化学工程基础课后习题答案武汉大学第二版

化学工程基础课后习题答案第一章流体力学习题2第二章流体流动与输送14第三章传热过程19第三章习题和答案26第五章吸收38第六章精馏47第六章精馏习题和答案49第八章化学反应工程基本原理56第九章均相反应器581第一章流体力学习题11试将下列物理量换算成指定的单位质量15KGFS2/M_KG；密度136G/CM3_KG/M3；压强35KGF/CM2_PA；47ATM_PA；670MMHG_PA；功率10马力_KW；比热容2BTU/IB_J/KGK；3KCAL/KG_J/KGK；流量25L/S_M3/H；表面张力70DYN/CM_N/M；5KGF/M_N/M。12在气体状态方程中求用以KJ/KMOLK表示时，R等于多少13燃烧重油得到的燃烧气，经分析测知其中含85CO2，75O2，76N2，8H2O（体积百分数）。试求温度为500，压强为1ATM时，该混合气体的密度。14某设备上真空表的读数为100MMHG，试计算设备内的绝对压强与表压强各为多少。（已知该地区大气压强为740MMHG）15在右图所示的储油罐中盛有密度为960KG/M3的油，油面距罐底96M，油面上方为常压，在罐侧壁的下部有一直径为760MM的圆孔，其中心距罐底800MM，孔盖用M14钢制的螺钉材料的作应力取为393107N/M2。问至少需要几个螺钉16右图所示的测压管分别与3个设备A，B，C相连通。连通管的下部是水银，上部是水，3个设备内水面在同一水平面上。问（1）1，2，3，3处压强是否相等（2）4，5，6，3处压强是否相等（3）若H1100MM，H2200MM，且知设备A直接通大气（大气压强为760MMHG），求B，C两设备内水面上方的压强。17用右图中串联的U型管压差计测量蒸汽锅炉上面上方的蒸汽压。U形管压差计的指示液为水银。两U2形管间的连接管内充满水。已知水银面与基准面的垂直距离分别为H123M，H212M，H325M，H414M，锅中水面与基准面间的垂直距离H53M，大气压强PA745MMHG。试求锅炉上方水蒸汽的压强P0。18根据右图所示的微差压差计的读数计算管路中气体的表压强P0压差计中以油和水为指示液，其密度分别为920KG/M3及998KG/M3，U形管中油水交界面高差R300MM。两扩大室的内径D为60MM，U形管内径D为6MM，当管路内气体压强等于大气压强时，两扩大室液面平齐。19平均压强为0101MPA的某气体在76MM3MM的管道内流动。当气体的平均压强变为0505MPA时，若要求气体以同样的温度、流速、质量流量在管道内流动，问此时管道的内径应为多少112如右图所示，密度为850KG/M3的料液从高位槽送入塔中，高位槽内液面维持恒定，塔内表压强为9807103PA，进料量为5M3/H。连接管为38MM25MM的钢管，料液在连接管内流动时的能量损失为30J/KG（不包括出口的能量损失）。问高位槽内的液面应比塔的进料口高出多少米。113见右图，高位槽内水面高于地面8M，水从108MM4MM的管道中流出，管路出口高于地面2M。在本题特定条件下，水流经系统的能量损失（不包括出口的能量损失）可按计算，其中U为水在管内的流速M/S。试计算（1）AA截面处水的流速；（2）水的流量（以M3/H计）。11420的水以25M/S的流速流经38MM25MM的水平管。此管以锥形管与另一53MM3MM的水平管相连，如右图所示。在锥形管两侧A,B处各插入一垂直玻璃管以观察两截面的压强，若水流经A,B两截面间的能量损失为15J/KG，求两玻璃管的水面差（以MM计）。115用离心泵把20的水从储槽送至水洗塔顶部，槽内水位维持恒定。各部分相对位置如右图所示，管路的直径均为76MM25MM，在操作条件下，泵入口处真空表读数为185MMHG，水流经吸入管（包括管入口）与排出管（不包括喷头）的能量损失可分别按与计算，由于管径不变，故式中U为吸入或排出管的流速M/S，排水管与喷头连接处的压强为981104PA（表压）。试求泵的有效功率。3117内截面为1000MM1200MM的矩形烟囱的高度为30M，平均分子量为30KG/KMOL，平均温度为400的烟气自下而上流动，烟囱下端维持49PA的真空度。在烟囱高度范围内大气的密度可视为定值，大气温度为20，地面处的大气压强为0101MPA。烟囱内壁的摩擦系数可取为005。试求烟道气的流量为若干KG/H。120一转子流量计，转子材料为铝，出厂时用20，01MPA压强下的空气标定，得转子高度为100MM时，流量为10M3/H。今将该流量计用于测量T50，P015MPA下的氯气，问在同一高度下流量为多少若将该转子材料换为黄铜，问在同一高度下氯气和空气的流量各为多少121从设备送出的废气中含有少量可溶物质，在放空之前令其通过一个洗涤塔，以回收这些物质进行综合利用，并避免环境污染。气体流量为3600M3/H操作条件下，其物理性质与50的空气基本相同，如右图所示，气体进入鼓风机前的管路上安装有指示液为水的U形管压差计，其读数为30MM。输气管与放空管内径均为250MM，管长、管件与阀门的当量长度之和为50M（不包括进、出塔及管出口阻力）放空口与鼓风机进口的垂直距离为20M，已估计气体通过塔内填料层的压降为1961PA。管壁的绝对粗糙度可取为015MM，大气压强为0101MPA，求鼓风机的有效功率。122用离心泵从井中抽水（如右图），吸水量为20M3/H，吸水管直径为108MM4MM，吸水管路阻力损失为4904PA，求泵入口处的真空度为多少123如右图所示，储槽内水位维持不变。槽的底部与内径为100MM钢质放水管相连，管路上装有一个闸阀。距管路入口端15M处安有以水银为指示液的U形管压差计，压差计连接管内充满了水，测压点与管路出口端之间的直管长度为20M。1当闸阀关闭时，测得R600MM，H1500MM；当闸阀部分开启时，测得R400MM，H1400MM。摩擦系数可取为0025，管路入口处的局部阻力系数取为05，问每小时从管中流出多少M3的水；2当闸阀全开时，LE/D15，摩擦系数仍可取0025。问U形管压差计测点处的静压强为多少PA表压128在用水测定离心泵性能的实验中，当流量为26M3/H时，泵出口压强表读数为0152MPA，泵入口处真空表读数为2466KPA，轴功率为024KW，转速为2900R/MIN，真空表与压强表两测压口间的垂直距离为04M，泵的进出口管径相等，两测压口间管路的流动阻力可忽略不计。试计算该泵的效率，并列出该效率下泵的性能。129用离心泵由真空度为48KPA的容器中输送液体，所选用泵的需要气蚀余量为49KPA。该液体在输送温度下的饱和蒸汽压为2666KPA，密度为900KG/M3，吸入管道因阻力损失的压头为020米液柱，试决定泵的安装位置。若泵入口端容器改为敞口，该泵又应如何安装4第一章流体力学习题解答11解质量1471KG；密度136104KG/M3；压强343106PA；476105PA；893104PA；功率746KW；比热容837103J/KGK；1256104J/KGK；流量9M3/H；表面张力007N/M；4905N/M。12解答R等于831KJ/KMOLK1解对于一般气体来说，可以认为体积百分数摩尔分数，所以可由式（15）求得混合气体的平均摩尔质量为答该混合气体的密度0455KG/M3。讨论误用（14）式计算，其中I用非500，1ATM状态下的数据代进去计算。1解绝对压强740100640MMHG由附录2查得1MMHG13332PA故640MMHG853104PA表压强真空度故表压强100MMHG133104PA答设备内的绝对压强是853104PA。设备内的表压强是133104PA。51解孔中心处静压强96098196088287104PA圆孔受力FPA孔376104N每个螺钉受力极限F钉6050N所需螺钉数答最少需要7个螺钉。讨论容器内孔盖中心处的压强考虑了大气压强，可又忽略了孔盖外的大气压，错误地得出14颗螺钉的结论。这样其实是将空盖外的环境置于真空中。16解（1）1，2，3，3处虽然是在同一水平面上，也是静止的，但竖管内液体注入情况不同，1，2，3，3处不是连续、均一的流体，故压强不相等。（2）4，5，6，3处是在同一水平面上的连续、均一、静止的的流体，故压强相等。（3）PAPA答（1）1，2，3，3处压强不相等。（2）4，5，6压强相等。（3）B上方压强PA，C上方压强PA。17解对于习题右图所示之B，C，D位置，有答锅炉上方水蒸汽的压强是364105PA。18解当管路内气体压强等于大气压强时，两扩大室液面平齐，则管路内的压强在不同的P时，两扩大室液面差R与R的关系为6R03MR0003M答管路内气体压强是25655PA（表压）。讨论当扩大室截面积和管截面积之比不大于100时，要考虑扩大室中液面的变化。19解T不变U,QM不变，答管道的内径应为313MM。112解取高位槽内液面为11截面，出料口内侧液面为22截面，则有U10，P10（表压），Z1H；连接管内径为3825233MM0033M，P29807103PA（表压），Z2H；WE0，。根据柏努利方程得H4369M答高位槽内的液面应比塔的进料口高出4369M。讨论应用柏努利方程时，要注意单位统一。根据阻力计算的不同的表达式，选用相应的柏努利方程式，如在习题112，113，115中。113解取高位槽内液面为11截面，出料口外侧为22截面，则有U10，U20，Z18M，Z22M，P1P20（表压），WE0。管道出口局部阻力系数1所以全程能量损失7由柏努利方程，解得速度为U290M/S答（1）AA截面处水的流速是290M/S。（2）水的流量是82M3/H。114解DA3825233MM0033M；DB533247MM0047M；UA25M/S；根据连续性方程式（133B）有ZAZB由柏努利方程可得答B处玻璃管水面比A处玻璃管高886MM。115解取截面00为槽中水面，11截面为泵入口处，22截面为排水管与喷头连接处得截面。则有U00，Z00，P00（表压）；U1U，Z115M，P1185MMHG（表压）247104PA；U2U，Z214M，P2981104PA（表压）。所以，在截面00与11之间有即解得速度为U20M/S在截面11与22之间列柏努利方程可得即8解得外加功WE为WE28565J/KG所以输送设备对流体所作得有效功率PE可按式（143）计算答泵的有效功率2257KW。117解查表得，20时干空气的密度，烟气密度，同理，两者相差很小，可近似认为是常数，以平均值代入，在烟囱内任一截面，故U亦按常数处理。由此以烟囱下端为11截面，上端为22截面，列伯努利方程并整理得以表压计，由于是矩形截面，当量直径为M/S答烟道气的流量为46335KG/H。讨论注意烟囱上下大气压强不一样。习题121中，吸收塔出入口的大气压强也不一样。120解（1）20，01MPA的空气密度为50，015MPA的氯气密度为而铝的密度F12670KG/M39根据转子流量计的流量计算公式（147）可得所以，QV20548QV,1054810M3/H548M3/H2转子材料为黄铜时，F28600KG/M3所以，对空气QV317956QV,1179510M3/H1795M3/H对氯气QV417956QV,217956548M3/H984M3/H答测量T50，P015MPA下的氯气，在同一高度下流量为548M3/H。转子材料换为黄铜，在同一高度下氯气的流量是984M3/H；空气的流量为1795M3/H。121解由已知条件查附录干空气的物理性质（10133KPA）可得气体物性KG/M3，PAS，以进口为11截面，放空口内侧为22截面，列柏努利方程，（1）以表压计算，PA，,M/S，查化学工程基础图128管内流体流动沿程阻力系数曲线图得，进出塔管口阻力，（出口），（入口）10塔内阻力降，PA，管内阻力降，将上述数据代入方程式（1）可得PAKW答鼓风机的有效功率为29KW。122解M2/S以水面为11截面，泵的入口为22截面，列柏努利方程，KPA表压答泵入口处的真空度为591KPA。123解1当闸阀关闭时，水处于静止状态，故1点与2点压强相等，PA表储槽内水位高H为取储槽水面为11截面，压差计处为22截面，列柏努利方程得U10,P10表压，整理（1）式得11M3/H2取储槽液面为11截面，出水口为33截面列柏努利方程可得解得M/S，取储槽液面为11截面，压差计处为22截面列柏努利方程可得PA答（1）每小时从管中流出8845M3水。（2）U型管压力计测点处静压强为PA。128解取泵的进出口测压点为两个截面列柏努利方程可得U1U2,Z10,Z204M,HF0,将上列数据代入柏努利方程可得泵的扬程为泵对流体所做的有效功率为12泵的效率为答泵的扬程为84M,流量26M3/H,有效功率13KW，效率53。129解1由题意知KG/M3，KPA，M，KPA，PAM由于求出的允许安装高度是负值，故要求泵的进口安装在水槽液面的下方272M,所以，实际安装高度可取，M，2由于容器敞口，PA，M，为安全起见，实际安装高度可取，M。答（1）泵的进口安装在液面下373M。（2）泵的进口安装在液面上方1705M。讨论安装高度与当地大气压、操作条件有关。第二章流体流动与输送1解OVACPPP绝331331098710OPAPP绝即385410PPA绝OAPPP333854109871013310PAPAPA2解132212121244470DDDEDDDD3解对于稳定流态的流体通过圆形管道，有221212DDUU若将直径减小一半，即12D2D214UU即液体的流速为原流速的4倍4解GUDLHF2221111122222222FFLUHDGLUHDG21111122222222FFLUHDGLUHDG得到22222221111121121222222222111111222222221212222121226464RE4,264264264216441222411611112162416FFFFFFFFFFLUHDGLUHDGDUUULLDDLUHDUDGLUHDUDGLUHDUDGHULDGDUHHHH，即产生的能量损失为原来的16倍。6解1）雷诺数UDRE其中31000KGM，110UMS,3252510DMMM,3110CPPSS故UDRE3310001025101025000，故为湍流。2）要使管中水层流，则2000RE，即3310002510RE200010MU，解得1008UMS7解取高位水槽液面为11，AA截面为22截面，由伯努利方程得到12221112UUH22FPPZZGGGG14其中1210,2ZMZM，1210FFPPUHGH，则222161510229898UU解得1）AA截面处流量2UU，1217UMS2）QVAU，其中232113141001044AD3278510M1217UMS，33Q7851021736006132VMH8解对11截面和22截面，由伯努利方程得12221112UU22PPZZGGGG其中21211,1HOZZPMGH，111205,UMSPGH2211212202052001DUUMSD，22052019298298HM15解选取贮槽液面为11截面，高位槽液面为22截面，由伯努利方程得到12221112UU22EFPPZHZHGGGG其中12122,100ZMZMUU123AP100136109801133322P0VACPMMHGP13332219610002104989801961333221208140813881546898980EEHGHG32154682531098040655KW102102EVHQP17解取水池液面为11截面，高位截面为22截面，由伯努利方程得12221112UU22EFPPZHZHGGGG其中1112Z0,Z500MPP，2098FH，2050520598EH5205361000805KW102102063600EVHQP1519解取贮槽液面为11截面，蒸发器内管路出口为22截面，由伯努利方程得12221112UU22EFPPZHZHGGGG其中，11Z0,Z15M，1332A0,20010136109826656P12098FPPH1202665615249798981200EH24972012001632KW1021023600EVHQP20解1）取贮水池液面为11截面，出口管路压力表所在液面为22截面，由伯努利方程得12221112UU22EFPPZHZHGGGG其中，12Z0,Z50M2125A40,25259824510P001PPKGFCM忽略出水管路水泵至压力表之间的阻力损失，则衡算系统的阻力损失主要为吸入管路的阻力损失0298FH323622360076104U52245102202501000982989850250250023027EH302736100030KW1021023600EVHQP2）3043KW10207EVHQP3）取贮槽液面为11截面，水泵吸入管路上真空表处液面为22截面，由伯努利方程得12221112UU22FPPZZHGGGG其中12Z0,Z48M120,PP忽略进水管路水泵中真空表至水泵之间的阻力损失，则衡算系统的阻力损失为吸入管路的阻力损失160298FH2222024810009849600PA29898P得真空表的读数为49600VACPAP23解1）取低位槽液面为11截面，高位槽液面为22截面，由伯努利方程得12221112UU22EFPPZHZHGGGG其中，12Z0,Z20M120,0PP，5,20525FEHHW2598245J/KGE2）在管路A、B截面间列伯努利方程得22AB22222222222UU22U2U2666260052050426002ABABABABFBABAABHGHOHOHGHOHOABHOHOHGHOHOHOPPZZHGGGGPPLZZGGDGPPDGZZLGGPPGRGRPPGRDUGLG103MS22AB22222222222UU22U2U2666260052050426002ABABABABFBABAABHGHOHOHGHOHOABHOHOHGHOHOHOPPZZHGGGGPPLZZGGDGPPDGZZLGGPPGRGRPPGRDUGLG103MS3）225203005100040976102PKW4）根据静力学基本方程式1720022222202220226666661361211BHOHGBHGHOAHOBHOHOHGABHOHOHGAHGHOHOHOHGAHGHOHGHOPGHGRPPGRPGHPGHPGGHRGRPPGGRGRPGRPGHGGRGRPPGRGHGR5136100498100015510AP18第三章传热过程1解233221141124390101120000107140187011204500601401007120301150MWTTRTQ12007331120300WMCRRRRQ1208329010733WMCR2解14141414111122211IIIMIIIINIIIIIINITTTTARLLTTLTTRRRLRRRRLR19613816810141321469430139014130070435120788016223022514325585070125552012025161352602MWLLLLNNN4解空气的定性温度220180T200C2200时空气的物性参数为30746/KGM21139110WMK52610APS11034CPCKJKG19115UMS，4500254150746109102610EDUR3521034102610068393110PRCP08032408032002339311000231091006800254538ERRPDWMK5解水的定性温度C3022040T30时水的物性参数为3/7995MKG1161760KMWSPA510078014174PCKJKGC40800230REPRD当11SMU时，624868100780799510205DURE4156176010078010174453PRCPKMW24080545834156248680020617600230当03U时587460DURE，此时，2000RE1000020CMW281580163858746010615874609651853802307解甲烷的定性温度C75230120T0条件下3/7170MKG11030KMWSPA5100311171KKGKJCP由于甲烷是在非圆形管内流动，定性尺寸取DE02550019037190019043719044422润湿周边流体截面积ED71772810031717010025505DURE58400301003110153PRCP由于甲烷被冷却，30N123080308015785107725051761023058407177280255003002300230KMWPRDREE若甲烷在管内流动75104411003171701001505DURE12264KMW8解1401525TC，2121303397TC212197255319725MNNTTTCTLLT（逆流）在按照折流校正3315016130151304053315PR097097531515MTC9解1132111875030801091251SJTTCQPM2CT1020301，CT4040802CLTTLTTTNNM6421410401212312333300000025101017601021002002500200250450250002500201085002501071111WKMLRRDDDDKRNSSIMI油12913981KMWRK427413642191395118750MTKAM22若近似按平面壁计算，则26453101760102104500250108501107111113333000KRRKRSSIMI油21112MA10解1MD301016，MDI31013，M31051123330005810110100414010231119015144016105110001316111KMWDDDDKMII21230000614618015144016105110001316111KMWDDDDKMII3231233300078850110100414010616019015144016105120001316111KMWDDDDKMIII11解111212MPMPQCTTQCTT2550PMPMCQCQPMPMCQCQ25926013560135NMLTMPMMTKCQTKA111150221212MPMPQCTTQCTT2170TTCQCQPMPM3521TT，502T81693013530135NMLT，MPMMTKCQTKA221270又流量及物性不变，21KK2211707092564751855505069834907MPMMPMQCKTAQCAKT85511212AALL，ML855122412解11123319302881090502306360061761023064475MDPDMMMMQCTTKATTTTC903244759032295MNTTTLTCMPMMTKCQTKA1111501121233617610422951812791046/MDPDMHPHMHMHQCTTQCTTQQKGH25第三章习题和答案1温度为10及30，总压为101KPA的空气和水接触，空气中氧的体积百分率为21。试求（1）氧的最大浓度（XA、CA）；（2）溶解度系数。解10时氧气的E331106KPA，空气中氧气的分压为PA1010212121KPA，所以平衡方程可以表示为PAEXA331106XA所以XAPA/E2121KPA/3311066410630时水的密度为水9957KG/M3，所以H水/EM9957103/3311061802167105MOLM3PA1又PACA/H所以CAPAH16691052121103035MOL/M32已知在1013105PA下，20C、100G水中溶有H2S7821103G，溶液上方H2S的平衡分压2026PA。求（1）解度系数HMOLM3PA1；（2）以气相分压与液相摩尔分数之间关系表示的相平衡方程；（3）相平衡常数；（4）总压提高一倍时的E、H、M值。解（1）液相中H2S的物质的量的浓度为CACAVSHMSHM22V341082173VM水/水100G/9982103由，得到CA2296MOL/M3HPA/CA2296MOL/M3/2026PA1133103MOLM3PA1（2）20C水的密度为9982KG/M3,所以E水/HM9982103/113310318024889107PA相平衡方程为PAEXA4889107XA（3）相平衡常数M为ME/P4889107/1013105483（4）当其他条件不变的时候，总压增大一倍有E,H不变，但是MM/22423在303K下，SO2分压为3039PA的混合气分别与下列溶液接触含SO22560MOLM3的水溶液；含SO23625MOLM3的水溶液；求这两种情况下传质的方向和传质推动力（分别以SO2气相分压差和液相浓度差表示）。已知303K时，SO2的E479106PA。265某逆流吸收塔塔底排出液中含溶质XA为2104（摩尔分率），进口气体中含溶质25（体积），操作压强为01MPA。气液平衡关系为YA50XA。现将操作压强由01MPA增至02MPA，问塔底推动力（YAYA）及（XAXA）各增加至原有的多少倍276某吸收塔用溶剂B吸收混合气体中的A化合物。在塔的某一点，气相中A的分压为21278PA，液相中A的浓度为100103KMOLM3，气液之间的传质速率为4105KMOLS1M2，气膜传质系数KG为395109KMOLSM2PA1，证实系统服从亨利定律，当PA8106PA时，液相的平衡浓度为100103KMOLM3，求下列各项（1）KL、KG、KL（2）PAPA,I、CA,ICA、PAPA、CACA（3）气相阻力占总阻力的百分数。283气相阻力占总阻力的百分数为GGKK11661030731109493176919某吸收塔每小时从混合气中吸收2000KGSO2。已知进塔气中含SO218（质量），其余视为空气，混合气的平均分子量取28，水的用量比最小吸收用量大65，在操作条件下的平衡关系为YA267XA。试计算每小时用水量为多少M3解02329002329010232901,023290645299564511YYYY第一解法,12,12,1221,211,12121,1111,1,MINMIN02672671652671652670023850000542671655128648148148/266NCNBNCNBNCNBNCNCQYYQXXQYYYYQXYXQYYYYYQXYXXMOLQXQKMOLH又设又又366MH第二解法设吸收率为则，121YY，进气量设为HKGA/，,35125952910NBAAKMOLQH29,12111,1,3,3,1MIN267267512165MIN1652675291095148148/2660NCNBNCNCNBNBNCNCQYYYYYQXQQQQAQAMQKMOLHH10气体混合物中溶质的组成YA,1002，溶质的吸收率为99，气液相平衡关系为YA10XA,1。试求下列情况的传质单元数。（1）入塔液体为纯溶剂，液体比QN,C/QN,B20（2）入塔液体为纯溶剂，液体比QN,C/QN,B125（3）入塔液体组成XA,200001，液体比QN,C/QN,B125（4）入塔液体为纯溶剂，液体比QN,C/QN,B08，溶质的回收率最大可达多少（1）0201Y0002099112YY02X当液气比为22时，,12,1210020000222NCNBQYYQXXX00901X111222121212002000900110000200110000200026950011LNLN00002002000027350002695MOGMYYYYYYYYYYYYYNY（2）当液气比为125时，1715015840251990201OGNX303当X2000011时01595000011001584025112211XYYX0319001040000020020OGN4当液气比为08，溶质的最大回收率时溶液出口达到气液平衡，1,1221,212100208100040020001680002NCNBQYYYYQXYYYY1130，常压操作的填料吸收塔中，用清水吸收焦炉气中的氨。焦炉气处理量为6000M3H1（标）。进塔气体中氨的含量为3（体积），要求氨的吸收率不低于98。水的用量为最小用量的16倍，空塔气速取10MS1。已知操作条件下的平衡关系为YA12XA，气相体积吸收总系数KYA006KMOLM3S1。试求（1）分别用对数平均推动力法及吸收因数法求气相总传质单元数。（2）填料层高度。解03093003010301Y，2119800309300200006YY21,3,121,21,MIN1,1122,016727313651622410303MIN128128981254412812544651681748174151226651601226NBNCNBNCNCNCNBXQMOLSQYYYQXQMOLSQMOLSQXYYXQ030930000600163188003465000060030930003465000060010450LN00060010450LN000600104500160281030930212121222111MOGMYYYNYYYYYYYYYYY,65160650316760108806503572NBOGYOGOGQHKSHHNM12某厂有一填料塔，直径880MM，填料层高6M，所用填料为50MM瓷拉西环，乱堆。每小时处理2000M3混合气（体积按25与10133KPA计），其中含丙酮5体积，用清水作吸收剂。塔顶送出的废气中含0263（体积）的丙酮，塔底送出来的溶液每KG含丙酮612G。根据上述测试数据计算气相体积总传质系数KYA。操作条件下的平衡关系为YA2XA。上述情况下每小时可回收多少KG丙酮若把填料层加高3M，可以多回收多少丙酮1111222120050052611005000263000263711000263612580020331000612180YYYYYYXX32111222121212,320005262000202300121400026370012140002637001214LNLN000263700095000621527005260002637806000620556209522410MOGMNBYXYYYYYYYYYYYYYNYQ123173298216022160207440845779VOGYYYMOLSQHKSKKMOLMS（2）,12,121,00526000263692469800202324698216025335MOLSNCNBNCQYYQXXQ360035531NXAN00202353353600388537MOLM583885372254KG（1）另解,12,12005260002636924698002023NCNBQYYQXX33气相传质单元数,12,22,1LN11120052602LN12246980002637246981246988028NBNBOGNBNCNCNCMQMQYMXNMQQYMYQQMNHHOGOG7474002886又22,31221602575074744NBNBOGYYSOGQQHKMOLMSDKHS（3）若填料层增加3M，则MHHNOGOG0421274740900110469822052604698221LN4698221122YYNOG又液气比一定，则12111,24698,00208500208553353600400445NBYYXXNXQMOL则KGMKGNM96422526232262325813今有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1000M3H1，原料气中含甲醇100GM3，吸收后的水中含甲醇量等于与进料气体相平衡时组成的67。设在标准状况下操作，吸收平衡关系为YA15XA，甲醇的回收率为98，KY05KMOLM2H1，塔内填料的有效表面积为190M2M3，空塔气速为05MS1。试求（1）水的用量；（2）塔径；（3）填料层高度。（1）341212100224320075310010002243200753109800015001960YYXX1,12,12,11,027810001241224124100753000150019604672084NBNBNCNCNCQMOLSQYYQXXQQMOLSKGS（2）OGOGHHNY10073Y200015X100196X20Y1115X100225Y215X20111122LN007300025000150018007300025LN00015MYYYYYYY120075300015410018OGMYYNY05100022408452641410845346OGHMHM14有一填料吸收塔，填料高10M，用清水逆流洗去混合气中有害组分A，在一定的操作条件下，测得进、出塔气体中含A分别为YA,1002，YA,20004，出塔液相中含A0008（均为比摩尔分数）。相平衡常数M15，问（1）该操作条件下的气相总传质单元高度为多少（2）因要求塔顶出塔气体中含A为0003（比摩尔分数），如液气比不变，填料层应加高多少35解（1）OGOGNHHY10025Y200045X10008X20Y115X10012Y215X2000800045001200250LN0045001200250LN221111YYYYYYYM562008000450025021MOGYYYNMHOG91356210（2）当00302Y时12121,1NCNBYYYYQQXX1003002500080004500250X008601X0121000860510250111YYY0030222YYY3600650003001210LN003001210LN2121YYYYYM383006500030025021MOGYYYN3913381321321032OGOGHHNMHM37第五章吸收2解（1）333331202678211010010230034100023001135102026AAAAAAAAPPCMOLMCCPHMOLMPHP（2）732710004895101135101810489510AAAPEPHMPX（3）2248310013110895457总PEM（4）总压提高一倍，E、H值均不变242100262108954571PEM9解02329002329010232901023290645299564511YYYY第一解法38,12,12,1221,211,12121,1111,1,MINMIN02672671652671652670023850000542671655128648148148/266NCNBNCNBNCNBNCNCQYYQXXQYYYYQXYXQYYYYYQXYXXMOLQXQKMOLH又设又又366MH第二解法设吸收率为则，121YY，进气量设为HKGA/,35125952910NBAAKMOLQH,12111,1,3,3,1MIN267267512165MIN1652675291095148148/2660NCNBNCNCNBNBNCNCQYYYYYQXQQQQAQAMQKMOLHH10解（1）0201Y0002099112YY02X39当液气比为22时，,12,1210020000222NCNBQYYQXXX00901X111222121212002000900110000200110000200026950011LNLN00002002000027350002695MOGMYYYYYYYYYYYYYNY（2）当液气比为125时，3当X2000011时01595000011001584025112211XYYX0319001040000020020OGN4当液气比为08，溶质的最大回收率时溶液出口达到气液平衡，1,1221,212100208100040020001680002NCNBQYYYYQXYYYYEX1103093003010301Y2119800309300200006YY1715015840251990201OGNX4021,3,121,21,MIN1,1122,016727313651622410303MIN128128981254412812544651681748174151226651601226NBNCNBNCNCNCNBXQMOLSQYYYQXQMOLSQMOLSQXYYXQ0309300006