化工原理习题标准答案(第七章)

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化工原理习题答案(第七章)

化工原理习题答案(第七章)

第7章 吸收7-1.g 100水中溶解31gNH ,从手册查得C 200时3NH 的平衡分压为86.6Pa 9,在此浓度以内服从亨利定律。

试求溶解度系数H 〔单位为13kPa m kmol --⋅⋅〕和相平衡常数m ,总压力为kPa 100。

〔答:13kPa m 0.59kmol--⋅⋅=H , 0.943m =〕 解:3m kmol 582.01000101171-⋅==c , 31m Pa mol 59.09866.0582.0--⋅⋅===Pe c H , 0099.03.1011007604.7==e y , 0105.018100171171=+=x , 943.00105.00099.0===x y m e 。

7-2.C 100时氧在水中的溶解度的表达式x p 6*10313.3⨯=,式中*p 为氧在气相中的平衡分压,kPa ;x 为溶液中氧的摩尔分数。

空气中氧的体积分数为%21,试求总压为kPa 101时,每3m 水中可溶解多少g 氧?〔答:3m g 4.11-⋅ ,或3m 0.35mol -⋅ 〕 解:kPa 3.213.10121.0=⨯=Pe ,6661042.610313.33.2110313.3-⨯=⨯=⨯=Pe x , 36m g 4.11100018321042.6--⋅=⨯⨯⨯=c 。

7-3.用清水吸收混合气中的 3NH ,进入常压吸收塔的气体含3NH 体积分数为%6,吸收后气体含3NH 体积分数为%4.0,出口溶液的摩尔比为13kmol kmol 012.0-⋅NH 水。

此物系的平衡关系为X Y 52.2=*。

气液逆流流动,试求塔顶、塔底处气相推动力各为多少?〔答:顶00402.02=ΔY ,底034.01=ΔY 〕 解:064.006.0106.01111=-=-=y y Y ,0402.0004.01004.01222=-=-=y y Y , 塔底:03024.0012.052.252.2=⨯==X Y e ,塔顶:0052.252.2=⨯==X Y e ,塔顶气相推动力00402.02=∆Y ,塔底气相推动力034.003024.0064.01,11=-=-=∆e Y Y Y 。

化工原理1-7章习题答案

化工原理1-7章习题答案

目录第一章流体流动与输送机械 (2)第二章非均相物系分离 (32)第三章传热 (42)第四章蒸发 (69)第五章气体吸收 (73)第六章蒸馏 (95)第七章固体干燥 (119)第一章 流体流动与输送机械1. 某烟道气的组成为CO 2 13%,N 2 76%,H 2O 11%(体积%),试求此混合气体在温度500℃、压力101.3kPa 时的密度。

解:混合气体平均摩尔质量kg/mol 1098.2810)1811.02876.04413.0(33--⨯=⨯⨯+⨯+⨯=∑=i i m M y M ∴ 混合密度333kg/m 457.0)500273(31.81098.28103.101=+⨯⨯⨯⨯==-RT pM ρm m2.已知20℃时苯和甲苯的密度分别为879 kg/m 3和867 kg/m 3,试计算含苯40%及甲苯60%(质量%)的混合液密度。

解:8676.08794.012211+=+=ρρρa a m混合液密度 3kg/m 8.871=m ρ3.某地区大气压力为101.3kPa ,一操作中的吸收塔塔内表压为130kPa 。

若在大气压力为75 kPa 的高原地区操作该吸收塔,且保持塔内绝压相同,则此时表压应为多少?解:''表表绝+p p p p p a a =+=∴kPa 3.15675)1303.101)(''=-==+(-+真表a a p p p p4.如附图所示,密闭容器中存有密度为900 kg/m 3的液体。

容器上方的压力表读数为42kPa ,又在液面下装一压力表,表中心线在测压口以上0.55m ,其读数为58 kPa 。

试计算液面到下方测压口的距离。

解:液面下测压口处压力 gh p z g p p ρρ+=∆+=10题4 附图m 36.255.081.990010)4258(30101=+⨯⨯-=+ρ-=ρ-ρ+=∆∴h g p p g p gh p z5. 如附图所示,敞口容器内盛有不互溶的油和水,油层和水层的厚度分别为700mm 和600mm 。

化工原理(下)课后习题解答 天津大学化工学院 柴诚敬

化工原理(下)课后习题解答 天津大学化工学院 柴诚敬

化工原理(下)课后习题解答天津大学化工学院柴诚敬第七章传质与分离过程概论1.在吸收塔中用水吸收混于空气中的氨。

已知入塔混合气中氨含量为5.5%(质量分数,下同),吸收后出塔气体中氨含量为0.2%,试计算进、出塔气体中氨的摩尔比Y1、Y2。

解:先计算进、出塔气体中氨的摩尔分数y1和y2。

y1?0.055/170.055/17?0.945/290.002/17?0.0903?0.00340.002/17?0.998/29 进、出塔气体中氨的摩尔比Y1、Y2为Y1? Y2?y2?0.09031?0.09030.0034?0.0993?0.00341?0.0034 由计算可知,当混合物中某组分的摩尔分数很小时,摩尔比近似等于摩尔分数。

2. 试证明由组分A和B组成的双组分混合物系统,下列关系式成立:MAMBdxAdw? (1) A2(xAMA?xBMB)(2)dxA?MAMB(dwAwAMA?wBMB)2解:(1) wA?MAxAxAMA?xBMB?MAxAxAMA?(1?xA)MBdwM(xM?xBMB)?xAMA(MA?MB)MAMB(xA?xB)A?AAA?dx22(xAMA?xBMB)(xAMA?xBMB)A由于xA?xB?1 故 dwA?MAMBdxA(xAMA?xBMB)2wA (2) x?AwAMA?wBMBwAMA11(wA?wB)MMAB?ww2(A?B)MAMB?1ww2MAMB(A?B)MAMB故 dxA?MAMB(dwAwAMA?wBMB)23. 在直径为0.012 m、长度为0.35 m的圆管中,CO气体通过N2进行稳态分子扩散。

管内N2的温度为373 K,总压为101.3 kPa,管两端CO的分压分别为70.0 kPa和7.0 kPa,试计算CO的扩散通量。

解:设 A-CO; B-N2 查附录一得 DAB?0.318?10?4m2s?31.3k Pa pB1?p总?pA1??101.3?70?kPapB2?p总?pA2??101.3?7.0?kPa?94.3kPap?pB194.3?31.3?kPa?57.12kPa pBM ?B2pB294.3lnln31.3pB1DPNA?AB?pA1?pA2?RTzpBM0.318?10?4?101.3???70.0-7.0?kmol?m2?s??3.273?10?6kmol?m2?s?8.314?373?0.35?57.124. 在总压为101.3 kPa,温度为273 K下,组分A自气相主体通过厚度为0.015 m的气膜扩散到催化剂表面,发生瞬态化学反应A?3B。

化工原理课后习题答案第七章吸收习题解答

化工原理课后习题答案第七章吸收习题解答

第七章 吸 收7-1 总压101.3 kPa ,温度25℃时,1000克水中含二氧化硫50克,在此浓度范围内亨利定律适用,通过实验测定其亨利系数E 为4.13 MPa , 试求该溶液上方二氧化硫的平衡分压和相平衡常数m 。

(溶液密度近似取为1000kg/m 3)解:溶质在液相中的摩尔分数:50640.01391000501864x ==+ 二氧化硫的平衡分压:*34.13100.0139kPa=57.41kPa p Ex ==⨯⨯相平衡常数:634.1310Pa40.77101.310PaE m P ⨯===⨯7-2 在逆流喷淋填料塔中用水进行硫化氢气体的吸收,含硫化氢的混合气进口浓度为5%(质量分数),求填料塔出口水溶液中硫化氢的最大浓度。

已知塔内温度为20℃,压强为1.52×105 Pa ,亨利系数E 为48.9MPa 。

解:相平衡常数为:6548.910321.711.5210E m P ⨯===⨯ 硫化氢的混合气进口摩尔浓度:15340.04305953429y ==+若填料塔出口水溶液中硫化氢达最大浓度,在出口处气液相达平衡,即:41max 0.0430 1.3410321.71y x m -===⨯7-3 分析下列过程是吸收过程还是解吸过程,计算其推动力的大小,并在x - y 图上表示。

(1)含NO 2 0.003(摩尔分率)的水溶液和含NO 2 0.06 (摩尔分率) 的混合气接触,总压为101.3kPa ,T=15℃,已知15℃时,NO 2水溶液的亨利系数E =1.68×102 kPa ;(2)气液组成及温度同(1),总压达200kPa (绝对压强)。

解:(1)相平衡常数为:51311.6810Pa 1.658101.310Pa E m P ⨯===⨯ *1 1.6580.0030.00498y m x ==⨯=由于 *y y >,所以该过程是吸收过程。

柴诚敬版-化工原理(下)课后习题答案

柴诚敬版-化工原理(下)课后习题答案

第七章 传质与分离过程概论1.在吸收塔中用水吸收混于空气中的氨。

已知入塔混合气中氨含量为5.5%(质量分数,下同),吸收后出塔气体中氨含量为0.2%,试计算进、出塔气体中氨的摩尔比1Y 、2Y 。

解:先计算进、出塔气体中氨的摩尔分数1y 和2y 。

120.055/170.09030.055/170.945/290.002/170.00340.002/170.998/29y y ==+==+进、出塔气体中氨的摩尔比1Y 、2Y 为10.09030.099310.0903Y ==- 20.00340.003410.0034Y ==-由计算可知,当混合物中某组分的摩尔分数很小时,摩尔比近似等于摩尔分数。

2. 试证明由组分A 和B 组成的双组分混合物系统,下列关系式成立: (1) 2)B A A B A B A A (d d M x M x x M M w +=(2)2A )(d d BB AA B A A M w M w M M w x +=解:(1) BB A A A A A M x M x x M w +=BA A A)1(A A M x M x x M -+=2)B B A )B A )B B A (A A (A (A A A d A d M x M x M M M x M x M x M x w +-+=-2)B B A )B A (B A A (M x M x x x M M +=+由于 1B A =+x x 故2)B B A A B A A (d A d M x M x x M M w +=(2)BB AA A AA M w M w M w x +=2)()(Ad A d BB A A BAA ABB AA A 11)(1M w M w M M M w M w M w M w x+-+=-2)(BA 1(BB A A )B A M w M w M M w w ++=2)(BB AA B A 1M w M w M M +=故 2)(d A d BB AA B A A M w M w M M w x +=3. 在直径为0.012 m 、长度为0.35 m 的圆管中,CO 气体通过N 2进行稳态分子扩散。

化工原理第七章干燥课后习题及答案

化工原理第七章干燥课后习题及答案

第七章 干 燥湿空气的性质【7-1】湿空气的总压为.1013kPa ,(1)试计算空气为40℃、相对湿度为%60ϕ=时的湿度与焓;(2)已知湿空气中水蒸气分压为9.3kPa ,求该空气在50℃时的相对湿度ϕ与湿度H 。

解 湿空气总压.1013p kPa =(1).06ϕ=,40℃时水蒸气的饱和蒸气压.7375s p kPa = 湿度 ..../ (067375)06220622002841013067375s s p H kg kg p p ϕϕ⨯==⨯=--⨯.水干气焓 ()..1011882492I H t H =++(...)../= 10118800284402492002841133kJ kg +⨯⨯+⨯= (2) 湿空气中水汽分压.93V p kPa = 50℃时水的饱和蒸气压.1234s p kPa = 相对湿度 ..9307541234V s p p ϕ===. 湿度 . (93)0622=062200629101393V V p H kg kg p p =⨯=--.水/干气 【7-2】空气的总压为101.33kPa ,干球温度为303K ,相对湿度%70ϕ=,试用计算式求空气的下列各参数:(1)湿度H ;(2)饱和湿度s H ;(3)露点d t ;(4)焓I ;(5)空气中的水汽分压V p 。

解 总压.,.101333033007p kPa t K ϕ====℃, (1) 30℃时,水的饱和蒸气压.4241s p kPa = 湿度 ...? (074241)062206220018810133074241s s p H kg kg p p ϕϕ⨯==⨯=--⨯..水/干气(2) 饱和湿度 (4241)0622062200272101334241s s s p H kg kg p p ==⨯=--.水/干气 (3)露点d t 时的饱和湿度.00188s H kg kg =水/干气 .0622ss sp H p p =- (1013300188)2970622062200188s s s pH p kPa H ⨯===++从水的饱和蒸气压为 2.97kPa 查得水的饱和温度为23.3℃,故空气的露点.233℃d t =(4) .3000188t H kg kg ==℃,水/干气时,空气的焓为()..1011882492H H t H =++(...)../= 1011880018830249200188782kJ kg +⨯⨯+⨯=干气 (5) t=30℃时的.4241s p kPa =水汽分压 ...074241297V s p p kPa ϕ==⨯=【7-3】在总压为101.3kPa 下测得湿空气的干球温度为50℃,湿球温度为30℃,试计算湿空气的湿度与水汽分压。

化工原理 第七章 干燥课后习题及答案

化工原理 第七章 干燥课后习题及答案

第七章 干 燥湿空气的性质【7-1】湿空气的总压为.1013kP a ,(1)试计算空气为40℃、相对湿度为%60ϕ=时的湿度与焓;(2)已知湿空气中水蒸气分压为9.3kPa ,求该空气在50℃时的相对湿度ϕ与湿度H 。

解 湿空气总压.1013p k P a =(1).06ϕ=,40℃时水蒸气的饱和蒸气压.7375s p k P a = 湿度..../ (0673750622)0622002841013067375ssp H kg kgp p ϕϕ⨯==⨯=--⨯.水干气焓 ()..1011882492I H t H =++ (...)../= 10118800284402492002841133k J k g +⨯⨯+⨯= (2) 湿空气中水汽分压.93V p kPa = 50℃时水的饱和蒸气压.1234s p k P a = 相对湿度 ..9307541234V s p p ϕ===.湿度. (93)0622=062200629101393V Vp H kg kgp p =⨯=--.水/干气【7-2】空气的总压为101.33kPa ,干球温度为303K ,相对湿度%70ϕ=,试用计算式求空气的下列各参数:(1)湿度H ;(2)饱和湿度s H ;(3)露点d t ;(4)焓I ;(5)空气中的水汽分压V p 。

解 总压.,.101333033007p k P a t K ϕ====℃, (1) 30℃时,水的饱和蒸气压.4241s p k P a = 湿度... (0742410622)06220018810133074241ssp H kg kgp p ϕϕ⨯==⨯=--⨯..水/干气 (2) 饱和湿度 (4241)0622062200272101334241s s sp H kg kgp p ==⨯=--.水/干气(3)露点d t 时的饱和湿度.00188s H kg kg =水/干气.0622s s sp H p p =- (10133001882970622062200188)s s spH p kPaH ⨯===++从水的饱和蒸气压为 2.97kPa 查得水的饱和温度为23.3℃,故空气的露点.233℃d t =(4) .3000188t H kg kg ==℃,水/干气时,空气的焓为()..1011882492H H t H=++(...)../= 1011880018830249200188782kJ kg +⨯⨯+⨯=干气 (5) t=30℃时的.4241s p k P a =水汽分压 ...074241297V s p p kPa ϕ==⨯=【7-3】在总压为101.3kPa 下测得湿空气的干球温度为50℃,湿球温度为30℃,试计算湿空气的湿度与水汽分压。

化工原理课后习题答案

化工原理课后习题答案

第七章 吸收1,解:(1)(2) H,E 不变,则 (3)2,解:同理也可用液相浓度进行判断3,解:HCl 在空气中的扩散系数需估算。

现,故HCl 在水中的扩散系数.水的缔和参数分子量粘度 分子体积4,解:吸收速率方程1和2表示气膜的水侧和气侧,A 和B 表示氨和空气代入式x=0.000044m 得气膜厚度为0.44mm.5,解:查008.0=*y 1047.018100017101710=+=x 764.001047.0008.0===*x y m Pa mp E 451074.710013.1764.0⨯=⨯⨯==Pa m kmol E C H ⋅⨯=⨯==3441017.71074.75.55KPa P 9.301=2563.0109.3011074.734⨯⨯==P E m 0195.0109.301109.533=⨯⨯=*y 01047.0=x 862.101047.00195.0===*x y m Pa mp E 531062.5109.301862.1⨯=⨯⨯==Pa m kmol E C H ⋅⨯=⨯==-35510875.91062.55.5509.0=y 05.0=x x y 97.0=*09.00485.005.097.0=<=⨯=*y y 吸收∴atm P 1=,293k T =,5.36=A M ,29=B M 5.215.1998.1=+=∑AV()()smD G 25217571071.11.205.2112915.36129310212121--⨯=+⨯+⨯=L D ,6.2=α,18=s M (),005.1293CP K =μmol cm V A 33.286.247.3=+=()()s m s cm D L 29256.081099.11099.13.28005.1293136.2104.721---⨯⨯=⨯⨯⨯⨯=或()()()12A A BM A P P P P RTx D N --=3107.53.10105.0m kN P A =⨯=2266.0m kN P A =212.96065.53.101m kN P B =-=226.10066.03.101m kN P B =-=()24.986.1002.9621m kN P BM =+=()()()07.566.04.983.101295314.81024.01043-⨯⨯-=--x s cm D C 2256.025=为水汽在空气中扩散系数, 水的蒸汽压为,时间 6,解:画图7,解:塔低:塔顶:2.5N 的NaOH 液含 2.5N 的NaOH 液的比重=1.1液体的平均分子量:通过塔的物料衡算,得到如果NaOH 溶液相当浓,可设溶液面上蒸汽压可以忽略,即气相阻力控制传递过程。

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化工原理习题答案(第七章)————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:第7章 吸收7-1.g 100水中溶解31gNH ,从手册查得C 200时3NH 的平衡分压为86.6Pa 9,在此浓度以内服从亨利定律。

试求溶解度系数H (单位为13kPa m kmol --⋅⋅)和相平衡常数m ,总压力为kPa 100。

(答:13kPa m 0.59kmol --⋅⋅=H , 0.943m =)解:3m kmol 582.010*******1-⋅==c ,31m Pa mol 59.09866.0582.0--⋅⋅===Pe c H ,0099.03.1011007604.7==e y ,0105.018100171171=+=x , 943.00105.00099.0===x y m e 。

7-2.C 100时氧在水中的溶解度的表达式x p 6*10313.3⨯=,式中*p 为氧在气相中的平衡分压,kPa ;x 为溶液中氧的摩尔分数。

空气中氧的体积分数为%21,试求总压为kPa 101时,每3m 水中可溶解多少g 氧?(答:3m g 4.11-⋅ ,或3m 0.35mol -⋅ )解:kPa 3.213.10121.0=⨯=Pe ,6661042.610313.33.2110313.3-⨯=⨯=⨯=Pe x , 36m g 4.11100018321042.6--⋅=⨯⨯⨯=c 。

7-3.用清水吸收混合气中的 3NH ,进入常压吸收塔的气体含3NH 体积分数为%6,吸收后气体含3NH 体积分数为%4.0,出口溶液的摩尔比为13kmol kmol 012.0-⋅NH 水。

此物系的平衡关系为X Y 52.2=* 。

气液逆流流动,试求塔顶、塔底处气相推动力各为多少?(答:顶00402.02=ΔY ,底034.01=ΔY )解:064.006.0106.01111=-=-=y y Y ,0402.0004.01004.01222=-=-=y y Y , 塔底:03024.0012.052.252.2=⨯==X Y e ,塔顶:0052.252.2=⨯==X Y e , 塔顶气相推动力00402.02=∆Y ,塔底气相推动力034.003024.0064.01,11=-=-=∆e Y Y Y 。

7-4.用水吸收空气中的甲醇蒸汽,在操作温度300K 下的溶解度系13kPa m 2kmol --⋅⋅=H ,传质系数112kPa h m 0.056kmol ---⋅⋅⋅=G k ,3-112m km ol h m 0.075km ol ⋅⋅⋅⋅=--L k 。

求总传质系数G K 以及气相阻力在总阻力中所占的分数。

(答:11-2kPa h m 0.0408kmol --⋅⋅⋅=G K , 73.0)解:112kPa h m kmol 0408.0075.021056.011111---⋅⋅⋅=⨯+=+=LG G HK K K ,气相阻力所占分率:73.0075.021056.01056.01=⨯+=η。

7-5.从矿石焙烧送出的气体,含体积分数2%9SO ,其余视为空气。

冷却后送入吸收塔,用水吸收其中所含2SO 的%95。

吸收塔的操作温度为C 300 ,压力为kPa 100。

每小时处理的炉气量为3m 1000(C 300、kPa 100时的体积流量),所用液气比为最小值的2.1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2SO 溶解度/()O H kg kgSO 212100-⋅7.5 5.0 2.5 1.5 1.0 0.5 0.2 0.1 气相2SO 平衡分压kPa /91.7 60.3 28.8 16.7 10.5 4.8 1.570.63( 答:00206.0,h kg 3012011=⋅=-x L )解:099.009.0109.01111=-=-=y y Y , 00495.0099.0)95.01()1(12=⨯-=-=Y Y η,1h kmol 6.36)09.01(3032734.221000-⋅=-⨯=V ,进吸收塔2SO 的分压kPa 12.909.03.1013.1011=⨯==y P ,由平衡关系内插得溶液平衡浓度为()O H 100kg kgSO2877.02-1⋅,换算为摩尔比3,11047.218/10064/877.0-⨯==e x ,1.3800247.000495.0099.0,121min =-=-=⎪⎭⎫⎝⎛e x Y Y V L ,69.451.382.12.1min=⨯=⎪⎭⎫⎝⎛=V L V L , 11minmin h kg 25100h mol 5.13941.386.36--⋅=⋅=⨯=⎪⎭⎫⎝⎛=V L V L , 1min h kg 30120251002.12.1-⋅=⨯==L L ,121x Y Y V L -=⇒32111006.269.4500495.0099.0-⨯=-=-=VL Y Y x 。

7-6.用煤油从苯蒸气与空气的混合物中回收苯,要求回收%99。

入塔的混合气中,含苯%2(摩尔分数)。

入塔的煤油中,含苯%02.0。

溶剂用量为最小用量的5.1倍,操作温度为C 500 ,压力为kPa 100。

平衡关系为X Y 36.0=*,总传质系数13s m km ol 015.0--⋅⋅=⋅a K Y 。

入塔气体的摩尔流量为12s m kmol 015.0--⋅⋅。

求填料层高度。

( 答:m 12=Z )解:02.01=y ,0002.0)99.01(02.02=-=y ,0002.02=x ,357.00002.036.002.00002.002.021,2121,21min =--=--=--=⎪⎭⎫⎝⎛x x y y X X Y Y V L e e ,536.0357.05.15.1min=⨯=⎪⎭⎫⎝⎛=V L V L , 0371.00002.0)0002.002.0(536.01)(2211=+-=+-=x y y L V x ,672.0536.036.01===L mV A ,]1))(11ln[(1112221A mx y mx y A A N OG +----=12]672.0)0002.036.00002.00002.036.002.0)(672.01ln[(672.011=+⨯-⨯---=m 1015.0015.0==Ω=ya OG K V H , m 12112=⨯=⋅=OG OG N H H 。

7-7.在填料塔内用稀硫酸吸收空气中所含的3NH 。

溶液上方3NH 的分压为零(相平衡常数0m =)。

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OG H 都可取为.5m 0。

试比较所需填料层高度有何不同。

混合气中含摩尔分数3%1NH ,要求回收%90。

混合气中含3%1NH ,要求回收%99。

混合气中含3%5NH ,要求回收%99。

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)m 1=Z ;(2)m 25.2=Z ;(3)m 25.2=Z )解:⑴01.01=y ,00101.01.001.099.01.001.02=⨯+⨯=y ,1000101.001.02221==--mx y mx y , 01==LmV A ,查图得:2=OG N ,m 125.0=⨯=⋅=OG OG N H Z ; ⑵01.01=y ,0001.001.001.02=⨯=y ,1000001.001.021==y y , 查图得:5.4=OG N ,m 25.25.45.0=⨯=⋅=OG OG N H Z ; ⑶05.01=y ,000505.001.005.099.001.005.02=⨯+⨯=y ,99000505.005.021==y y ,查图得:5.4=OG N ,m 25.25.45.0=⨯=⋅=OG OG N H Z 。

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13h m 1000-⋅(操作状态),原料中含甲醇3m g 100-⋅,吸收后水中含甲醇量等于与进料气体中相平衡时浓度的%67。

设在常压、C 025下操作,吸收的平衡关系取为X Y 15.1=,甲醇回收率要求为%98,12h m km ol 5.0--⋅⋅=Y k ,塔内填料的比表面积为32m m 200-⋅=a 塔内气体的空塔气速为1s m 5.0-⋅。

试求:(1)水的用量为多少1h kg -⋅?(2)塔径;(3)传质单元高度OG H ;(4)传质单元数OG N ;(5)填料层高度。

(答: ; m 686.0 ; m 84.0 ; h kg 11501==⋅=-OG H D L m 1.6 ; 89.8==Z N OG )解:⑴07.04.22/132/1010031=⨯=-y , ∴0753.007.0107.01=-=Y ,312105.1)98.01(0753.0)1(-⨯=-⨯=-=ϕY Y ,0439.015.10753.067.067.0%671*11=⨯=⨯==m Y X X , 02=X ,11h kmol 38298273)07.01(4.22100025273273)1(4.221000-⋅=⨯-⨯==+⨯-⨯=y V , 68.100439.0105.10753.032121=-⨯-=--=-X X Y Y V L ,131h kg 1015.1h km ol 8.633868.168.1--⋅⨯=⋅=⨯==V L ;⑵13s m 36001000-⋅=s V ,1s m 5.0-⋅=u , ∴m 84.05.014.33600100044=⨯⨯⨯==u V D s π; ⑶m 686.084.042005.0382=⨯⨯⨯=Ω=πa K V H Y OG ;⑷用解析法:]))(1ln[(112221L Vm mX Y mX Y L V m L V mN OG +----=89.8]68.115.1)01015.100753.0)(68.115.11ln[(68.115.1113=+-⨯---=-; ⑸m 1.689.8686.0=⨯=⋅=OG OG N H Z 。

7-9.直径为m 88.0的填料吸收塔内,装有拉西环填料,填料层高为m 6。

每小时处理3m 2000含%5丙酮与空气的原料气,操作条件为1个大气,C 025。

用清水作吸收剂,塔顶出口废气含丙酮%263.0(以上均为摩尔分数),出塔溶液中每千克含丙酮g 2.61,操作条件下的平衡关系为X Y 2=。

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