环境工程原理课后答案

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环境工程原理课后答案2

环境工程原理课后答案2

环境工程原理课后答案21 第九章吸附25℃,下,甲醛气体被活性炭吸附的平衡数据如下:q/[ g(气体)?g(活性炭)-1] 气体的平衡分压/Pa 0 0 267 1600 5600 12266 试判断吸附类型,并求吸附常数。

如果25℃,下,在1L的容器中含有空气和甲醛的混合物,甲醛的分压为12kPa,向容器中放入2g活性炭,密闭。

忽略空气的吸附,求达到吸附平衡时容器内的压力。

解:数据可得吸附的平衡曲线如下/g(气体)g(活性炭)-/Pa吸附平衡曲线1000015000 图9-1 习题图中吸附平衡线上述的平衡曲线,可以判断吸附可能是Langmuir或Freundlich型。

1q?11?1qmqmk1p,整理数据如下10 5 1/q 1/p 作1/q和1/p的直线2 1210y = + = // 图9-2 习题图中1/q-1/p的关系曲线lnq?1/nlnp?lnk,整理数据如下:lnp lnq - - - - 作lnq和lnp的直线= - = 图9-3 习题图lnq和lnp的关系曲线以上计算可知,用Freundlich等温方程拟合更好一些。

同时计算参数如下:1/n=,n=3,lnk=-,k=,所以等温线方程为q?/3 题设条件下,甲醛的物质的量为n?质量为m??30? 假设达到吸附平衡时吸附量为p?pVRT?12000??298? q,则此时的压力为??2q???298/ 3 将q?/3代入,可以求得p?89Pa 所以此时甲醛的平衡分压已经很低,如果忽略的话,可以认为此时容器内的压力为?12? 现采用活性炭吸附对某有机废水进行处理,对两种活性炭的吸附试验平衡数据如下:平衡浓度COD /(mg?L-1) A吸附量/ [mg?g(活性炭)-1] B吸附量/[mg?g(活性炭)-1] 100 500 1000 1500 326. 1 357. 3 2000 2500 3000 试判断吸附类型,计算吸附常数,并比较两种活性炭的优劣。

环境工程原理-环境工程原理课后思考题解答2流体与固体颗粒分离

环境工程原理-环境工程原理课后思考题解答2流体与固体颗粒分离

s :固体颗粒密度,kg / m3; ui : 进口气速,m / s
(2)分离效率
0

C1 C2 C1
C1 : 旋风分离器进口气体含尘浓度,g / m3;
C2 : 旋风分离器出口气体含尘浓度,g / m3
(3)压强降
p
ui2 2
是比例系数,亦称为阻力系数,对标准旋风分离器 8.0
10、滤饼过滤的过滤阻力由哪些部分组成? 答:滤饼过滤的阻力包括流体通过滤饼所受到的阻力以及流体通过过滤介质受到的阻力,其 中占起主导作用的是滤饼阻力。
11、滤饼过滤的过滤速度与推动力和阻力的关系如何表示? 答:过滤速度=推动力/阻力
也即: dV pc Ad rL
12、过滤常数有哪些,与哪些因素有关?
在一个透明的玻璃容器内用落球法测定液体的粘度:
透明玻璃容器内盛满待测液体,让小球在待测液体中下落,测定一定时间内小球下落的距离,
便可求得液体的粘度。
20、比较离心沉降和重力沉降的主要区别。 答:在惯性离心力场中进行的沉降称为离心沉降。相对两相密度差较小、颗粒密度较细的非 均相物系,离心沉降可大大提高沉降速度。而重力沉降则是在重力场中进行的沉降过程。
2废水中固体颗粒的去除在工业生产人类生活废水治理过程中排出的废水有相当一部分都含有一定量的固体颗粒应把这些废水中的固体颗粒去除废水才能进一步利用或排放这就需要应用非均相分离技3回收可利用的物质工业生产中常有许多固体颗粒分散在气体或液体中往往需要将其中一相去除而回收另一相如酿造废水中的糟渣的回收和在利用
18、分析说明决定降尘室除尘能力的主要因素。
答:单层降尘室的生产能力:Vs blut
生产能力只与沉降面积 bl 和颗粒的沉降速度 ut 有关,与降尘室高度 H 无关。

环境工程原理习题及答案第3章

环境工程原理习题及答案第3章

第三章练习题1、当布水孔板的开孔率为30%时,流过布水孔的流速增加倍。

2. 流体的机械能包括,对于实际流体,流动过程中无外功加入,则流体向机械能方向流动。

3. 用圆管输送水,流量增加0.5倍,若管径不变,则流速增加到原来的倍。

4、流体的流动状态包括和,用无量纲准数来判断流动状态,工程上常使流体处于状态来强化传递过程。

5、流体流动过程中的阻力损失起因于粘性流体的内摩擦造成的阻力和物体前后压强差引起的阻力。

6、流体在管内做湍流运动时,层流底层的厚度随Re的增大而()A、增厚B、减薄C、不变7、流体在管道内流动过程中,总的阻力损失包括阻力损失和阻力损失。

8、以伯努利方程为基础的流体测量装置中,变压头流量计有,变截面流量计有。

9、管道内局部阻力损失的计算一般采用两种方法,即和。

10、无粘性的流体称为流体。

11、水在圆形直管内作完全湍流运动,若输送量、管长和管壁摩擦系数均不变,将管径缩小一半,则阻力变为原来的倍。

12、下列关于层流底层的叙述正确的是()A、近壁面速度梯度比远离壁面处小B、流动阻力较大C、可视为理想流体的流动D、流体湍动程度小13、管路设计的正确思路是( )A 、尽量选用低流速,以减小操作费用B 、尽量选用高流速,以减小设备费用C 、应选择适宜的流速,使操作费和设备费之和最小14、关于流体粘度的叙述,正确的是( )A 、与流体宏观运动状态有关B 、是流体的物理性质C 、液体温度升高,粘度增大D 、气体温度升高,粘度增大15. 流体内部存在内摩擦力,其根本原因是( )。

A. 流体具有惯性B. 流体具有粘性C. 近壁面形成流动边界层D. 壁面不够光滑16. 层流和湍流的本质区别是( )。

A. 流速不同B. 流通截面积不C. 雷诺数不同D. 层流无径向流动,湍流有径向流动17.有一并联管路,已知总管内水的流量为q V ,各支管的长度为l 1、l 2、l 3,管径为d 1、d 2、d 3,假设各支管中摩擦系数λ相同,则下列关于各支管流量q V1 、q V2、 q V3的关系正确的是( )。

环境工程原理课后答案(2-9章)

环境工程原理课后答案(2-9章)

可编辑修改 精选doc 第二章 质量衡算与能量衡算 2.1 某室内空气中O3的浓度是0.08×10-6(体积分数),求:

(1)在1.013×105Pa、25℃下,用μg/m3表示该浓度;

(2)在大气压力为0.83×105Pa和15℃下,O3的物质的量浓度为多少? 解:理想气体的体积分数与摩尔分数值相等 由题,在所给条件下,1mol空气混合物的体积为 V1=V0·P0T1/ P1T0

=22.4L×298K/273K

=24.45L 所以O3浓度可以表示为

0.08×10-6mol×48g/mol×(24.45L)-1=157.05μg/m3 (2)由题,在所给条件下,1mol空气的体积为 V1=V0·P0T1/ P1T0

=22.4L×1.013×105Pa×288K/(0.83×105Pa×273K)

=28.82L 所以O3的物质的量浓度为

0.08×10-6mol/28.82L=2.78×10-9mol/L

2.2 假设在25℃和1.013×105Pa的条件下,SO2的平均测量浓度为400μg/m3,

若允许值为0.14×10-6,问是否符合要求? 解:由题,在所给条件下,将测量的SO2质量浓度换算成体积分数,即

33965108.31429810400100.15101.0131064AARTpM



大于允许浓度,故不符合要求

2.3 试将下列物理量换算为SI制单位: 质量:1.5kgf·s2/m= kg

密度:13.6g/cm3= kg/ m3可编辑修改 精选doc 压力:35kgf/cm2= Pa

4.7atm= Pa 670mmHg= Pa 功率:10马力= kW 比热容:2Btu/(lb·℉)= J/(kg·K) 3kcal/(kg·℃)= J/(kg·K) 流量:2.5L/s= m3/h

表面张力:70dyn/cm= N/m 5 kgf/m= N/m 解: 质量:1.5kgf·s2/m=14.709975kg

环境工程原理《过滤》习题及答案

环境工程原理《过滤》习题及答案

环境⼯程原理《过滤》习题及答案环境⼯程原理《过滤》习题及答案1、⽤板框压滤机恒压过滤某种悬浮液,过滤⽅程为252610V V A t -+=?式中:t 的单位为s(1)如果30min 内获得5m 3滤液,需要⾯积为0.4m 2的滤框多少个?(2)求过滤常数K ,qe ,te 。

解:(1)板框压滤机总的过滤⽅程为252610V V A t -+=?在s 18006030=?=t 内,3m 5=V ,则根据过滤⽅程180010655252??=+-A求得,需要的过滤总⾯积为2m 67.16=A 所以需要的板框数42675.414.067.16≈==n (2)恒压过滤的基本⽅程为t KA VV V e 222=+ 与板框压滤机的过滤⽅程⽐较,可得/s m 10625-?=K3m 5.0=e V ,23/m m 03.067.165.0===A V q e e s 1510603.0522=?==-K q t e e e t 为过滤常数,与e q 相对应,可以称为过滤介质的⽐当量过滤时间,Kq t e e 2=2、如例7.3.3中的悬浮液,颗粒直径为0.1mm ,颗粒的体积分数为0.1,在9.81×103Pa 的恒定压差下过滤,过滤时形成不可压缩的滤饼,空隙率为0.6,过滤介质的阻⼒可以忽略,滤液黏度为1×10-3 Pa·s 。

试求:(1)每平⽅⽶过滤⾯积上获得1.5m 3滤液所需的过滤时间;(2)若将此过滤时间延长⼀倍,可再得多少滤液?解:(1)颗粒的⽐表⾯积为4610a =?m2/m3 滤饼层⽐阻为()()()22242103561010.651 1.33100.6a r εε--===?m -2过滤得到1m 3滤液产⽣的滤饼体积0.10.1/0.90.61/310.610.6f=-?= ? ?--过滤常数33102298104.4310110 1.33101/3p K rf µ--??===m 2/s 所以过滤⽅程为2q Kt =当q=1.5时,231.55084.4310t -==?s (2)时间延长⼀倍,获得滤液量为 2.1q ==m 3 所以可再得0.6m 3的滤液。

胡洪营环境工程原理标准答案

胡洪营环境工程原理标准答案

胡洪营环境工程原理标准答案第I 篇习题解答第一章绪论1.1简要概述环境学科的发展历史及其学科体系。

解:环境学科是随着环境问题的日趋突出而产生的一门新兴的综合性边缘学科。

它经历了20世纪60年代的酝酿阶段,到20世纪70年代初期从零星的环境保护的研究工作与实践逐渐发展成为一门独立的新兴学科。

环境学科是一门正在蓬勃发展的科学,其研究范围和内涵不断扩展,所涉及的学科非常广泛,而且各个学科间又互相交叉和渗透,因此目前有关环境学科的分支学科还没有形成统一的划分方法。

图1-1是环境学科的分科体系。

图1-1 环境学科体系1.2 简要阐述环境工程学的主要任务及其学科体系。

解:环境工程学作为环境学科的一个重要分支,主要任务是利用环境学科以及工程学的方法,研究环境污染控制理论、技术、措施和政策,以改善环境质量,保证人类的身体健康和生存以及社会的可持续发展。

图1-2是环境工程学的学科体系。

图1-2 环境工程学的学科体系环境工程学环境净化与污染控制技术及原理生态修复与构建技术及原理清洁生产理论及技术原理环境规划管理与环境系统工程环境工程监测与环境质量评价水质净化与水污染控制工程空气净化与大气污染控制工程固体废弃物处理处置与管理物理性污染控制工程土壤净化与污染控制技术废物资源化技术环境学科体系环境科学环境工程学环境生态学环境规划与管理1.3 去除水中的悬浮物,有哪些可能的方法,它们的技术原理是什么?解:去除水中悬浮物的方法主要有:沉淀、离心分离、气浮、过滤(砂滤等)、过滤(筛网过滤)、反渗透、膜分离、蒸发浓缩等。

上述方法对应的技术原理分别为:重力沉降作用、离心沉降作用、浮力作用、物理阻截作用、物理阻截作用、渗透压、物理截留等、水与污染物的蒸发性差异。

1.4 空气中挥发性有机物(VOCs)的去除有哪些可能的技术,它们的技术原理是什么?解:去除空气中挥发性有机物(VOCs)的主要技术有:物理吸收法、化学吸收法、吸附法、催化氧化法、生物法、燃烧法等。

环境工程原理第二版课后答案

第I 篇 习题解答第一章 绪论1.1简要概述环境学科的发展历史及其学科体系。

解:环境学科是随着环境问题的日趋突出而产生的一门新兴的综合性边缘学科。

它经历了20世纪60年代的酝酿阶段,到20世纪70年代初期从零星的环境保护的研究工作与实践逐渐发展成为一门独立的新兴学科。

环境学科是一门正在蓬勃发展的科学,其研究范围和内涵不断扩展,所涉及的学科非常广泛,而且各个学科间又互相交叉和渗透,因此目前有关环境学科的分支学科还没有形成统一的划分方法。

图1-1是环境学科的分科体系。

图1-1 环境学科体系1.2 简要阐述环境工程学的主要任务及其学科体系。

解:环境工程学作为环境学科的一个重要分支,主要任务是利用环境学科以及工程学的方法,研究环境污染控制理论、技术、措施和政策,以改善环境质量,保证人类的身体健康和生存以及社会的可持续发展。

图1-2是环境工程学的学科体系。

图1-2 环境工程学的学科体系环境工程学 环境净化与污染控制技术及原理生态修复与构建技术及原理清洁生产理论及技术原理环境规划管理与环境系统工程环境工程监测与环境质量评价水质净化与水污染控制工程空气净化与大气污染控制工程固体废弃物处理处置与管理物理性污染控制工程 土壤净化与污染控制技术 废物资源化技术环境学科体系环境科学环境工程学环境生态学环境规划与管理1.3 去除水中的悬浮物,有哪些可能的方法,它们的技术原理是什么?解:去除水中悬浮物的方法主要有:沉淀、离心分离、气浮、过滤(砂滤等)、过滤(筛网过滤)、反渗透、膜分离、蒸发浓缩等。

上述方法对应的技术原理分别为:重力沉降作用、离心沉降作用、浮力作用、物理阻截作用、物理阻截作用、渗透压、物理截留等、水与污染物的蒸发性差异。

1.4 空气中挥发性有机物(VOCs)的去除有哪些可能的技术,它们的技术原理是什么?解:去除空气中挥发性有机物(VOCs)的主要技术有:物理吸收法、化学吸收法、吸附法、催化氧化法、生物法、燃烧法等。

环境工程原理课后答案(2-9章)

第二章 质量衡算与能量衡算2.1 某室内空气中O 3的浓度是0.08×10-6(体积分数),求:(1)在1.013×105Pa 、25℃下,用μg/m 3表示该浓度; (2)在大气压力为0.83×105Pa 和15℃下,O 3的物质的量浓度为多少?解:理想气体的体积分数与摩尔分数值相等由题,在所给条件下,1mol 空气混合物的体积为V 1=V 0·P 0T 1/ P 1T 0=22.4L×298K/273K=24.45L所以O 3浓度可以表示为0.08×10-6mol×48g/mol×(24.45L )-1=157.05μg/m 3(2)由题,在所给条件下,1mol 空气的体积为V 1=V 0·P 0T 1/ P 1T 0=22.4L×1.013×105Pa×288K/(0.83×105Pa×273K )=28.82L所以O 3的物质的量浓度为0.08×10-6mol/28.82L =2.78×10-9mol/L2.2 假设在25℃和1.013×105Pa 的条件下,SO 2的平均测量浓度为400μg/m 3,若允许值为0.14×10-6,问是否符合要求?解:由题,在所给条件下,将测量的SO 2质量浓度换算成体积分数,即33965108.31429810400100.15101.0131064A A RT pM ρ--⨯⨯⨯=⨯⨯=⨯⨯⨯ 大于允许浓度,故不符合要求2.3 试将下列物理量换算为SI 制单位:质量:1.5kgf·s 2/m= kg密度:13.6g/cm 3= kg/ m 3压力:35kgf/cm2= Pa4.7atm= Pa670mmHg= Pa功率:10马力=kW比热容:2Btu/(lb·℉)= J/(kg·K)3kcal/(kg·℃)= J/(kg·K)流量:2.5L/s= m3/h表面张力:70dyn/cm= N/m5 kgf/m= N/m解:质量:1.5kgf·s2/m=14.709975kg密度:13.6g/cm3=13.6×103kg/ m3压力:35kg/cm2=3.43245×106Pa4.7atm=4.762275×105Pa670mmHg=8.93244×104Pa功率:10马力=7.4569kW比热容:2Btu/(lb·℉)= 8.3736×103J/(kg·K)3kcal/(kg·℃)=1.25604×104J/(kg·K)流量:2.5L/s=9m3/h表面张力:70dyn/cm=0.07N/m5 kgf/m=49.03325N/m2.4 密度有时可以表示成温度的线性函数,如ρ=ρ0+At式中:ρ——温度为t时的密度,lb/ft3;ρ0——温度为t0时的密度,lb/ft3。

环境工程原理-环境工程原理课后思考题解答2流体与固体颗粒分离


5、颗粒和流体的哪些性质会影响到颗粒所受到的流体阻力,怎样影响?
答:由于
阻力 Fd

A
u 2 2

f (Ret )
Re t

dut
所以影响颗粒所受到的阻力,主要包括如下几个方面: (1) 颗粒特性:颗粒密度、尺寸、及形状; (2) 流体性质:主要指流体的密度和粘度。
6、简要分析颗粒在重力沉降过程中的受力情况。
层流区:


24 Ret
Re t


dut
湍流区: 0.44
由上式可知:在层流区,由流体粘度引起的表面摩擦力占主要地位,流体粘度与阻力系数成 正比;在湍流区,流体粘性对沉降速度已无影响,由流体在颗粒后半部出现的边界层分离所 引起的形体阻力占主要地位。
9、流体温度对颗粒沉降的主要影响是什么? 答:通常,但颗粒在液体中沉降时,升温使液体粘度下降,可提高沉降速度。对气体,升高 温度,粘度增大,不利于沉降
18、分析说明决定降尘室除尘能力的主要因素。
答:单层降尘室的生产能力:Vs blut
生产能力只与沉降面积 bl 和颗粒的沉降速度 ut 有关,与降尘室高度 H 无关。
19、通过重力沉降过程可以测定颗粒和流体的哪些物性参数,请你设计一些测定方法。
答:根据颗粒沉降原理,可测定液体的粘度。


d
2(s )g 18ut
第二章 流体与固体颗粒分离
1、 简述沉降分离的原理、类型和各类型的主要特征。 答:沉降发生的前提条件是:分散相和连续相之间存在密度差,同时存在外力场的作用,以 造成两相的相对运动。
实现沉降操作的作用力可以分为重力或离心力,因此,沉降过程有重力沉降和离心沉降 两种方式。

(完整版)环境工程原理第三版课后答案(最新整理)


现测得粗管端的表压为 100mm 水柱,细管端的表压为 40mm 水柱,空气流过锥形管的能量损失可以忽略,管道中空气的密度为 1.2kg/m3,试求管道
中的空气流量。
A
8.314 298 103 1.013105 64
400 109
0.15 106
大于允许浓度,故不符合要求
如果此方程在因次上是一致的,在国际单位制中 A 的单位必须是什么?
解:由题易得,A 的单位为 kg/(m3·K)
2.5 一加热炉用空气(含 O2 0.21,N2 0.79)燃烧天然气(不含 O2 与 N2)。分析燃烧所得烟道气,其组成的摩尔分数为 CO2 0.07,H2O 0.14,O2 0.056,N2 0.734。求每通入 100m3、30℃的空气能产生多少 m3 烟道气?烟道气温度为 300℃,炉内为常压。
4
(2)由题,根据热量衡算方程,得 第三章流体流动
qV ×103×4.183×10 kJ/m3=667×103KW
Q=15.94m3/s
100×103×4.183×△T kJ/m3=667×103KW △T=1.59K
3.1 如图 3-1 所示,直径为 10cm 的圆盘由轴带动在一平台上旋转,圆盘与平台间充有厚度 δ=1.5mm 的油膜。当圆盘以 n=50r/min 旋转时,测得
解:设地表水中总氮浓度为 ρ0,池中总氮浓度为 ρ
由质量衡算,得
qV
0
qV
d
V
dt

dt
10
1 (2
)
d
积分,有
t
dt
5
1
d
0
20 10 (2 )
求得 t=0.18 min
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3.6 水在圆形直管中呈层流流动。

若流量不变,说明在下列情况下,因流动阻力而产生的能量损失的变化情况:
(1)管长增加一倍;(2)管径增加一倍。

解:因为对于圆管层流流动的摩擦阻力,有
220328d
l u r l u p m m f μμ==∆ (1)当管长增加一倍时,流量不变,则阻力损失引起的压降增加1倍
(2)当管径增加一倍时,流量不变,则
u m,2=u m,1/4
d 2=2d 1
,2f p ∆=,1f p ∆/16
即压降变为原来的十六分之一。

4.10在套管换热器中用冷水将100℃的热水冷却到50℃,热水的质量流量为3500kg/h 。

冷却水在直径为φ180×10mm 的管内流动,温度从20℃升至30℃。

已知基于管外表面的总传热系数为2320 W/(m 2·K )。

若忽略热损失,且近似认为冷水和热水的比热相等,均为4.18 kJ/(kg·K ).试求
(1)冷却水的用量;
(2)两流体分别为并流和逆流流动时所需要的管长,并加以比较。

解:(1)由热量守恒可得
q mc c pc ΔT c =q mh c ph ΔT h
q mc =3500kg/h×50℃/10℃=17500kg/h
(2)并流时有
ΔT 2=80K ,ΔT 1=20K
2121
802043.2880ln ln 20m T T K K T K T T ∆-∆-∆===∆∆ 由热量守恒可得
KAΔT m =q mh c ph ΔT h

KπdLΔT m =q mh c ph ΔT h
23500/ 4.18/()50 3.582320/()0.1843.28mh ph h m q c T kg h kJ kg K K L m K d T W m K m K
ππ∆⨯⋅⨯=
==∆⋅⋅⋅⋅ 逆流时有 ΔT 2=70K ,ΔT 1=30K
2121
703047.2170ln ln 30m T T K K T K T T ∆-∆-∆===∆∆ 同上得
23500/ 4.18/()50 3.282320/()0.1847.21mh ph h
m q c T kg h kJ kg K K L m K d T W m K m K
ππ∆⨯⋅⨯===∆⋅⋅⋅⋅ 比较得逆流所需的管路短,故逆流得传热效率较高。

8.2吸收塔内某截面处气相组成为0.05y =,液相组成为0.01x =,两相的平衡关系为2y x *=,如果两相的传质系数分别为51.2510y k -=⨯kmol/(m 2·s),51.2510x k -=⨯kmol/(m 2·s),试求该截面上传质总推动力、总阻力、气液两相的阻力和传质速率。

解:与气相组成平衡的液相摩尔分数为220.010.02y x *==⨯=
所以,以气相摩尔分数差表示的总传质推动力为*0.050.020.03y y y ∆=-=-=
同理,与液相组成平衡的气相摩尔分数差为*0.05/20.025x ==
所以,以液相摩尔分数差表示的总传质推动力为*0.0250.010.015x x x ∆=-=-=
以液相摩尔分数差为推动力的总传质系数为
()()555110.83101/1/1/1.25101/2 1.2510x x y K k mk ---===⨯+⨯+⨯⨯ kmol/(m 2·s)
以气相摩尔分数差为推动力的总传质系数为
55/0.8310/20.4210y x K K m --==⨯=⨯ kmol/(m 2·
s) 传质速率
570.83100.015 1.2510A x N K x --=∆=⨯⨯=⨯ kmol/(m 2·s)
或者570.42100.03 1.2610A y N K y --=∆=⨯⨯=⨯ kmol/(m 2·s)
以液相摩尔分数差为推动力的总传质系数分析传质阻力
总传质阻力()551/1/0.8310 1.2010x K -=⨯=⨯ (m 2·s)/kmol
其中液相传质阻力为()551/1/1.25100.810x k -=⨯=⨯(m 2·s)/kmol 占总阻力的66.7%
气膜传质阻力为()551/1/2 1.25100.410y mk -=⨯⨯=⨯(m 2·s)/kmol 占总阻力的33.3%
8.3用吸收塔吸收废气中的SO 2,条件为常压,30℃,相平衡常数为26.7m =,在塔内某一截面上,气相中SO 2分压为4.1kPa ,液相中SO 2浓度为0.05kmol/m 3,气相传质系数为2105.1-⨯=G k kmol/(m 2·h·kPa),液相传质系数为0.39L k =m/h ,吸收液密度近似水的密度。

试求:
(1)截面上气液相界面上的浓度和分压;
(2)总传质系数、传质推动力和传质速率。

解:(1)设气液相界面上的压力为i p ,浓度为i c
忽略SO 2的溶解,吸收液的摩尔浓度为01000/1855.6c ==kmol/m 3 溶解度系数0206.0325
.1017.266.5500=⨯==mp c H kmol/(kPa·m 3) 在相界面上,气液两相平衡,所以i i p c 0206.0=
又因为稳态传质过程,气液两相传质速率相等,所以()()G i L i k p p k c c -=- 所以()()05.039.01.4105.12-⨯=-⨯⨯-i i c p
由以上两个方程,可以求得52.3=i p kPa ,0724.0=i c kmol/m 3
(2)总气相传质系数
()
00523.039.00206.0/1015.0/11/1/11=⨯+=+=L G G Hk k K kmol/(m 2·h·kPa) 总液相传质系数254.00206.0/00523.0/===H K K G L m/h
与水溶液平衡的气相平衡分压为43.20206.0/05.0/*===H c p kPa 所以用分压差表示的总传质推动力为67.143.21.4*=-=-=∆p p p kPa 与气相组成平衡的溶液平衡浓度为084.01.40206.0*=⨯==Hp c kmol/m 3 用浓度差表示的总传质推动力为034.005.0084.0*=-=-=∆c c c kmol/m 3 传质速率0087.067.100523.0=⨯=∆=p K N G A kmol/(m 2·h)
或者0086.0034.0254.0=⨯=∆=c K N L A kmol/(m 2·h)。

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