化工原理吸收课后答案
化工原理吸收部分答案(2020年7月整理).pdf
14.在一逆流吸收塔中用三乙醇胺水溶液吸收混于气态烃中的H 2S,进塔气相含H 2S2.91%（体积），要求吸收率不低于99%，操作温度300K ，压强101.33kPa ，平衡关系为Y ﹡=2X ，进塔液体为新鲜溶剂，出塔液体中H 2S 组成为0.013kmol(H 2S)/kmol(溶剂)。
已知单位塔截面上单位时间流过的惰性气体量为0.015kmol/(m 2·s)，气相体积吸收总系数为0.000395kmol/(m 3·s ·kPa)，求所需填料层的高度。
【解】由题意可知10.02910.0299710.0291Y ==−21(1)0.02997(10.99)0.0003A Y Y ϕ=−=⨯−=22100.0130.015kmol /(m s)VX X ===•Ω，，m=2,3a 0.000395101.330.04003/()Y K kmol m s =⨯=•则气相总传质单元高度a 0.0150.3747m 0.04003OG Y V H K ===Ω 下面用对数平均推动力法求气相总传质单元数11221122()()0.0299720.0130.00030.0014210.0299720.013ln ln 0.0003m Y Y Y Y Y Y Y Y Y ****−−−−⨯−∆===−⨯−− 120.029970.000320.880.001421OG m Y Y N Y −−==∆ 填料层高度为0.374720.887.82m OG OG Z H N ==⨯=15.有一吸收塔，填料层高度为3m ，操作压强为101.33kPa ，温度为200C ，用清水吸收混于空气中的氨。
混合气质量流速G=580kg/(m 2·h),含氨6%（体积），吸收率为99%；水的质量流速W=770 kg/(m 2·h)。
该塔在等温下逆流操作，平衡关系为Y ﹡=0.9X 。
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。
化工原理课后题答案部分
化工原理第二版第1章蒸馏1.已知含苯0.5（摩尔分率）的苯-甲苯混合液，若外压为99kPa，试求该溶液的饱和温度。
苯和甲苯的饱和蒸汽压数据见例1-1附表。
t（℃） 80.1 85 90 95 100 105x 0.962 0.748 0.552 0.386 0.236 0.11解：利用拉乌尔定律计算气液平衡数据查例1-1附表可的得到不同温度下纯组分苯和甲苯的饱和蒸汽压PB *，PA*，由于总压P = 99kPa，则由x = (P-PB *)/(PA*-PB*)可得出液相组成，这样就可以得到一组绘平衡t-x图数据。
以t = 80.1℃为例 x =（99-40）/（101.33-40）= 0.962 同理得到其他温度下液相组成如下表根据表中数据绘出饱和液体线即泡点线由图可得出当x = 0.5时，相应的温度为92℃2.正戊烷（C5H12）和正己烷（C6H14）的饱和蒸汽压数据列于本题附表，试求P = 13.3kPa下该溶液的平衡数据。
温度C5H12223.1 233.0 244.0 251.0 260.6 275.1 291.7309.3K C6H14248.2 259.1 276.9 279.0 289.0 304.8 322.8341.9饱和蒸汽压(kPa) 1.3 2.6 5.3 8.0 13.3 26.6 53.2 101.3解：根据附表数据得出相同温度下C5H12（A）和C6H14（B）的饱和蒸汽压以t = 248.2℃时为例，当t = 248.2℃时 PB* = 1.3kPa查得PA*= 6.843kPa得到其他温度下A?B的饱和蒸汽压如下表t(℃) 248 251 259.1 260.6 275.1 276.9 279 289 291.7 304.8 309.3PA*PB*(kPa) 1.300 1.634 2.600 2.826 5.027 5.300 8.000 13.300 15.694 26.600 33.250利用拉乌尔定律计算平衡数据平衡液相组成以260.6℃时为例当t= 260.6℃时 x = (P-PB *)/(PA*-PB*)=（13.3-2.826）/（13.3-2.826）= 1 平衡气相组成以260.6℃为例当t= 260.6℃时 y = PA*x/P = 13.3×1/13.3 = 1同理得出其他温度下平衡气液相组成列表如下t(℃) 260.6 275.1 276.9 279 289x 1 0.3835 0.3308 0.0285 0y 1 0.767 0.733 0.524 0 根据平衡数据绘出t-x-y曲线3.利用习题2的数据，计算：⑴相对挥发度；⑵在平均相对挥发度下的x-y数据，并与习题2 的结果相比较。
化工原理课后习题答案6气体吸收
第6章气体吸收1）总压100 ，温度25C 的空气与水长时间接触，水中的’的浓度为多少?分别用摩尔浓度和摩尔分率表示。
空气中的体积百分率为0.79。
解：将空气看作理想气体：y=0.79 p*=yp=79kPa 查表得 E=8.76X i05kPa6x p*/E 10H= /(EMS) 1000/(8.76 105 18)6.342 10 6kmoL/(kN.m)C=p*H=79 0.342 X0-5=5.01 X0-4kmol/m 32）已知常压、25T 下某体系的平衡关系符合亨利定律， 亨利系数E 为」… 大气压，溶质A 的分压为0.54大气压的混合气体分别与三种溶液接触： ①溶 质A 浓度为'：，f的水溶液；②溶质A 浓度为门八的水溶液； ③溶质A 浓度为的水溶液。
试求上述三种情况下溶质 A 在二相 间的转移方向。
0.001 x2 ------------ 31 10180.003x 3---- 31 10 "8解: E=0.15X 104atm ，p=0.054atm ， E015 P0.021 103/18X 1 104 3.6 10 • y 1 mx 1 0.054 P=1atm, y=p/P=0.054y 1 •••平衡 18 10 0.027y 2•••气相转移至液相54 10• y 3 mx30.08 1 y3P=3atm y=0.054 … yE=0.15X 104atm•••液相转移至气相4m=E/P=0.05X 10X4=X3=5.4X 10-5• y 4 mx4 0.027 • y y y4 0 •••气相转移至液相3）某气、液逆流的吸收塔，以清水吸收空气〜硫化氢混合气中的硫化氢。
总压为1大气压。
已知塔底气相中含 "一「- 1.5% （摩尔分率），水中含 "八的浓度为-- !.■（摩尔分率）。
试求塔底温度分别为5C及30E时的吸收过程推动力。
新版化工原理习题答案(08)第八章--气体吸收[1]
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第八章 气体吸收1. 在温度为40 ℃、压力为101.3 kPa 的条件下，测得溶液上方氨的平衡分压为15.0 kPa 时，氨在水中的溶解度为76.6 g (NH 3)/1 000 g(H 2O)。
试求在此温度和压力下的亨利系数E 、相平衡常数m 及溶解度系数H 。
解：水溶液中氨的摩尔分数为76.6170.07576.610001718x ==+ 由 *p Ex =亨利系数为*15.0kPa 200.00.075p E x ===kPa 相平衡常数为 t 200.0 1.974101.3E m p === 由于氨水的浓度较低，溶液的密度可按纯水的密度计算。
40 ℃时水的密度为992.2ρ=kg/m 3溶解度系数为 kPa)kmol/(m 276.0kPa)kmol/(m 180.2002.99233S ⋅=⋅⨯==EM H ρ2. 在温度为25 ℃及总压为101.3 kPa 的条件下，使含二氧化碳为3.0%（体积分数）的混合空气与含二氧化碳为350 g/m 3的水溶液接触。
试判断二氧化碳的传递方向，并计算以二氧化碳的分压表示的总传质推动力。
已知操作条件下，亨利系数51066.1⨯=E kPa ，水溶液的密度为997.8 kg/m 3。
解：水溶液中CO 2的浓度为 33350/1000kmol/m 0.008kmol/m 44c == 对于稀水溶液，总浓度为 3t 997.8kmol/m 55.4318c ==kmol/m 3 水溶液中CO 2的摩尔分数为4t 0.008 1.4431055.43c x c -===⨯ 由 54* 1.6610 1.44310kPa 23.954p Ex -==⨯⨯⨯=kPa气相中CO 2的分压为t 101.30.03kPa 3.039p p y ==⨯=kPa < *p故CO 2必由液相传递到气相，进行解吸。
以CO 2的分压表示的总传质推动力为*(23.954 3.039)kPa 20.915p p p ∆=-=-=kPa3. 在总压为110.5 kPa 的条件下，采用填料塔用清水逆流吸收混于空气中的氨气。
化工原理_吸收习题与答案
吸收一章习题及答案一、填空题1、用气相浓度△y为推动力的传质速率方程有两种，以传质分系数表达的速率方程为____________________，以传质总系数表达的速率方程为___________________________。
N A = k y (y-y i) N A = K y (y-y e)2、吸收速度取决于_______________，因此，要提高气－液两流体相对运动速率，可以_______________来增大吸收速率。
双膜的扩散速率减少气膜、液膜厚度3、由于吸收过程气相中的溶质分压总 _________ 液相中溶质的平衡分压，所以吸收操作线总是在平衡线的_________。
增加吸收剂用量，操作线的斜率_________，则操作线向_________平衡线的方向偏移，吸收过程推动力（y－y e）_________。
大于上方增大远离增大4、用清水吸收空气与A的混合气中的溶质A，物系的相平衡常数m=2，入塔气体浓度y =0.06，要求出塔气体浓度y2 = 0.006，则最小液气比为_________。
1.805、在气体流量，气相进出口组成和液相进口组成不变时，若减少吸收剂用量，则传质推动力将_________，操作线将_________平衡线。
减少靠近6、某气体用水吸收时，在一定浓度范围内，其气液平衡线和操作线均为直线，其平衡线的斜率可用_________常数表示，而操作线的斜率可用_________表示。
相平衡液气比7、对一定操作条件下的填料吸收塔，如将塔料层增高一些，则塔的H OG将_________，N OG 将_________ (增加，减少，不变)。
不变增加8、吸收剂用量增加，操作线斜率_________，吸收推动力_________。
（增大，减小，不变）增大增大9、计算吸收塔的填料层高度，必须运用如下三个方面的知识关联计算：_________、_________、_________。
新版化工原理习题答案(08)第八章气体吸收
（2）由 K L
KG H
1.206 10 5 m/s 5.673 10 6 m/s 2.126
997.0
m
0.248
Hp总 M S 2.126 105.0 18
1 Ky
1 ky
m kx
1
( 1.729
10 3
0.248 1.174 10
3
)(m
2
s)/kmol
7.896 102 (m 2 s)/kmol
4.13 103 1013
1 56.27
4.077
0.0417
0.002
0 7.054 10 4
qn,L qn,V min
Y1 Y2 Y1 / m X2
0.0417 0.002 0.0417 0 4.077
3.881
qn,L
1.45 qn,L
1.45 3.881 5.627
qn,V
qn,V
min
X1
qn,V qn,L
Y1 Y2
X2
1 5.627
0.0417 0.002
0 7.055 10 3
6. 在一直径为 0.8 m 的填料塔内，用清水吸收某工业废气中所含的二氧化硫气体。已知混合气的流量为
45
kmol/h ，二氧化硫的体积分数为。操作条件下气液平衡关系为 Y 34.5X ，气相总体积吸收系数为 2 kmol/(m 3s)。
W 为 800 kg/(m2h)，填料层高度为 3 m。已知操
作条件下平衡关系为 Y= X，KGa 正比于 G 而于 W 无关。若（ 1）操作压力提高一倍；（ 2）气体流速增加一倍；
(3) 液体流速增加一倍，试分别计算填料层高度应如何变化，才能保持尾气组成不变。
化工原理之吸收习题(doc 9页)
化工原理之吸收习题(doc 9页)填料层高度不变，OGH 减小，OGN 增大，LmV S =减小，根据传质单元数关联图，2221mx ymx y --增大，而1y 、2x 均不变，故2y 减小，回收率121y y y-=φ增大；L 增大，操作线的斜率变大，而 1y 、2x 均不变，故操作线上端与平衡线的距离变大，出塔液体的组成1x 减小。
出塔液体1x 减小，塔底的推动力变大，出塔气体2y 减小，塔顶的推动力变小，故my ∆的变化不确定。
新工况的操作线如图所示第5题答案图 第6题答案6、低浓度逆流吸收操作中，原工况操作线如附图所示，现其他条件不变而吸收剂入塔含量升高，试绘出新工况的操作线。
答：因为其他条件不变，2x 变高，则*2y 变大，塔顶的推动力变小，故新工况下的操作线必然下移，且与原工况的操作线的斜率相等。
新工况的操作线如图所示。
7、吸收操作中，原工况下气体进塔量为V ，进出塔的含量分别为1y 、2y 。
由于某种原因，吸收剂入塔浓度升高，采用增加吸收剂用量L的方法后，使1y、2y保持不变。
则与原工况相比，被吸收溶质总量，平均推动力my∆（增大，减小，不变，不确定）。
答：不变，减小吸收过程中被吸收的溶质量为：)(21yyV-，由于改变前后的1y、2y均不变，故被吸收的溶质量不变；xyyakmkK+=11，吸收剂用量L增加，则xk增大，ya K增大，yaOG KVH=减小；填料层高度不变，OGH减小，OG N增大，mOG yyyN∆-=21，1y、2y不变，OGN增大，故m y∆减小。
8、低浓度逆流吸收操作中，当吸收剂温度降低其他条件不变时，试判断下列参数变化情况并绘出操作线：相平衡常数，yaK，推动力m y∆，回收率φ，出塔2y，出塔1x（增大，减小，不变，不确定）。
第8题图第10题图答：减小，增大，不确定，增大，减小，增大 吸收剂温度降低，则相平衡常数减小，xy yak m k K +=11，m 减小，则yaK 增大，yaOGK V H=减小；填料层高度不变，OGH 减小，OGN 增大，S 不变，根据传质单元数关联图，2221mx ymx y--增大，1y 、2x 不变，所以2y 减小，回收率121y y y-=φ增大，2y 减小，操作线的斜率不变，1y 、2x 不变，操作线平行下移，与1y y =的交点右移，1x 增大，mOG y y y N ∆-=21，OGN 增大，21y y -增大，故my ∆的变化趋势不能确定。
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化工原理吸收课后答案
一、简答题
1. 请简要说明吸收的定义和作用。
吸收是指气体或液体通过接触物质表面，被物质吸附或溶解的过程。
在化工领域中，吸收主要用于分离和回收有害气体、液体或固体颗粒，以及用于提纯和浓缩溶液。
2. 请列举吸收的主要应用领域。
吸收在化工工艺中具有广泛的应用，主要包括以下领域：
- 烟气脱硫：用于去除燃煤电厂和工业炉窑排放的二氧化硫；
- 气体分离：用于分离和回收石油、天然气中的有害气体，如二氧化碳和硫化氢；
- 溶剂回收：用于回收有机溶剂，减少废物产生和环境污染；
- 污水处理：用于去除废水中的有害物质，如重金属离子和有机污染物；
- 酸碱中和：用于调节溶液的酸碱性质，实现中和反应。
3. 请简述吸收过程的基本原理。
吸收过程的基本原理可以归纳为质量传递和相互作用两个方面：
- 质量传递：指气体或液体在吸收剂中的传质过程。
质量传递可以通过对流、扩散和反应等方式进行，其中扩散是主要的传质机制。
- 相互作用：指吸收剂与被吸收物质之间的相互作用。
这些相互作用包括物理吸附、化学吸附、化学反应等，根据吸附剂和被吸附物质的性质不同，相互作用方式也有所不同。
4. 请简述吸收塔的基本构造和工作原理。
吸收塔是用于进行气体吸收的设备，其基本构造包括塔壳、填料层和进出口管
道等部分。
工作原理如下：
- 气体从塔底进入吸收塔，并通过填料层。
填料层的作用是增加气液接触面积，促进质量传递和相互作用。
- 吸收剂从塔顶部分布到填料层上，并与气体接触。
在接触过程中，气体中的
有害成分被吸收剂吸附或溶解。
- 吸收后的气体从塔顶部排出，经过处理后得到净化的气体。
- 吸收剂从塔底部收集，经过再生处理后重新循环使用。
5. 请简述吸收过程中的影响因素。
吸收过程中的影响因素主要包括以下几个方面：
- 温度：温度的升高可以增加吸收速率，但也可能导致吸收剂的挥发和降低吸
附效果。
- 压力：压力的升高可以提高吸收速率，但过高的压力可能导致设备成本增加
和操作困难。
- 流速：适当的气体和液体流速有利于质量传递和相互作用，但过高的流速可
能导致液滴带走和塔内液位不稳定。
- 塔高和填料形式：较高的塔和合适的填料形式可以增加气液接触面积，提高
吸收效果。
- 吸收剂浓度和性质：适当的吸收剂浓度和性质有利于吸附和溶解，但过高的
浓度可能导致成本增加和操作困难。
二、计算题
1. 某吸收塔用于去除燃煤电厂烟气中的二氧化硫。
烟气流量为10000 m3/h，二氧化硫浓度为2000 ppm，吸收液流量为5000 L/h，吸收液中二氧化硫浓度为5%。
请计算该吸收塔的二氧化硫去除效率。
解答：
烟气中的二氧化硫质量流量 = 烟气流量 ×二氧化硫浓度 = 10000 m3/h × 2000 ppm = 20 kg/h
吸收液中的二氧化硫质量流量 = 吸收液流量 ×吸收液中二氧化硫浓度 = 5000
L/h × 5% = 250 kg/h
二氧化硫的去除效率 = （烟气中的二氧化硫质量流量 - 吸收液中的二氧化硫质
量流量）/ 烟气中的二氧化硫质量流量 = (20 kg/h - 250 kg/h) / 20 kg/h = 0.875 = 87.5%
2. 某化工工厂废水中含有1000 mg/L的苯。
为了回收苯溶剂，选择使用吸收法
进行处理。
吸收剂为水，流量为500 L/h。
苯在水中的平衡分配系数为0.2。
请计算吸收塔出口废水中苯的浓度。
解答：
吸收剂中苯的质量流量 = 废水流量 ×废水中苯的浓度 = 500 L/h × 1000 mg/L = 500000 mg/h
吸收塔出口废水中苯的质量流量 = 吸收剂中苯的质量流量 ×平衡分配系数 = 500000 mg/h × 0.2 = 100000 mg/h
吸收塔出口废水中苯的浓度 = 吸收塔出口废水中苯的质量流量 / 废水流量 = 100000 mg/h / 500 L/h = 200 mg/L
以上是关于化工原理吸收的课后答案，希望能对您有所帮助。
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