化工原理习题答案(第七章)
《化工原理》课后习题答案

第一章绪论习题1.热空气与冷水间的总传热系数K值约为42.99k c a l/(m2・h・℃),试从基本单位换算开始,将K值的单位改为W/(m2・℃)。
[答案:K=50M(m2・C)]。
解:从附录查出:1k c a l=1.1622×10-3K W·h=1.1622W·h所以:K=42.99K c a l/(m2·h·℃)=42.99K c a l/(m2·h·℃)×(1.1622W·h/1k c a l)=50w/(m2·℃)。
2.密度ρ是单位体积物质具有的质量。
在以下两种单位制中,物质密度的单位分别为:S I k g/m2;米制重力单位为:k g f.s2/m4;常温下水的密度为1000k g/m3,试从基本单位换算开始,将该值换算为米制重力单位的数值。
〔答案:p=101.9k g f/s2/m4〕解:从附录查出:1k g f=9.80665k g·m/s2,所以1000k g/m3=1000k g/m3×[1k g f/(9.80665k g·m/s2)]=101.9k g f·s2/m4.3.甲烷的饱和蒸气压与温度的关系符合下列经验公式:今需将式中p的单位改为P a,温度单位改为K,试对该式加以变换。
〔答案:〕从附录查出:1m m H g=133.32P a,1℃=K-273.3。
则新旧单位的关系为:P=P’/133.32;t=T-273.3。
代入原式得:l g(P’/133.32)=6.421-352/(T-273.3+261);化简得l g P=8.546-3.52/(T-12.3).4.将A、B、C、D四种组分各为0.25(摩尔分数,下同)的某混合溶液,以1000m o l/h 的流量送入精馏塔内分离,得到塔顶与塔釜两股产品,进料中全部A组分、96%B组分及4%C组分存于塔顶产品中,全部D组分存于塔釜产品中。
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。
化工原理-2-第七章-质量传递基础

Fout N A dN A(由于存在反应过程扩散通量不再为常数);
Fr rA dz ;
Fb 0(设过程为稳定过程)。
N A N A dN A kCAdz
dN A dz
kCA
而:N A J A xA N A N B ,因为 xA 0,则:
在半径为r处取厚度为dr的球壳,由于是稳定扩散,球壳中无A
的累积,故进入r球面的A的摩尔流量和离开r+dr球面的摩尔流
量相等,记为mA,即:
NA
mA
4r 2
显然这是个单向扩散过程:
NA
CDAB 1 yA
dy A dr
mA CDAB dyA
4r 2 1 y A dr
变量分离,然后两边积分:
式中:(-rA)为单位时间单位催化剂表面组分A反应掉的量, kmol/m2.s;k为一级反应速率常数,m/s。
由于扩散与反应为串联过程,则: rA N A
则在催化剂表面处:N A kCA kCyA2
将上式代入一般式,得:
NA
CD AB
1 ln
1
y A1 NA
kC
由于边界上存在化学反应,往往存在如下关系:
z1, y A y A1 z2 , yA yA2
A
NB
CD AB
dy A 1 yA
最后得:
NA
CDAB ln 1 y A1 z2 z1 1 y A2
CD AB
ln 1 y A1 1 yA2
式中: z2 z1
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。
化工原理课后习题答案

第一章流体流动1.某设备上真空表的读数为 13.3×103 Pa,试计算设备内的绝对压强与表压强。
已知该地区大气压强为 98.7×103 Pa。
解:由绝对压强 = 大气压强–真空度得到:设备内的绝对压强P绝= 98.7×103 Pa -13.3×103 Pa=8.54×103 Pa设备内的表压强 P表 = -真空度 = - 13.3×103 Pa2.在本题附图所示的储油罐中盛有密度为 960 ㎏/㎥的油品,油面高于罐底 6.9 m,油面上方为常压。
在罐侧壁的下部有一直径为 760 mm 的圆孔,其中心距罐底 800 mm,孔盖用14mm的钢制螺钉紧固。
若螺钉材料的工作应力取为39.23×106 Pa ,问至少需要几个螺钉?分析:罐底产生的压力不能超过螺钉的工作应力即P油≤σ螺解:P螺 = ρgh×A = 960×9.81×(9.6-0.8) ×3.14×0.762150.307×103 Nσ螺 = 39.03×103×3.14×0.0142×nP油≤σ螺得 n ≥ 6.23取 n min= 7至少需要7个螺钉4. 本题附图为远距离测量控制装置,用以测定分相槽内煤油和水的两相界面位置。
已知两吹气管出口的距离H = 1m,U管压差计的指示液为水银,煤油的密度为820Kg/㎥。
试求当压差计读数R=68mm时,相界面与油层的吹气管出口距离h。
分析:解此题应选取的合适的截面如图所示:忽略空气产生的压强,本题中1-1´和4-4´为等压面,2-2´和3-3´为等压面,且1-1´和2-2´的压强相等。
根据静力学基本方程列出一个方程组求解解:设插入油层气管的管口距油面高Δh在1-1´与2-2´截面之间P1 = P2 + ρ水银gR∵P1 = P4,P2 = P3且P3 = ρ煤油gΔh , P4 = ρ水g(H-h)+ ρ煤油g(Δh + h)联立这几个方程得到ρ水银gR = ρ水g(H-h)+ ρ煤油g(Δh + h)-ρ煤油gΔh 即ρ水银gR =ρ水gH + ρ煤油gh -ρ水gh 带入数据1.0³×10³×1 - 13.6×10³×0.068 = h(1.0×10³-0.82×10³)h= 0.418m6. 根据本题附图所示的微差压差计的读数,计算管路中气体的表压强p。
化工原理知到章节答案智慧树2023年黑龙江科技大学

化工原理知到章节测试答案智慧树2023年最新黑龙江科技大学绪论单元测试1.干燥只遵循传热的基本规律,这种说法是。
()参考答案:错2.课程的实验研究方法也可以叫做半经验半理论的方法,这种说法是。
()参考答案:错3.单位米、厘米、英寸的量纲是相同的,这种说法是()。
()参考答案:对4.有一些物理量如长度、速度都是基本物理量,这种说法是()。
()参考答案:错5.物料衡算遵循质量守衡,这种说法是()。
()参考答案:对第一章测试1.流体在管内流动时,如要测取管截面上的流速分布,应选用( )流量计测量。
参考答案:皮托管2.流体流动时的摩擦阻力损失hf所损失的是机械能中的( )项。
参考答案:静压能3.在完全湍流时阻力平方区,粗糙管的摩擦系数l数值( ).参考答案:取决于相对粗糙度4.孔板流量计的孔流系数C0当Re增大时,其值( )。
参考答案:先减小,后保持为定值5.所谓稳态流动是指()。
参考答案:流体在流动过程中,其操作参数只是位置的函数,而不随时间变化6.管路设计的正确思路应( )。
参考答案:应选择适宜的流速,使设备费和操作费之和为最少7.内径为27mm的处来水管其设计输水能力宜为( )。
参考答案:2m3/h8.量纲(因次)分析法的主要依据是( )。
参考答案:因次和谐或因次一致性或量纲一次性方程9.水在圆形直管中作完全湍流时,当输送量、管长和管子的相对粗糙度不变,仅将其管径缩小一半,则阻力变为原来的()倍。
参考答案:3210.层流与湍流的本质区别是( )。
参考答案:层流无径向流动,而湍流有径向流动第二章测试1.离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生()。
参考答案:气缚现象2.离心泵的调节阀开大时,( )参考答案:泵出口的压力减小3.离心泵的扬程又称压头意指( )。
参考答案:离心泵对单位重量液体所提供的有效机械能4.离心泵的安装高度与( )。
参考答案:泵的结构无关5.离心泵的吸液高度与( )无关。
参考答案:当地大气压6.化工过程中常用的泵有:a.离心泵 b 往复泵 c 齿轮泵d 螺杆泵。
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。
化工原理(杨祖荣)1-7章习题答案

p p 0 gz p1 gh
2
z
p1 gh p 0 p1 p 0 (58 42) 10 3 h 0.55 2.36m g g 900 9.81
5. 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。在容器底部开孔与玻璃管相连。已知油与水的密度 分别为 800 kg/m3 和 1000 kg/m3。 (1)计算玻璃管内水柱的高度; (2)判断 A 与 B、C 与 D 点的压力是否相等。 解: (1)容器底部压力
整理得
题7
附图
由此可见, U 形压差计所测压差的大小只与被测流体及指示液的密度、读数 R 有关,而与 U 形压差计放置的位置无关。 代入数据
p A p B (13600 1000 ) 9.81 0.18 22249 Pa
8.用 U 形压差计测量某气体流经水平管道两截面的压力差,指示液为水,密度为 1000kg/m3, 读数 R 为 12mm。为了提高测量精度,改为双液体 U 管压差计,指示液 A 为含 40%乙醇的水溶液, 密度为 920 kg/m3, 指示液 C 为煤油, 密度为 850 kg/m3。 问读数可以放大多少倍?此时读数为多少? 解:用 U 形压差计测量时,因被测流体为气体,则有
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)
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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 。
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---⋅⋅⋅=⨯+=+=L G 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。
( 答:00206.0,h kg 301201=⋅=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 100kgkgSO2877.02-1⋅, 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 AN 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 1015.1hkm 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 V m mX Y mX Y L V m L V m N 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=。
试计算:(1)气相总体积传质系数a K Y ;(2)每小时可回收丙酮多少千克?(3)若将填料层加高m 3,又可以多回收多少千克丙酮?(答:1113h kg 56.6 , h kg 225 , h mkm ol 8.176----⋅⋅⋅⋅=a K Y ) 解:塔截面积()222m 61.088.044===ππd S ,惰性气体量1h kmol 7.77)05.01(2982734.222000-⋅=-⨯=V , 526.005.0105.01=-=Y ,00263.000263.0100263.02=-=Y , 02=x ,0198.018/8.93858/2.6158/2.611=+=x , 0396.00198.021,=⨯=e y ,0412.00396.010396.01,=-=e Y , 0114.00412.00526.01=-=∆Y ,00263.0000263.02=-=∆Y ,006.000263.00114.0ln 00263.00114.0ln 2121=-=∆∆∆-∆=∆Y Y Y Y Y m , 1321h m kmol 8.176006.0661.0)00263.00526.0(7.77)(--⋅⋅=⨯⨯-=∆Ω-=∆=m m A Ya Y Z Y Y V Y Z N K ; 丙酮回收量:1h kg 22508.58)00263.005.0(2982734.222000-⋅=⨯-⨯=m , OG OG N H Z ⋅=,72.061.08.1767.77=⨯=Ω=Ya OG K V H , 33.872.06===OG OG H Z N ,418.000263.005.00198.02121=-=--=y y x x L V , 836.0418.02=⨯=L mV , 增加填料层高度后,传质单元数变为5.1272.09===OG OG H Z N , 当5.12=OG N ,836.0=LmV 时,从图上读得:4021=y y , 回收率:975.0025.01112121=-=-=-y y y y y , 原回收率:9474.005.000263.005.0121=-=-y y y , 可多回收丙酮量:()1h kg 56.608.589474.0975.005.02982734.222000-⋅=⨯-⨯⨯⨯=∆m 。