为

3、95%。已知操作条件下的解吸因数为，物系服从亨利定律，与入塔气体成平衡的液相浓度为(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=。试求：该操作条件下，气相总传质单元高度HOG为多少m 参见附图：j06a10108 总压100kN/m2，30时用水吸收氨，已知 kG=?10-6kmol/m2s(kN/m2)， kL=?10-4kmol/m2s(kmol/m3)，且知x=时与之平衡的p*=m2。求：ky

4、、Kx、Ky。（液相总浓度C 按纯水计为 kmol/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（摩尔分率），回收率要求达到90% ，液气比为，平衡关系y=x。试求：1 液体出塔浓度；2 测得气相总体积传质系数Kya=（m3s），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

5、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. 低浓度气体吸收 2. 低浓度气体吸收 部分吸收剂循环 气相串联 LV 液相并联 LV 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=，已知其气膜吸收分系数kG=kmol/(m2hatm)，液膜吸收分系数kLm/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：组分A通过厚度为的气膜扩散到催化剂表面时，立即发生化学反应A?2B，生成物B离开表面向气相扩散（如图所示），设A在膜厚处的摩尔分率为yA

6、，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p500 kN/m2、温度t27下使含CO2 %（体积%）的气体与含CO2 370g/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=?105 kN/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：摩尔分率；摩尔比；质量比；质量浓度；摩尔浓度。j06b15006在直径为的填料塔中，用1200kg/h的清水吸收空气和SO2混合气中的SO2，混合

7、气量为1000m3/h（标准状态），混合气含%（体积），要求回收率%，操作条件为20、1atm，平衡关系为ye=，总体积传质系数KGam3s?atm，求液体出口浓度和填料高度。j06b15007 常压25下，气相溶质A的分压为的混合气体分别与 溶质A浓度为l的水溶液； 溶质A浓度为l的水溶液； 溶质A浓度为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。 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l的水溶液接触，A的传质方向又如何 注：工作条件下，体系符合亨利定律。亨利常数E?104 atm。j06b15010 在塔径为1.33m的逆流操作的填料吸收塔中

8、，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Kxa10695kmol/m3h。试求： 吸收剂用量（kg/h）； 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=，气

9、相总传质单元高度为0.7m。试求：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(m2s)，氨含量%（体积%）。当用水量为3000kg/(m2h)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(m3s?y)。参见附图：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

10、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倍，已知该系统的平衡关系Y=（其中Y、X为摩尔比），已知气相体积传质系数Kya(m3s)，纯煤油的平均分子量Ms170，塔径DT。试求：吸收剂的耗用量为多少kg/h溶液出塔浓度Xb为多少填料层高度Z为多少mj06b15035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8?10-5降至2?10-6（均为摩尔比），塔内水的喷淋密度为8000kg/(m2h)，进塔空气中含CO2量为%（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

11、为25，压力为100kN/m2，该操作条件下的亨利系数E?105kN/m2，体积吸收系数Kya800kmol/(m3h)。试求：空气用量为若干m3/h（以25计）；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，要求其收率?A95%。已知操作条件下mV/L（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*=。试计算：操作液气比为最小液气比的倍数；吸收液的浓度xb；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53k

12、mol/h。入塔气中含苯2%（体积），入塔煤油中含苯%（摩尔分率）。溶剂用量为最小用量的倍。在操作温度50下，相平衡关系为y*=，总传质系数Kya=(m3s)。塔径为米。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 （摩尔比）（下同），塔顶气相浓度为，填料层高度为1.2m，塔内径为0.2m，吸收过程中亨利系数为，操作压力，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。

13、混合气进塔时氨的浓度yb（摩尔比），吸收率90%，气液平衡关系y=。试求： 溶液最大出口浓度； 最小液气比； 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 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/(m2h) 氨浓度为（体积分率），要求回收率为99%，水的用量为最小用量的倍，操作条件下的平衡关系为Y=，KYa=(m3s)（按摩尔比计算值）。试求：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

14、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 H2S % （体积%），要求回收率为95% ，塔在 1 atm、15下操作， 此时平衡关系为y=2x，出塔溶液中含H2S为（摩尔分率），混合气体通过塔截面的摩尔流率为100kmol/(m2h)。试求：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。 注：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

15、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=， KY=(m2?h)（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。试求：1 水用量；2 塔径；3 填料层高度。（甲醇分子量为32）j06b15126 某厂使用填料塔，以清水逆流吸收某混合气体中的有害组分A 。已知填料层高度为8m。操作中测得进塔混合气组成为（组分A 的摩尔分率，以下同），出塔尾气中组成为，出塔水溶液组成为。操作条件下的平衡关系为y=。试求：1 该塔的气相总传质单元高度；2 该厂为降低最终的尾气排放浓度，准备另加一个塔径与原塔相同的

16、填料塔。若两塔串联操作，气液流量和初始组成均不变，要求最终的尾气排放浓度降至，求新加塔的填料层高度。 注：计算中可近似用摩尔分率代替摩尔比。j06b20112 今拟在某一直径为 0.5m的填料塔中，在20、760mmHg下用清水对空气氨混合气进行逆流吸收操作，每小时向塔送入含 mol %的混合气480m3（操作态），要求NH3的回收率为98%。已知20的平衡关系为y=（x、y均为摩尔分率），出塔溶液中NH3的浓度为平衡浓度的80%。试求：1 出塔溶液中氨的浓度（分别用摩尔分率与kmol/m3表示）；2 水用量，kg/h； 3 已知气相体积总传质系数Kya为(m3s?y)，计算所需填料层高度，m

17、。j06b20113 流率为 (m2s)的空气混合气中含氨 2%（体积%），拟用逆流吸收以回收其中95%的氨。塔顶喷入浓度为 （摩尔分率）的稀氨水溶液，采用液气比为最小液气比的倍，操作范围内的平衡关系为y=，所用填料的气相总传质系数 Kya=(m3s?y)。试求：1 液体离开塔底时的浓度（摩尔分率）；2 全塔平均推动力?ym；3 填料层高度。j06b20122 某填料吸收塔，用清水除去气体混合物中的有害物质，若进塔气中含有害物质5%（体积%），要求吸收率为90%，气体流率为32kmol/(m2h)，流体流率为24 kmol/(m2h)，此液体流率为最小流率的倍。如果物系服从亨利定律，并已知液相

18、传质单元高度hL为0.44m，气相体积分传质系 数kya= kmol/(m3s?y)，该塔在常压下逆流等温操作。试求： 塔底排出液的组成； 所需填料层高度。 注：可用摩尔分率代替摩尔比进行计算。j06b20123 在逆流操作的吸收塔中，用纯溶剂等温吸收某气体混合物中的溶质。在常压、27下操作时混合气流量为 1200m3/h。气体混合物的初始浓度为（摩尔分率），塔截面积为 0.8m2，填料层高为4m，气相体积总传质系数Kya为100 kmol/(m3h)，气液平衡关系符合亨利定率，且已知吸收因数为。试求：混合气离开吸收塔的浓度和回收率。j06c10114 一逆流操作的吸收塔，填料层高度为3m。用

19、清水吸收空气A混合气中的A组分，混合气体的流率为20kmol/(m2h)，其中含A 6%（体积%），要求吸收率为98%，清水流率为 40 kmol/(m2h)。操作条件下的平衡关系为y=。气相总传质系数Kya与气相摩尔流率的次方成正比。试估算在塔径、吸收率及其它操作条件均不变时，操作压力增加一倍， 此时所需填料层高度将如何变化j06c10115 在填料层高度为3m的常压逆流吸收塔内，用清水吸收混于空气中的氨。进入塔底的混合氨5%(体积%)， 塔顶尾气含氨%(体积%)吸收因数为1 。已知在该塔操作条件下氨水系统的平衡关系可用y=mx表示(m为常数)， 且测得与含氨%(体积%)的混合气体充分接触后

20、的水中氨浓度为 g/1000gH2O。试求：1 该填料塔的气相总传质单元高度，m；2 等板高度，m。j06c10116 有一填料层高度为3m的逆流操作的吸收塔，操作压强为 1 atm，温度为23，用清水吸收空气中的氨气，混合气体流率为 18kmol/(m2h) ，其中含氨 6%（体积%），吸收率为99%， 清水的流率为43kmol/(m2h)，平衡关系为y=，气相体积总传质系数Kya与气相质量流率的次方成正比，而受液体质量流率的影响甚小。试估算在塔径、回收率及其他操作条件不变，而气体流率增加一倍时，所需填料层高度有何变化j06c10117 有一填料层为3m的逆流吸收塔，操作压强为1atm，温度

21、为20，用清水吸收空气中的氨， 混合气体流率为36kmol/(m2h)，其中含氨6%（体积%），吸收率为99%，清水流率为86kmol/(m2h)，平衡关系为y=，气相总传质系数Kya与气相质量流率的次方成正比， 而受液相质量流率的影响甚小。试估算在塔径、回收率及其他操作条件不变，液体流率增加一倍时，所需填料层高度有何变化j06c10124 在逆流操作的填料塔内，用纯水吸收气体中的溶质A，操作条件下的平衡关系为y=mx。已知：入塔气体中含A 为（体积分率），要求吸收率为90%，与入塔气相成平衡的液相含溶质为kmol溶剂，实际操作液气比为，液相传质单元高度HL=0.24m， 气相传质单元高度HG

22、=O.26m。 试求所需填料层的有效高度。（注：气相总传质单元高度HOG=HG+(mG/L）HL，其中G，L为气液摩尔流率）j06c10125 用大量清水从含氨约10%的气体中等温吸收氨，若体系压力从100kN/m2增加到200kN/m2时： 如温度及质量流量不变，则吸收速率增减多少（用百分率表示）； 如kG不变，则吸收速率增减百分率是多少 （提示：SHG=(1/3)）j06c15001用纯溶剂S吸收混合气体中溶质A。操作条件为p=1atm，t=27。已知：惰性气体的质流量速为5800kg/(m2h)，惰性气体的分子量为29，气相总传质单元高度HOG，塔内各截面上溶液上方溶质A的分压均为零（即

23、相平衡常数m=0）。试计算： 1.下列三种情况所需填料层高度各为若干m； A的入塔浓度yb=，吸收率90%； A的入塔浓度yb =，吸收率99%； A的入塔浓度yb =，吸收率90%； 2.填料层的气相体积吸收总系数KGa kmol/(m3satm)，指出气膜阻力占总阻力的百分数； 3.在操作中发现，由于液体用量偏小，填料没有完全润湿而达不到预期收率，且由于溶剂回收塔能力所限，不能再加大溶剂供给量，你有什么简单有效措施可保证设计吸收率j06c15003在填料高度为5m的常压填料塔内，用纯水吸收气体混合物中少量的可溶性组分，气液逆流接触，液气比为，操作条件下平衡关系Y=，溶质的回收率为90%，

24、若保持气液两相流量不变，欲将回收率提高到95%，问填料层高应增加多少（假设其气相的体积吸收总系数KYa为定值）j06c15008 在一逆流操作的填料塔中，用含A组分%的矿物油吸收混合气中的A组分。已知进口混合气中A组分的含量为yb=%（以上均为mol%），操作压力为1atm。系统平衡关系服从拉乌尔定律。操作温度下A组分的饱和蒸汽压为380mmHg。试求： 出口矿物油中A组分的最大浓度。 若A组分的回收率为85%，求最小液气比。 当吸收剂用量为最小用量的3倍时，气相总传质单元高度HOG=1.2m，求填料层高度。（此时回收率不变）j06c15014 在吸收过程中，一般按图1设计，有人建议按图2流程

25、设计吸收塔，试写出两种情况下的操作线方程，并画出其操作线并用图示符号说明操作线斜率和塔顶底的操作状态点。参见附图：06cj06c15015 下图(a)、(b)为吸收、解吸联合操作的操作线及流程。操作中，若增加解吸气用量，而其它操作条件均不变，试在原(a)图中绘出新工况下的吸收和解吸操作线。j06c15025 在逆流操作的吸收塔内，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=(摩尔分率)，吸收率90%，操作压力为760mmHg，溶液为稀溶液，系统平衡关系服从拉乌尔定律，操作温度下，氨在水溶液中的饱和蒸汽压力为684mmHg。试求： 溶液最大出口浓度； 最小单位吸收剂用量；参见附图：0

26、6c 当吸收剂用量为最小用量的2倍时，传质单元数为多少 传质单元高度为0.5m时，填料层高为多少米j06c15028气体混合物中含丙酮3%（体积百分率）。要在逆流填料吸收塔内用水吸收丙酮的98%，若平衡关系为 y*=，试求：用含%（摩尔百分率）丙酮的水作吸收剂，且液气比为2，则所需的传质单元数应为多少若气液两相进料组成不变，液气比变为，当填料层无限高时，丙酮的极限回收率为多少j06c15029 设计一填料塔，在常温常压下用清水吸收空气丙酮混合气体中的丙酮，混合气入塔流率为80kmol/h，含丙酮5%（体积%），要求吸收率达到95%。已知塔径，操作条件下的平衡关系可以y=表示，气相体积总传质系数

27、Kya150kmol/(m3h)。而出塔溶液中丙酮的浓度为饱和浓度的70%，试求：所需水量为多少m3/h；所需填料层高度，m；用水量是最小用水量的多少倍。j06c15033某厂吸收塔的填料层高8m，用水洗去尾气中的公害组分，在此情况下气液相各组成的摩尔分率如图()所示。已知在操作范围平衡关系为y=。现由于法定的排放气浓度规定出塔气体组成必须低于（摩尔分率），为此，试计算：参见附图：06c若再加一个塔径和填料与原塔相同的第二塔()，构成气相串联的二塔操作。塔()的用水量与塔()相同，则塔()的填料层高度至少应多高若将原塔加高，则其填料层总高度至少应多高才能使出口气体达到排放要求j06c15034

28、在一逆流操作的填料塔中，用纯矿物油吸收混合气体中的溶质，进口混合气中溶质含量为%（体积%），吸收率为85%，操作条件下的平衡关系y=。试求：出口矿物油中溶质的最大浓度；最小液气比；取吸收剂用量为最小用量的3倍时，传质单元数；气相总传质单元高度为1m时，填料层高。j06c15040在逆流操作的填料塔内，用纯溶剂吸收混合气体中的可溶组分A，已知：吸收剂用量为最小用量的 倍，气相总传质单元高度HOG，操作条件下的气液平衡关系为y*=mx（气液组成均以摩尔比表示），要求A组分的回收率为90%，试求所需填料层高度。在上面填料塔内若将混合气的流率增加10%，而其它条件不变（气相入塔组成、吸收剂用量、操作温

29、度和压强均不变），试定性判断尾气中A的含量及吸收液的组成将如何变化已知Kya(V/) j06c15096已知某填料吸收塔直径为1m，填料层高度4m。用清水逆流吸收空气混合物中某可溶组分，该组分进口浓度为 8 %，出口为1 %（均为 mol%），混合气流率为30kmol/h，操作液气比为2，相平衡关系y=2x。试求：1 操作液气比为最小液气比的多少倍2 气相总传质系数Kya。3 塔高为2米处气相浓度。4 若塔高不受限制，最大吸收率为多少j06c15097 在常压逆流操作吸收塔中，用纯溶剂回收混合气中A组分。入塔气体流量为1120m3/h (标准状况），入塔yb=5 %(体积），吸收率为90%，吸

30、收因数L/mG=2，亨利系数E= atm。该塔塔径为 米，体积传质系数Kya=100 kmol/(hm3)。试求：1 出塔液体组成xb；2 填料层高度Z ；3 若操作中入塔yb=10%（体积），其它条件不变，则出塔液体组成xb?为多少j06c15098一常压逆流吸收塔，塔截面积为，填料层高为3米。用清水吸收混合气中的丙酮（分子量为58），丙酮含量为5%（体积），混合气流量为1120Nm3/h(标准状态)。已知在液气比为3 的条件下，出塔气体中丙酮含量为（摩尔分率）。操作条件下的平衡关系为y=2x。试求：1 出口液体中的丙酮含量（质量分率）；2 气体体积总传质系数Kya（kmol/m3s）；3

31、若填料增高3米，其他操作条件不变，气体出口的丙酮含量为多少j06c15120 在一吸收塔中，用清水吸收某气体混合物中的溶质组分A ，气相入塔含A （摩尔分率，下同），操作条件下的平衡关系为y*=，操作液气比为 ，气相出塔含A 为。若气、液初始组成、流量及操作条件不变，当另加一个完全相同的塔，两塔按串联逆流操作组合时，气体最终出塔组成为多少j06c15121 在一吸收塔中，用清水逆流吸收某气体混合物，入塔气相组成为（摩尔分率，下同）操作条件下物系的平衡关系为y*=，操作气液比为 出塔气相组成为，吸收过程为气膜控制，Kya (G 为摩尔流率)。若气液初始组成、流量及操作条件不变，当另加一个完全相同的塔，两塔按并联逆流操作组合，气液两相流量分配相等，此时气体出口组成为多大j06c15130