化工热力学(下册)第二版-夏清-第2章-吸收答案

第二章吸收1.在手册中确认101.33 KPa，25 时，如果100 g的水包含1 g氨，则此溶液上的氨平衡分压为0.987 KPa。已知在此配置范围内，溶液遵循亨利定律，并求出溶解度系数H (kmol/(m3kPa)和相平衡常数m。解决方案：(1)求由计算。已知项目：其溶液浓度可以计算如下：溶液稀，所以以水为基准，可以粗略地认为密度等于水。而且这个值。(2)。请2.水在101.33 kpa，10 时的氧溶解度可以表示为pO2=3.31106x。格式：PO2是气相中氧的分压，kPa，x是液相中氧的摩尔分数。在这种温度和压力下，在与空气充分接触后的水中，试验一下每立方米有多少克氧气溶解。解决方案：空气中氧气的摩尔分数如下。价值很小，可以思考也就是说：所以：溶解度3.混合气体包含2%(体积)CO2，其馀为空气。混合气体的温度为30 ，总压力为506.6 kPa。手册中，在30 时，检查亨利系数E=1.88x105 KPa，找到溶解度系数H (kmol/(m3kPa，)，相平衡常数m，计算每100克在与此气体平衡的水中溶解的CO2量。解决方案：(1)。计算。(2)。请(1)当时水已经溶解了(2)(3)因为很小，所以可以大概地思考所以克溶水4.101.33 kPa，0 的O2和CO混合气体的稳定分子扩散过程。在已知相距0.2厘米的两个截面上，O2的分压分别为13.33 kPa和6.67 kPa，扩散系数为0.185 cm2/s，在以下两种情况下，请计算O2的波特率kmol/(m2s):(1) O2和CO的两种气体是等效分子的反向扩散。(2) CO气体是停滞成分。解决方案：(1)分子反向扩散传递速度：(2)拥塞扩散率5.浅盘存储器有2 mm厚的水层，在20 的恒定温度下慢慢蒸发，扩散到大气中。扩散总是假定通过厚度为5 mm的静止空气膜，除此空气膜层外，水蒸气分压为零。扩散系数为2.6010-5 m2/s，大气压力为101.33 KPa。取得蒸干含水层所需的时间。解决方案：这是组件通过拥塞组件的扩散。已知的扩散距离(静止空气膜厚度)为。饱和水蒸气压力对含水层表面水蒸气分压的影响。静态空气膜外部；水蒸气分压单位面积单位时间的水分蒸发因此，液面下降速度：水层蒸干时间：6.根据麦克斯韦-吉利兰公式，分别估计0，101.33 kPa下氨和氯化氢在空气中的扩散系数D (m2/s)，并将计算结果与表2-2中的数据进行比较。解决方案：(1)。空气中氨的扩散系数。知查表，分子体积空气：氨的分子体积：又知道了空气中氨的扩散系数可以由计算。(2)用同样的方法求7.在101.33 kPa，27 时，将空气和混合甲醇蒸汽吸收为水。甲醇在气体、液体两相中均成分低，平衡关系服从亨利定律。已知溶解度系数H=1.955 kmol/(m3kPa)，薄膜吸收系数kG=1.5510-5 kmol/(m2skPa)，液膜吸收系数kL=2.0810-5 kmol/(m2k pa)求总吸收系数KG，并计算总阻力中气体膜阻力的百分比。解法：总吸收系数胶片贡献在积分援助中所占的百分比。8.吸收塔内将棍子空气中的甲醇吸收成水。工作温度27，压力101.33 KPa。稳定运行条件下塔特定截面气相甲醇分压为5 kPa，液相中甲醇组成为2.11 kmol/m3。请根据以上问题的相关数据计算相应部分的吸收率。解决方案：吸收率上级已经找出了问题还知道：在这个剖面上，气相甲醇的平衡分压邮报9.在逆流作用的吸收塔中，从混合物中吸收H2S，在101.33 kpa，25 作为清水，由2%到0.196(体积)组成。这个系统符合亨利定律。亨利系数E=5.5216 kPa。如果吸收剂的使用量是理论上最小使用量的12倍，请计算工作液比和出口液体组成。如果压力变成1013 kPa，其他条件不变，找手解决方案：(1)工作液-气比和出口液相组成。最小液气比工作流体-气体比出口液体浓度(2)寻找工作液-气比和出口液成分以下选项之一：出口液体配置：11.将空气中的氨从101.33 kPa吸收到水中。氨的摩尔分数为0.1，混合气体在40 进入塔底，体积流速为0.556 m3/s，空塔气体速度为1.2 m/s。吸收剂的数量是理论最小使用量的1.1倍，氨的吸收率为95%，塔内气相体积吸收总系数的平均值估计为0.1112。工作条件下气液平衡关系是求塔直径及填料层高度。解决方案：塔式截面面积：塔式路径：还知道：以下选项之一：塔包装层高度：12.吸收塔在混合过程中将SO2吸收为清水。气体流量为5000 m3(标准)/h。其中SO2为10%，SO2回收率为95%。在气体、液体逆流接触、塔的运行条件下，SO2近似计算了两相之间的平衡关系。尝试：(1)如果用水量是最低用量的15倍，那么用水量是多少？(2)在上述条件下，使用图形方法寻找所需的理论托盘数。(3)仍然使用(2)的理论板数从95%提高到98%，需要增加多少水消耗？解决方案：(1)寻找耗电量：(2)寻找理论板块数逐步图形方法笛卡尔坐标图提供了平衡线和工作线从贴花的中点开始，在工作线和平衡线之间绘制楼梯计算理论板的层数使用creem sell计算显示相对回收率在理论最小用水量中，j相应地确认了下图。而且汇总图表(或表达式计算)可以知道：时间两种方法得到相同的结果。(3)所需的水增加用Klumsel方法估计，已知：请据此确认。以下选项之一：因此，必须增加用水量13.在与8层理论塔板具有类似接触性能的筛板塔中，摩尔质量为250，密度为900 kg/m3的非挥发性油在空气中吸收扭结的丁。塔内工作压力为101.33 kPa，温度为15，塔机需要丁烷5%(体积)，回收率为95%。不丹的蒸汽压为15 到194.5 kPa，液相密度为58/m3，假设适用拉乌尔定律和道尔顿定律。(1)每m3丁烷回收所需的溶剂油(m3)是多少？(2)工作压力为304。o如果更改为kPa且其他条件不变，则上述溶剂燃料消耗量是多少(m3)？解决方案：(1)。按劳尔的定律。为了低成分吸收，可以认为可以通过cremsel方程得到：解决方案：这意味着回收丁烷所需的纯溶剂油的数量丁烷的摩尔质量是回收每液体丁烷所需溶剂油的体积(2)如果是：因为(条件不变，仍然需要商法)14.与气体碳氢化合物混合的H2S在逆流吸收塔中被3乙醇粘合剂溶液吸收，吸入塔中含有H2S 2.91%(体积)，吸收率必须低于99%，工作温度为300 K，压力为101.33 kPa，平衡关系为塔液体新鲜溶剂，排出塔液体中H2S为0.013单位塔截面单位时间流的惰性气体量为0.015 kmol/(m2s)，气象体积吸收的总系数为0。kmol/(m3skPa)，找到所需的填料层高度。解决方案：已知：以下选项之一：还知道：15.有吸收塔，充电层高度为3米，工作压力为101.33 KPa，温度为20 ，将被空气包裹的氨吸收为清水。混合质量流量G=58O kg/(m2h)，含氨6%(体积)，吸收率99%；水的质量流量W=770 kg/(m2h)。塔有等温逆流运行，平衡关系。KGa与气体相质量流速的0.8平方成正比，但与液体质量流速大体无关。计算出填料层高度应如何变化，以便在工作条件分别发生以下变化时保持原始吸收率(1)工作压力增加两倍；(2)液体流量增加一倍。(3)气体流量增加一倍。解决方案：已知混合气体的平均摩尔质量(1)因为因此：铺面层的高度比原来的低了(2)(计算过程相同(1)。液体流速的增加没有明显影响。以下选项之一：也就是说，所需的铺装层高度比原始层低(3)气体质量流速增加时，总吸收系数相应增加。这意味着所需的铺装层高度将高于原始高度16.在板塔中，将与空气混合的丙醇蒸汽吸收为清水。混合气体流为30 kmol/h，其中包含1%的丙醇(体积)。要求吸收率达90%，用水量达90 kmol/h。该塔在101.33 KPa，27 下进行等温运算，是求需要的理论板数，丙烷醇的气体，液体两相平衡关系。解决方案：从问题中可以看出：因为，第三章解决方案：(1)塔式路径两个填充线的值为：陶瓷拉西环(乱堆):陶瓷拉西环(乱堆):比较两个填料的值表明，小填料的泛点气体速度必须低于大填料的空气速度，所以要接受小填料计算塔路径。您可以在图中的乱堆包装斑点狗上看到因此：塔式路径：(2)压力降由于两个填料层的值不同，塔内的流动阻力必须分成两个段计算。父