《化工原理学习指导》答案丁忠伟主编吸收蒸馏干燥计算题

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化工原理-吸收课后答案

NA
DP RTZPBm
( PA1
PA2 )
DP RTZ
ln
PB 2 PB1
2.6105 101.33 8.314 293 5103
ln 101.33 101.33 2.3346
5.03106 kmol /(m2 s)
4
故液面下降速度:
d N A M A 5.03106 18 9.07 108 m / s
0.556 /1.2 0.463m2 塔径：
D 4 0.463 0.77m
又知：V 0.556 273 0.9 0.0195kmol / s 22.4 273 40
则：
HG
V KYa
0.0195 0.1112 0.463
0.38m
塔上填料层高度：
Z HG NG 0.3813.8 5.23m 12．在吸收塔中用清水吸收混合气中的 SO2,气体流量为 5000m3(标准)/h,其中 SO2 占 10%,要求 SO2 回收率为 95%。气、液逆流接触,在塔的操作条件下 SO2 在两相间的平衡关系近似为Y * 26.7 X 。试求:
(1)若取用水量为最小用量的 15 倍,用水量应为多少? (2)在上述条件下,用图解法求所需理论塔板数; (3)如仍用(2)中求出的理论板数,而要求回收率从 95%提高到 98%,用水量应
8
增加到多少?
解：
（1）求用水量：
Y1
0.10 1 0.10
0.1111
Y2 0.1111 (1 0.95) 0.00556
DNH3
17 29 101.33 (25.8)1/3 (29.9)1/3
10614 105 m2 / s
(2)同理求得

化工原理吸收课后习题及答案

化工原理吸收课后习题及答案The latest revision on November 22, 2020第五章吸收相组成的换算【5-1】空气和CO 2的混合气体中，CO 2的体积分数为20%，求其摩尔分数y 和摩尔比Y 各为多少解因摩尔分数=体积分数，.02y =摩尔分数摩尔比 ..020251102y Y y ===--．【5-2】 20℃的l00g 水中溶解lgNH 3, NH 3在溶液中的组成用摩尔分数x 、浓度c 及摩尔比X 表示时，各为多少解摩尔分数//117=0．010*******／18x =+浓度c 的计算20℃，溶液的密度用水的密度./39982s kg m ρ=代替。

溶液中NH 3的量为 /311017n kmol -=⨯ 溶液的体积 /.33101109982 V m -=⨯溶液中NH 3的浓度//.33311017==0．581／101109982n c kmol m V --⨯=⨯ 或 . 3998200105058218s sc x kmol m M ρ==⨯=．．／ NH 3与水的摩尔比的计算或 ..00105001061100105x X x ===--．【5-3】进入吸收器的混合气体中，NH 3的体积分数为10%，吸收率为90%，求离开吸收器时NH 3的组成，以摩尔比Y 和摩尔分数y 表示。

吸收率的定义为解原料气中NH 3的摩尔分数0.1y =摩尔比 (11101)01111101y Y y ===-- 吸收器出口混合气中NH 3的摩尔比为摩尔分数 (22200111)=0010981100111Y y Y ==++ 气液相平衡【5-4】 l00g 水中溶解lg 3 NH ，查得20℃时溶液上方3NH 的平衡分压为798Pa 。

此稀溶液的气液相平衡关系服从亨利定律，试求亨利系数E(单位为kPa )、溶解度系数H[单位为/()3kmol m kPa ⋅]和相平衡常数m 。

化工原理干燥练习题答案精编WORD版

化工原理干燥练习题答案精编W O R D版IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】一、填空题1、对流干燥操作的必要条件是（湿物料表面的水汽分压大于干燥介质中的水汽分压）；干燥过程是（热量传递和质量传递）相结合的过程。

2、在实际的干燥操作中，常用（干湿球温度计）来测量空气的温度。

3、恒定得干燥条件是指（温度）、（湿度）、（流速）均不变的干燥过程。

4、在一定得温度和总压强下，以湿空气作干燥介质，当所用湿空气的相对湿度较大时，则湿物料得平衡水分相应（增大），自由水分相应（减少）。

5、恒速干燥阶段又称（表面汽化）控制阶段，影响该阶段干燥速率的主要因素是（干燥介质的状况、流速及其与物料的接触方式）；降速干燥阶段又称（内部迁移）控制阶段，影响该阶段干燥速率的主要因素是（物料结构、尺寸及其与干燥介质的接触方式、物料本身的温度等）。

6、在恒速干燥阶段，湿物料表面的温度近似等于（热空气的湿球温度）。

7、可用来判断湿空气的干燥能力的大小的性质是相对湿度。

8、湿空气在预热过程中，湿度不变温度增加。

9、干燥进行的必要条件是干燥介质是不饱和的热空气。

10、干燥过程所消耗的热量用于加热空气，加热湿物料、气化水分、补偿热损失。

二、选择题1、已知湿空气的如下两个参数，便可确定其他参数（C）。

A ．p H , B.d t H , C.t H , D.as t I ,2、在恒定条件下将含水量为0.2（干基,下同）的湿物料进行干燥。

当干燥至含水量为0.05时干燥速率下降，再继续干燥至恒重，测得此时含水量为0.004，则物料的临界含水量为（A ），平衡水分为（C ）。

3、已知物料的临界含水量为0.18（干基,下同），先将该物料从初始含水量0.45干燥降至0.12，则干燥终了时物料表面温度θ为（A ）。

A. w t 〉θB. w t =θC. d t =θD. t =θ4、利用空气作干燥介质干燥热敏性物料，且干燥处于降速阶段，欲缩短干燥时间，则可采取的最有效措施是（ B ）。

《化工原理》吸收单元习题检测题及答案

《化工原理》吸收单元习题检测题及答案一、简答题。

（5*5=25分）1.气体吸收过程的推动力是什么。

2.写出亨利定律的三种表达式，并写出系数的物理意义。

3.气液两相吸收过程的三个步骤。

4.简述双膜模型的基本论点（假设）。

5.填料层高度计算公式及三种求解方法。

二、选择题。

（5*3=15分）1.已知SO2水溶液在三种温度t1、t2、t3下的亨利系数分别为E1=0.0035atm、E2=0.011atm、E3=0.00625atm，则（）A t1<t2B t3>t2C t1>t2D t3<t12.根据双膜理论，当被吸收组分在液相中溶解度很小时，以液相浓度表示的总传质系数( )。

A.大于液相传质分系数B.近似等于液相传质分系数C. 小于气相传质分系数D.近似等于气相传质分系数3.低浓度液膜控制系统的逆流吸收，在塔操作中，若其他操作条件不变，而入口气量有所增加，则气相总传质单元高度（），液相总传质单元高度（）。

A、增加B、减少C、基本不变D、不定三、是非题。

（5*4=20分）1.根据膜理论模型，有效膜以外主体充分湍动，浓度分布均匀，浓度梯度为零，溶质主要以涡流扩散的形式传质。

（）2.分子扩散主要有等摩尔逆向扩散。

（）3.综合效率、效果、成本等多方面考虑，一般最适宜的液气比为：L/G = (1.1~2.0)×(L/G)min。

（）4.A为吸收因数，表达式为A=mG/L。

（）四、计算题。

（7+8+10+15=40分）1.含溶质A且摩尔分率为x=0.2的溶液与压力为2atm, y=0.15的气体等温接触，平衡关系为：p A*=1.2x(atm)，则此时将发生什么过程。

用气相组成和液相组成表示的总传质推动力分别为多少。

如系统温度略有增高，则Δy 将如何变化。

如系统总压略有增高，则Δx将如何变化。

2.已知101.3kPa（绝压）下，100g水中含有氨1g溶液上方的平衡氨分压为987Pa，试求：（1）溶解度系数H；（2）亨利系数E；（3）相平衡常数m；（4）总压提高到200kPa（表压）时，H、E、m值？3.吸收塔中，清水处理SO2混合气体，逆流操作，进塔气体含有摩尔分数0.08的SO2，其余为惰性气体。

(完整版)化工原理吸收部分模拟试题及答案

化工原理吸收部分模拟试题及答案一、填空1气体吸收计算中，表示设备（填料）效能高低的一个量是传质单元高度，而表示传质任务难易程度的一个量是传质单元数。

2 在传质理论中有代表性的三个模型分别为双膜理论、溶质渗透理论、表面更新理论。

3如果板式塔设计不合理或操作不当，可能产生严重漏液、严重泡沫夹带及液泛等不正常现象，使塔无法工作。

4在吸收塔某处，气相主体浓度y=0.025，液相主体浓度x=0.01，气相传质分系数k y =2kmol/m 2·h ，气相传质总K y =1.5kmol/m 2·h ，则该处气液界面上气相浓度y i 应为⎽⎽0.01⎽⎽⎽。

平衡关系y=0.5x 。

5逆流操作的吸收塔，当吸收因素A<1且填料为无穷高时，气液两相将在塔低达到平衡。

6单向扩散中飘流因子 A>1 。

，它反映由于总体流动使传质速率比单纯分子扩散增加的比率。

7在填料塔中用清水吸收混合气中HCl ，当水量减少时气相总传质单元数N OG 增加。

8一般来说，两组份的等分子反相扩散体现在精流单元操作中，而A 组份通过B 组份的单相扩散体现在吸收操作中。

9 板式塔的类型有泡罩塔、浮阀塔、筛板塔（说出三种）；板式塔从总体上看汽液两相呈逆流接触，在板上汽液两相呈错流接触。

10分子扩散中菲克定律的表达式为⎽⎽⎽⎽⎽dzdC D J AABA -= ，气相中的分子扩散系数D 随温度升高而⎽⎽⎽增大⎽⎽⎽（增大、减小），随压力增加而⎽⎽⎽减小⎽⎽⎽（增大、减小）。

12易溶气体溶液上方的分压小，难溶气体溶液上方的分压大，只要组份在气相中的分压大于液相中该组分的平衡分压，吸收就会继续进行。

13压力减小 ,温度升高 ,将有利于解吸的进行；吸收因素A= L/mV ,当 A>1 时,对逆流操作的吸收塔,若填料层为无穷高时,气液两相将在塔顶达到平衡。

化工原理(下册)_第六章吸收习题问题详解

6-1 已知在101.3 kPa(绝对压力下)，100 g 水中含氨1 g 的溶液上方的平衡氨气分压为987 Pa 。

试求：(1) 溶解度系数H (kmol ·m -3·Pa -1)； (2) 亨利系数E(Pa)； (3) 相平衡常数m ；(4) 总压提高到200 kPa(表压)时的H ，E ，m 值。

（假设：在上述围气液平衡关系服从亨利定律，氨水密度均为10003/m kg ）解：（1）根据已知条件Pa p NH 987*3=3/5824.01000/10117/13m kmol c NH ==定义333*NH NH NH H c p =()Pa m kmol p c H NH NH NH •⨯==-34/109.5333（2）根据已知条件可知0105.018/10017/117/13=+=NH x根据定义式333*NH NH NH x E p =可得Pa E NH 41042.93⨯=（3）根据已知条件可知00974.0101325/987/**33===p p y NH NH于是得到928.0333*==NH NH NH x y m（4）由于H 和E 仅是温度的函数，故3NH H 和3NH E 不变；而p E px Ex px p x y m ====**，与T 和p 相关，故309.0928.031'3=⨯=NH m 。

分析（1）注意一些近似处理并分析其误差。

（2）注意E ，H 和m 的影响因素，这是本题练习的主要容之一。

6-2 在25℃下，CO 2分压为50 kPa 的混合气分别与下述溶液接触：(1) 含CO 2为0.01 mol/L 的水溶液； (2) 含CO 2为0.05 mol/L 的水溶液。

试求这两种情况下CO 2的传质方向与推动力。

解：由亨利定律得到*2250CO CO Ex kPa p == 根据《化工原理》教材中表 8-1 查出()kPa E CO 51066.1252⨯=℃ 所以可以得到4*1001.32-⨯=CO x 又因为()()34525/10347.3181066.11000222m kPa kmol EM H OH OH CO •⨯=⨯⨯=≈-ρ℃ 所以得34*/0167.05010347.3222m kmol p H c CO CO CO =⨯⨯==- 于是：（1）为吸收过程，3/0067.0m kmol c =∆。

化工原理吸收部分模拟试题及答案

化工原理吸收部分模拟试题及答案一、填空 1气体吸收计算中，表示设备（填料）效能高低的一个量是传质单元高度，而表示传质任务难易程度的一个量是传质单元数。 2 在传质理论中有代表性的三个模型分别为双膜理论、溶质渗透理论、表面更新理论。 3如果板式塔设计不合理或操作不当，可能产生严重漏液、严重泡沫夹带及液泛等不正常现象，使塔无法工作。 4在吸收塔某处，气相主体浓度y=0.025，液相主体浓度x=0.01，气相传质分系数ky=2kmol/m2·h，气相传质总Ky=1.5kmol/m2·h，则该处气液界面上气相浓度yi应为0.01。平衡关系y=0.5x。 5逆流操作的吸收塔，当吸收因素A<1且填料为无穷高时，气液两相将在塔低达到平衡。 6单向扩散中飘流因子 A>1 。漂流因数可表示为 BMPP ，它反映

由于总体流动使传质速率比单纯分子扩散增加的比率。 7在填料塔中用清水吸收混合气中HCl，当水量减少时气相总传质单元数NOG 增加。 8一般来说，两组份的等分子反相扩散体现在精流单元操作中，而A组份通过B组份的单相扩散体现在吸收操作中。 9 板式塔的类型有泡罩塔、浮阀塔、筛板塔（说出三种）；板式塔从总体上看汽液两相呈逆流接触，在板上汽液两相呈错流接触。 10分子扩散中菲克定律的表达式为dzdCDJAABA ，气相中的分子扩散系数D随温度升高而增大（增大、减小），随压力增加而减小（增大、减小）。 12易溶气体溶液上方的分压小，难溶气体溶液上方的分压大，只要组份在气相中的分压大于液相中该组分的平衡分压，吸收就会继续进行。 13压力减小 ,温度升高 ,将有利于解吸的进行；吸收因素A= L/mV ,当 A>1 时,对逆流操作的吸收塔,若填料层为无穷高时,气液两相将在塔顶达到平衡。 14某低浓度气体吸收过程，已知相平衡常数m=1 ，气膜和液膜体积吸收系数分别为kya=2×10-4kmol/m3.s, kxa =0.4 kmol/m3.s, 则该吸收过程及气膜阻力占总阻力的百分数分别为气膜控制，约100% ；该气体为易溶气体。二、选择 1 根据双膜理论，当被吸收组分在液相中溶解度很小时，以液相浓度表示的总传质系数 B 。 A大于液相传质分系数 B 近似等于液相传质分系数 C小于气相传质分系数 D 近似等于气相传质分系数 2 单向扩散中飘流因子 A 。 A >1 B <1 C =1 D 不一定 3 在吸收塔某处，气相主体浓度y=0.025，液相主体浓度x=0.01，气相传质分系数ky=2kmol/m2·h，气相传质总Ky=1.5kmol/m2·h，则该处气液界面上气相浓度yi应为B。平衡关系y=0.5x。 A 0.02 B 0.01 C 0.015 D 0.005 4 已知SO2水溶液在三种温度t1、t2、t3下的亨利系数分别为E1=0.0035atm、E2=0.011atm、E3=0.00625atm，则A A t1t2 C t1>t2 D t35 逆流操作的吸收塔，当吸收因素A<1且填料为无穷高时，气液两相将在B达到平衡。 A 塔顶 B 塔底 C 塔中部 D 不确定 6 对一定操作条件下的填料吸收塔，如将填料层增高一些，则塔的HOG将C，NOG将A。 A 增大 B 减小 C 不变 D 不能判断 7 吸收塔的设计中，若填料性质及处理量（气体）一定，液气比增加，则传质推动力 A ，传质单元数 B ，传质单元高度 C ，所需填料层高度 B 。 A 增大 B 减小 C 不变 D 不能判断 8 料塔中用清水吸收混合气中NH3，当水泵发生故障上水量减少时，气相总传质单元数 NOG A . A增加 B 减少 C不变 D不确定三、计算

化工原理课后题答案

化工原理课后题答案(部分)(总20页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--化工原理第二版第1章蒸馏1.已知含苯（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（℃） 85 90 95 100 105x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P B*，P A*，由于总压P = 99kPa，则由x = (P-P B*)/(P A*-P B*)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 = ℃为例 x =（99-40）/（）=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 = 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 = 下该溶液的平衡数据。

温度 C5H12K C6H14饱和蒸汽压(kPa)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 = ℃时为例，当t = ℃时 P B* =查得P A*=得到其他温度下A?B的饱和蒸汽压如下表t(℃) 248 251 279 289P A*(kPa)利用拉乌尔定律计算平衡数据平衡液相组成以℃时为例当t= ℃时 x = (P-P B*)/(P A*-P B*)=（）/（）= 1平衡气相组成以℃为例当t= ℃时 y = P A*x/P = ×1/ = 1同理得出其他温度下平衡气液相组成列表如下t(℃) 279 289x 1 0y 1 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。

解：①计算平均相对挥发度理想溶液相对挥发度α= P A*/P B*计算出各温度下的相对挥发度：t(℃)α - - - - - - - -取℃和279℃时的α值做平均αm= （+）/2 =②按习题2的x数据计算平衡气相组成y的值当x = 时，y = ×[1+×]=同理得到其他y值列表如下t(℃) 279 289αx 1 0y 1 0③作出新的t-x-y'曲线和原先的t-x-y曲线如图4.在常压下将某原料液组成为（易挥发组分的摩尔）的两组溶液分别进行简单蒸馏和平衡蒸馏，若汽化率为1/3，试求两种情况下的斧液和馏出液组成。

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《化工原理学习指导》答案丁忠伟主编吸收蒸馏干燥计算题

D 2 3 4 5

0060103204'.XmY 所以024.0006.003.02YY 倍6.1015.0024.012YY

(2) 压力达到202 kPa，温度为 40C 25502121''mPPm 00750103254''.XmY 所以0225.00075.003.02YY 倍5.1015.00225.012YY

5-28.在一填料塔中进行吸收操作，原操作条件下，kYa=kXa=0.026kmol/m3.s，已知液相体积传质系数kXaL0.66。试分别对m=0.1及m=5.0两种情况，计算当液体流量增加一倍时，总传质阻力减少的百分数。解： (1) m01.时

s)/kmol(m08.423026.01.01026.011113amkakaKYXX

LL2时

s)kmol/(m0411.0026.02366.066.0akLLakXX

s)/kmol(m95.408026.01.010411.011113amkakaK

YXX 6

所以，阻力减少： %34.308.42395.40808.423111aKaKaK

XXX

(2) m5时 s)/kmol(m1546026051026011113Y XX...amkakaK

LL2时

s)kmol/(m0411.0026.02366.066.0akLLakXX

s)/kmol(m02.32026.0510411.011113''amkakaK

YXX

所以，阻力减少：

%6.3015.4602.3215.46111aKaKaK

XXX

5-29. 用清水在填料吸收塔中逆流吸收含有溶质A的气体混合物。进塔气体浓度为0.05（摩尔分率），在操作条件下相平衡关系为Y*=5X，试分别计算液气比为6、5和4时，出塔气体的极限浓度和液体出口浓度。解 (1) mVL6，当填料层高度为无穷时，操作线ab与平衡线交于塔顶。 02min2,mXY bY*=Y Y1 b 7

由物料衡算： min2,121YYLVXX

其中0526.005.0105.01111yyY

0088.060526.01X (2) mVL5，操作线ab与平衡线重叠

02min2,mXY， 0105.050526.01max1,mYX (3) mVL4，操作线a’b’与平衡线交于塔底。

0105.050526.01max1,mYX 由物料衡算： 01060010504052602max1,1min2,...XXVLYY

5-30.在填料塔中用清水吸收混合气体中的溶质，混合气中溶质的初始组成为0.05（摩尔分率），操作液气比为3，在操作条件下，相平衡关系为Y*=5X，通过计算比较逆流和并流吸收操作时溶质的最大吸收率。解：(1) 逆流时

0526.005.0105.01111yyY 在塔底达平衡 0105.050526.011mYX 8

0211.00105.030526.02112XXVLYY

%..YYmax6005260021101112 (2) 并流时在塔底达平衡，115XY 1221YYVXXL

121

5YYVYL

0329.00526.0858521YY %...YYmax53705260032901121 逆流时溶质吸收率高 5-31.在101.3kPa、35℃的操作条件下，在吸收塔中用清水逆流吸收混合气中的溶质A，欲将溶质A的浓度由0.02（摩尔分率，下同）降至0.001，该系统符合亨利定律，操作条件下的亨利系数为5.52104kPa。若操作时吸收剂用量为最小用量的1.2倍，（1）试计算操作液气比L/V及出塔液相组成X1。（2）其它条件不变，操作温度降为15℃，此时亨利系数为1.2104kPa，定量计算L/V及X1如何变化。 9

解： (1) 101.3kPa、35℃下 mEP5521010135454.

0204.002.0102.01111yyY，001.0001.01001.01222yyY

5185450204.0001.00204.02121minXm

YYVL

6225182.12.1minVLV

521211012.3622001.00204.0YYLVXX

(2) 温度降为15C时

5.1183.101102.14PEm 7.1125.1180204.0001.00204.02121minXm

YYVL

2.1357.1122.12.1minVLV

42121104.12.135001.00204.0YYLVXX

5-32. 下图为低浓度气体吸收的几种流程，气液平衡关系服从亨利定律，试在Y-X图上定性地画出与各个流程相对应的平衡线和操作线的位置，并用图中表示浓度的符号标明各操作线端点的坐标。

1 2 X

Y1 Y3 Y2 （1） 1 2 X2 X11 X12 Y1

（2） 10

（习题5-32附图） Y

Y1Y3 Y2 X2 X3 X1 X (2) (1) E

上

下 X

Y 1 2

（3（4 11 Y Y1

X1 X2 X3

E 上下

(2(1Y Y1

Y211 Y22

X2 X X1 X3

(2) Y Y1

Y3 Y2

X2 X12 X11 X

E (1)

（1

（2（3（4 12

5-33.用纯溶剂逆流吸收低浓度气体中的溶质，溶质的回收率用表示，操作液气比为最小液气比的倍。相平衡关系为Y*=mX，试以、两个参数表达传质单元数NOG。解：

mmYYYXXYYVL







1

212121

min

mVLVL

min

/1LmVS

11212221YYmXY

mXY







1111111

11111111XYXY1112221OGlnlnSmmSlnSN

5-34.在逆流操作的填料吸收塔中，用清水吸收某低浓度气体混合物中的可溶组分。操作条件下，该系统的平衡线与操作线为平行的两条直线。已知气体混合物中惰性组分的摩尔流率为90kmol/m2.h，要求回收率达到90%，气相总体积传质系数KYa为0.02kmol/m3.s，求填料层高度。