2014化工原理复习题答案

1、填空题1流体在圆形直管中作层流流动，如果流量等不变，只是将管径增大一倍，则 阻力损失为原来的 _1/16 _。2. 某设备上，真空度的读数为 80mmHg其绝压= 8.53 x 104Pa.该地区的大气压为720mmH。3. 常温下水的密度为1000kg/m3，粘度为1cp，在管径为25*2.5mm的管内以3m/s速度流动，其流动类型为 湍流 _。4. 当流体在管内流动时，若要测取管截面上流体的速度分布，应选用 皮托管（或测速管）_ 流量计测量。5. 气体的粘度随温度的升高而增加，水的粘度随温度的升高 降低。6. 传热的基本方式为热传导 _._热对流 _.热辐射_7. 蒸汽冷凝有二种方式，即滴

2、状冷凝 _和膜状冷凝_其中，由于 滴状冷凝成小液滴沿壁面直接落下，没有液膜阻碍对流，传热系数可提高几倍到几十倍 一，其传热效果好。8. 离心泵用出口阀调节流量实质上是改变管路特性 _曲线，用改变转速来调节流量实质上是改变离心泵特性曲线。9. 列管换热器中，用饱和水蒸汽加热空气。空气走管内，蒸汽走管间，则管壁温度接近饱和水蒸汽侧流体的温度，总传热系数接近空气的对流传热系数。10在重力沉降操作中，影响沉降速度的因素主要有颗粒体积浓度、器壁效应和颗粒形状11. 离心泵的效率n和流量Q的关系为 当Q=0时，n =0;随着流量增大，泵 的效率随之而上升并达到一最大值；此后随流量再增大时效率变下 降 。1

3、2. 若沉降室高度降低，则沉降时间下降；生产能力 不变。（增加，不变或者下降）13. 精馏塔有_5种进料热状况，其中 冷液体 进料的q值最大，进料 温度 小于 泡点温度。14. 在逆流吸收塔中，用清水吸收混合气中的溶质组分。其液气比L/V为2.7，平衡关系为Y =1.5X。若溶质的回收率为90%则操作液气比与最小液 气比之比值 2。15. 某设备上，真空度的读数为80mmHg,其绝压=_8.53x 104 _Pa.该地 区的大气压为720mmHg。16. 离心泵通常采用改变阀门开度调节流量；往复泵采用旁路 调节流量。17. 用管子从高位槽放水，当管径增大一倍时，则水的流量为原来流量的 4倍，假

4、定液面高度、管长、局部阻力及摩擦系数均不变。18. 流体在管路中典型流动形态有_层流_和湍流 _两种，一般以雷诺系数来区分，前者值为_小于 2000_,后者值为_大于 4000_;而两者的本质区别在于流体流动时滞流无径向脉动而湍流有径向脉动.19. 有相变时的对流传数系数比无相变时 _大_，粘度值大，对流传热系数小_;热壁面在冷空气之下比热壁面在冷空气之上时对流传热系数大_。20. 某容器内的绝对压强为 200 kPa，当地大气压为101.3 kPa,则表压为 _98.7kPa_。21. 所谓气膜控制，即吸收总阻力集中在气膜一侧，而液膜 一侧阻 力可忽略22. 精馏和普通蒸馏的根本区别在于精馏

5、必须引入回流;平衡蒸馏（闪蒸）与简单蒸馏（微分蒸馏）的区别是平衡蒸馏是连续定态蒸馏，简单蒸馏是间歇非定态蒸馏23. 双组分精馏，相对挥发度的定义为 a= _ VA/VB _ 其值越大_表明两组分越 容易分离a= 1时，则两组分 不能用普通精馏分离。24. 精馏的原理是混合液中各组分的挥发度差异,实现精馏操作的必要条件是塔顶液相回流和塔底上升气流。25. 精馏计算中，q值的含义是_进料热状况参数一,其它条件不变的情况 下q值越大表明精馏段理论塔板数越 多 , q线方程的斜率（一般） 越小_。当泡点进料时，q = 1 ,q线方程的斜率=_乂 。26最小回流比是指一塔板数为无穷多时的回流比的极限值，

6、适宜回流比 通常取为_1.12倍最小回流比。(A)B两截面间的动能变化和位能变化之和(B)B两截面间的流动阻力损失和动能变化之和(C)B两截面间的压差值(D)A、B两截面间的流动阻力损失27. 气液两相呈平衡状态时，气液两相温度 相同_，液相组成 小于 气相 组成28. 吸收过程中，若减小吸收剂用量，操作线的斜率_减小_，吸收推动力 变小。29. 吸收操作一般用于分离混合物，其原理是 利用原料中各组分差异来达到分离的目的。30.精馏操作一般用于分离混合物，其原理是 利用原料中各组分差异来达到分离的目的。31.全回流(R=)时，精馏段操作线的斜率为丄，提馏段操作线的斜率为 丄，对相同xD和xW部

7、分回流比全回流所需的理论板数多。32.离心泵的工作点是 离心泵特性 曲线与 管路特性 曲线的交点。33.在吸收过程中，KY和ky是以Y-Y* 和 y-yi为推动力的吸收系数，它们的单位 是 kmol/(m 2.s . y) 和 kmol/(m 2.s . y)。34.在吸收过程中，若减小吸收剂的用量，操作线的斜率减小，吸收推动力一减小。选择题1、如图理想流体从下向上在倾斜变径管中流动，则U型压差计的读数R的大小反映情况 C 。2. 某一套管换热起，由管间的饱和蒸汽加热管内空气，设饱和蒸汽温度为进口温度为20C，出口温度为80C，问此换热器的管壁温度应是C(A)接近空气平均温度(B)接近饱和蒸汽

8、和空气的平均温度(C)接近饱和蒸汽温度(D)以上均不正确3. _ 以下有关干燥的说法，正确的是：_A。(A) 恒速干燥阶段除去的湿份是物料的自由水(B) 恒速干燥阶段除去的湿份包含全部自由水和部分结合水(C) 恒速干燥阶段除去的水分包含全部自由水和全部结合水(D) 降速干燥除去的湿份是物料的部分结合水。4. 在讨论旋风分离器分离性能时，临界直径这一术语是指_C _oA. 旋风分离器效率最高时的旋风分离器的直径B.旋风分离器允许的最小直径C. 旋风分离器能够全部分离出来的最小颗粒的直径D.能保持滞流流型时的最大颗粒直径5. 旋风分离器的总的分离效率是指 DoA. 颗粒群中具有平均直径的粒子的分离

9、效率B.颗粒群中最小粒子的分离效率C. 不同粒级(直径范围)粒子分离效率之和D. 全部颗粒中被分离下来的部分所占的质量分率6. 某泵在运行1年后发现有气缚现象，应C oA.停泵，向泵内灌液B.降低泵的安装高度C.检查进口管路有否泄漏现象D.检查出口管路阻力是否过大7用离心泵将水池的水抽吸到水塔中，若离心泵在正常操作范围内工作，100C，空气o开大出口阀门,将导致_A_ot1 =t2B、t1 t2 ；A. 送水量增加，整个管路压头损失减小；B. 送水量增加，整个管路压头损失增大;C. 送水量增加，泵的轴功率不变；D. 送水量增加，泵的轴功率下降。8.层流与湍流的本质区别是： DA. 湍流流速大于

10、层流流速；B. 流道截面积大的为湍流，截面积小的为层流；C. 层流的雷诺数小于湍流的雷诺数；D. 层流无径向脉动，而湍流有径向脉动。9. 含水湿物料与一定状态下的空气（非饱和状态下的）相接触，能被除去的水分为C _。A、结合水分和非结合水分；B、平衡水分和自由水分；C、非结合水分和部分结合水分；D、部分平衡水分和自由水分；10. 离心泵的效率n和流量Q的关系为 B 。A. Q增大，n增大；B. Q增大，n先增大后减小；C. Q增大，n减小；D. Q增大，n先减小后增大。11. 在降尘室中，尘粒的沉降速度与下列因素无关的是C 。A、颗粒的几何尺寸；B、颗粒与流体的密度；C、流体的水平流速；D、颗

11、粒的形状；12. 关于传热糸数K下述说法中错误的是C 。A、传热过程中总传热糸数 K实际上是个平均值；B、总传热糸数K随着所取的传热面不同而异；C、总传热糸数K可用来表示传热过程的强弱，与冷热流体的物性无关;D、要提高K值，应从降低最大热阻着手.13. 某二元混合物，其中 A为易挥发组分，液相组成xA 0.5时泡点为t1，与之相平衡的气相组成yA 0.75时，相应的露点温度为t2，则_A。D、不能判断;14._若要求双组分混合液分离成两个较纯的组分，则应采用_C _。A.平衡蒸馏B.简单蒸馏C.精馏16.操作中的精馏塔，若增大回流比，其他操作条件不变，则精馏段的液气比A ,，塔顶馏出液组成 A

12、 。A.增大；B.减小；C.不变；D.不确定16. 某二元混合物，其中A为易挥发组分，液相组成XA= 0.6相应的泡点为ti，与之相平 衡的气相组成yA= 0.7，相应的露点为t2,贝L_A_A. ti = 12 ; B. 11 12； D. 不能判断17. 两组分物系的相对挥发度越小，则表示分离该物系_B_)A.容易 B.困难C.完全D.不完全18. 操作中的精馏塔，若减小回流比，其他操作条件不变，则精馏段的液气比_B一塔顶馏出液组成_B _。A.增大 B.减小C.不变D.不确定19.在精馏塔的图解计算中，若进料热状况变化，将使_B_。A.平衡线发生变化B.操作线与q线变化C.平衡线和q线变

13、化D.平衡线和操 作线变化20. 对接近常压的低组成溶质的气液平衡系统，当温度升高时，亨利系数將A ,相平衡常数m将 A _溶解度系数H将 _C_A.增大；B.不变；C.减小；D.不确定21.若某气体在水中的溶解度系数 H非常大，则该气体为A 。A.易溶气体；B.难溶气体；C.中等溶解度气体；D.不确定22.在一定空气状态下，用对流干燥方法干燥湿物料时，能除去的水分为D一 不能除去的水分为A 。A.平衡水分B. 结合水分 C.非结合水分D. 自由水分23. 吸收操作的作用是分离。_ _A_。A气体混合物 B液体混合物C互不相溶的液体混合物D气液混合物24.对某一汽液平衡物系，在总压一定时，温度

14、升高，则亨利系数_B_A.变小 B .增大 C .不变 D .不确定32.根据双膜理论，在气液接触界面处 D 0A p i =Q 世p i 里 Cp2 v cNT DpBi = Ci/HQ n H nN （n25. 物质在空气中的分子扩散系数随压强的增大而_ C_ ，随温度的升高而 _A_A增大B不变C减小D无法判断26. 为使操作向有利于吸收的方向进行，采取的措施是C oA、加压和升温 B、减压和升温 C、加压和降温 D、减压和降温27. 对难溶气体的吸收过程，传质阻力主要集中于_ B_ oA、气相一侧 B、液相一侧 C、气液相界面处 D、无法判断.28. 在吸收过程中，C将使体系的相平衡常

15、数 m减小。A、加压和升温 B、减压和升温 C、加压和降温 D、减压和降温29. 某精馏塔内，进料热状况参数为1.65，由此可判定物料以D方式进料。A饱和蒸汽B饱和液体 C过热蒸汽 D冷流体简答题1、离心泵的主要性能参数是什么？转速对离心泵的性能有何影响？1）离心泵的流量2 ）离心泵的压头3）轴功率及有效功率转速对离心泵的性能影响：当液体的粘度不大且泵的效率不变时，泵的流量、压头、轴功率与转速的近似关系可表 示为：2、叙述恒摩尔流假设的内容？恒摩尔气流精馏操作时.在精馏塔的精馏段内.每层板的上升蒸汽摩尔流量都是相等 的.在提馏段内也是如此.但两段的上升蒸汽摩尔流量却不一定相等.即：V仁V2=.

16、=V n=VV1 / =V2/ =.=Vm / =V/恒摩尔液流 精馏操作时.在塔的精馏段内.每层板下降的液 体摩尔流量都是相等.在提馏段内也是如此.但两段液体的摩尔流量却不一定相等 .即:L1=L2=.=Ln=L L1 / =L2 / =.=Ln / =L /条件.混合物中各组分的摩尔气化热相等.各板上液体显热的差异可忽略塔设备保温良好，热损失可忽略动能在蜗3.离心泵中后弯叶片有什么优点和缺点？ 优点：后弯叶片的叶轮使流体势能提高大于动能提高， 壳中转换成势能时损失小，泵的效率高 缺点：产生同样理论压头所需泵体体积比前弯叶片的大4.强化传热的途径有几种：1）增大传热面积增大传热面积，可以提高

17、换热器的传热速率。但是增大传热面积不能靠增大换热 器的尺寸来实现，而是要从设备的结构入手，提高单位体积的传热面积。如采用小直径 管，用螺旋管、波纹管代替光滑管， 采用翅片式换热器等都是增大传热面积的有效方法。2）增大平均温差 平均温差的大小主要取决与两流体的温度条件。物料的温度由生产工艺所决定，一般不 能随意变动，而加热介质或冷却介质温度由于所选介质不同，可以有很大差异，如化工 中常用的加热介质是饱和水蒸气，提高蒸汽的压强就可以提高蒸汽的温度。但提高介质 的温度必须考虑到技术上的可能和经济上的合理。当换热器中两流体均无相变时，应尽 可能从结构上采用逆流或接近逆流的流向以得到较大的传热温差。3）

18、增大总传热系数增大 K 值是在强化过程中应该着重考虑的方面。 由于换热器中的传热过程是稳态的串联 传热过程，欲提高 K 值，就必须减小对流传热热阻、污垢热阻和管壁热阻。由于各项热 阻所占比重不同，故应设法减小其中较大的热阻。提高对流传热系数，减小对流传热热 阻的主要途径是减小层流边界层或层流底层的厚度，通常采用的具体手段有：（1 ）提高流速，加大Re数，以减薄层流底层，例如增加列管式换热器中的管程数和壳 体中的挡板数，可分别提高管程和壳程的流速。（2 ）增加流体的人工扰动，以减薄层流底层。（3 ）利用传热进口段换热较强的特性， 采用短管换热器， 如锯齿形翅片的板翅式换热器， 不仅增加了流体的扰

19、动，而且由于流道短，边界层厚度小，因而使对流传热强度加大5.简述辐射传热中黑体和灰体的概念 黑体：能全部吸收辐射能的物体，即 A=1 的物体 灰体：能够以相等的吸收率吸收所有波长辐射能的物体6.传热按机理有几种？（1）热传导： 若物体各部分之间不发生相对位移，仅借分子、原子和自由电子 等微 观粒子的热运动而引起的热量传递称为热传导 特点：物质间没有宏观位移，只发生在静止物质内的一种传热方式。（2）热对流：流体各部分之间发生相对位移所引起的热传递过程称为热对流。 对流只能发生在流体中，包括强制对流和自然对流。（3）辐射 ：因热的原因而产生的电磁波在空间的传递称为热辐射。辐射传热，不仅是能量的传递

20、，还伴随着能量形式的转换。 辐射传热不需要任何介质作媒介，可以在真空中传播。7.何谓气缚现象？产生原理？如何防止？气缚：离心机启动时无自吸能力的现象 产生原理：离心泵启动时，如果泵壳内存在空气，由于空气的密度远小于液体的密度， 叶轮旋转所产生的离心力很小，叶轮中心处产生的低压不足以造成吸上液体所需要的真 空度，这样，离心泵就无法工作。防止：为了使启动前泵内充满液体，在吸入管道底部装一止逆阀。此外，在离心泵的出 口管路上也装一调节阀，用于开停车和调节流量。8. 叙述双膜理论的论点？相互接触的气、液两流体间存在着稳定的相界面，界面两侧各有一个很薄的有效层流膜层，吸收质是发分子扩散的方式通过此膜层；

21、在相界面处，气、液两相达到相平衡； 在膜层以外的中心区域，由于流体的充分湍动，吸收质的浓度是均匀的，即两相中心区 的浓度梯度为0,全部浓度变化集中在两个有效层流膜层内。9. 在列管式换热器中，用饱和蒸汽加热空气，问：（1）传热管的壁温接近于哪一种流体的温度？近于饱和蒸汽侧流体的温度值（2）传热糸数K接近于哪一种流体的对流传热膜糸数？总传热系数K接近于空气侧的对流传热系数。（3）那一种流体走管程？那一种流体走管外？为什么？空气走管程，饱和蒸汽走管外，因为蒸汽散热快10. 换热器的设计中为何常常采用逆流操作？因为逆流操作推动力大，所需传热面积小，减少载热体的用量11. 叙述湿空气的性能参数？湿空气

22、的性质参数有：相对湿度、湿度、焓、比容、比热、干球温度、 湿球温度、露点温度、绝热饱和温度。12. 何谓干燥速率？干燥过程分为哪几个阶段？各受什么控制？干燥速率是单位时间单位干燥面积上所汽化的水分量。干燥分恒速干燥阶段和降速干燥阶段。恒速干燥阶段受表面汽化速率控制，降速干燥阶段受内部扩散控制。13. 流体的流动形态有哪几种？如何判断？层流和湍流，层流流动流体质点做直线运动，即分层流动，湍流流体质点总体向前流动，同时做随机运动。判断流型的具体依据是雷诺准数（即Re准数）。当Re v 2000时，为层流；当2000 v Rev 4000时，为过渡流；当 Re 4000时，为湍流计算题1、料液自高位

23、槽流入精馏塔，如附图所示。塔内压强为1.96X 104Pa （表压），输送管道为 36x 2mm无缝钢管，管长8m。管路中装 Z 应为多少米）。Pa - s。假设无缝钢有90标准弯头两个，180回弯头一个，球心阀（全开）一个。为使料液以 3m3/h 的流量流入塔中，问高位槽应安置多高？（即位差料液在操作温度下的性质：密度P =861kg/m3;粘度卩=0.643X 10管的绝对粗糙度为e =0.3mm。2高位槽内的水面高于地面 8m,水从 108X 4mm的管 路中流出，管路出口高于地面 2m。在本题中，水流经 系统的能量损失可按hf=6.5u2计算，其中u为水在管内 的流速，试计算：（1）

24、A A截面处水的流速；（2） 出口水的流量，以m3/h计。3用离心泵把20r的水从贮槽送至水洗塔顶部，槽内水 位维持恒定。各部分相对位置如图所示。管路的直径均 为 76x 2.5mm,在操作条件下，泵入口处真空表读数 为24.66X 103Pa,水流经吸入管与排出管（不包括喷头） 的阻力损失可分别按hfi=2u2与hf2=10u2计算。式中u为 吸入管或排出管的流速。排出管与喷头连接处的压强为 98.07X 103Pa （表压）。试求泵的有效功率。解：总能量损失hf=Elir+. iShtii丄 uu 2u-j 10u* - 12u*在截面与重空表处取截而作方秤二Zflg+utf3/2-a/

25、P =Zigni3/2+Pi/P i-Ehr. iP(rFJ /p 二“旷磧 2 +L ht !AU=2ID/S=性二uAp 二 7 9k密/&在真空表与排水管-唉头逹接处収截曲z.g+ir/2-Py P佻p計Q/2七心 dhf：*F aafif+uVZ+ft/ ji+52lif 2 ( zig+iiE Z2+Pi/ ii =12.5X9.81+ t&8* 07+24 66) /99R 2X1CP+10X22=285. 97J/kgNe=! 285. 97X7, 9=2.26kw4.有两湍流液体在逆流套管换热器内换热，两流体的传热膜系数均为500W m 2 K 1 ,流体的密度为1000kg

26、m 3，平均恒压热容均为4000J kg 1 K 1，流量为1.0L/S，换热 器面积为20m2，热流体的初始温度为120C，冷流体的初始温度为20T，分别求冷、 热流体的出口温度。（管壁热阻可以忽略）5.在一传热面积为15.8m2的逆流套管换热器中，用油加热冷水。油的流量为2.85kg/s,进口温度为110C ;水的流量为0.667kg/s,进口温度为35C。油和水的平均比热容分别 为1.9kJ/（kgC）及4.18 kJ/（kgC）。换热器的总传热系数为 320W/ （m2C）试求水 的出口温度及传热量。筛木题用 一咖法计算*汙;（血T 胃 5 X 1900-5415W7V常；5- 0.6

27、67X4）80 2788W/ 战水（冷涼休）为呆小热客疑沆侏278牡_ 11 ，-0.5 I f5415佥图 4-27 -0.73.闵冷流体为最小热容童流率流体，故由传粥效率定臾式得320 xlS.H2788*解得水的出口汨度为110 35）1 32眇乳 换热器的传热星为Q 厂呼0.(56? x43X)(89 8-3?)152.8kW6.在预热器内将压强为101.3kPa的空气从10C加热到50C。预热器由一束长度为1.5m, 直径为 86X 1.5mm的错列直立钢管所组成。空气在管外垂直流过，沿流动方向共有 15行，每行有管子20列，行间与列间管子的中心距为110mm。空气通过管间最狭处的

28、流速为8m/s。管内有饱和蒸气冷凝。试求管壁对空气的平均对流传热系数。p-l. 165kg/1 C=lkJ/ (k星 C)空气的定性温度=2 (10+50)查得空气在巾C时妁物性如下:A=l. 8 乂 lfl-ta *3-2.67x10； (1七)空气流过w排曙列管未的平均时流传热系数为:tf/=flLW/vnj) =土空1严他疔壮鸣O.OM=55W/ ( vf * C )空气流过口誹管東时，由表(4-3查得系救为L02,則a=K2af -1. 02 * 55W (m! * D7. 一列式换热器规格如下：管长3m，管数30根，管径为？25 X 2.5mm,管程为1现拟选用此换热器冷凝、冷却二硫

29、化碳饱和蒸汽，使之从饱和温度46 C降至10 Co二硫化碳走管外，其流量为V1 = 0.07 kg/S，其冷凝潜热为 356kJ/kg，比热为1.05kw/(kg. C)。水走管内，且与二硫化碳 成逆流流动。冷却水的进出口温度分别为5 C和30 Co已知冷凝和冷却段基于外表面的总传热糸数分别为Ki=200w/(m2C )和K2=100w/(m2C )。问此换热器是否造适用？解；苯在平均温度丄俯闕)=5代下的物性问山附求査得： 解度 p=860kgdn liB# Qrl.80kJ/ (kg V)； fa 度 u =0.45iriPa s；甘热系数 A=O,14W/ (m - tk加热代内苯的流速

30、为=I272X20!I =2215W （* 匸）S.32屉=如=M2 581 戒0 = 30960 p 0.45 xlOZ0.H以上计算表明木题的流动情况符合式432的实验条件.故a .0,023=0.023x x(S09G()r，x 心加厂 f/ 0,02=1272 W/ （nV 匸若忽略定性温惟的变化，当苯的流量增加一倍时,给热系数为伉8.某填料吸收塔用纯轻油吸收混合气中的苯，进料量为1000标准m3/h。进料气体中含苯5% (体积百分数)，其余为惰性气体。要求回收率95%。操作时轻油含量为最小用量 的1.5倍，平衡关系为丫=1.4X。已知体积吸收总系数为 Kya=125 kmol/(m3

31、.h),轻油的平 均分子量为170。求轻油用量和完成该生产任务所需填料层高度？S; F尸产誌三0”心2百尸打.(1一0)&0.0526.(1 95%)三0.0(加0.0526/|.4L = .5A.33L=l.SA J3? %?斗=眇 1 忆曲滋； fF=l70.K9J = 15147.4X2=0.00263 T X尸卩厂心）=（102血,ArQ.01305SP軽油量为活147明所需填料层减9.每小时将2Xl04kg、45T氯苯用泵从反应器 A输 送到高位槽B (如图所示)，管出口处距反应器液面的垂直高度为15m，反应器液面上方维持26.7kPa 的绝压，高位槽液面上方为大气压，管子为？76m

32、mgx 4mm、长26.6m的不锈钢管，管壁绝对粗糙度为 0.3mm。管线上有两个全开的闸阀、5个90标准弯头。45C氯苯的密度为1075 kg m-3,粘度为6.5 X0-4 Pas。泵的效率为 70%,求泵的轴功率。附：各局部阻力系数全开闸阀Z = 0.1790C标准弯头Z = 0.75摩擦系数计算式“ 0.1（才+ Re严1.解：如圈，取2-2tit 1-1 而为耳准而旦十斫十严十丹厂也十引十严十妤422分）PS 2gpg 雄pi =26L7kPa (SFk)r 2i = ui =s0pj=10tJkPa絶乐)7： = 15m2x10*3 t tgK k-= 5 Jfifh xlO 3

33、nj1 s 1K 1075 x3fi00（1分）Cl分（1分）5-i/2 =- = I 42m Sx O.OH 24（1分）=39.14 kmol/h归77.06 kmol/hR=L/D=W/D=.9113. 总压为101.325kPa温度为20C时，1000kg水中溶解15kg NH3,此时溶液上方气相 中NH3的平衡分压为2.266kPa。试求此时之溶解度系数 H、亨利系数E、相平衡常数mx 0.0150kPa1000 -O.3S2145 3x18kmoL C m r kPa)15 17(15 1 00 0 1 O&G0 .S 6kind m3所以2.2 6(5kmoV (m kPa)解：

34、首先将此气液祁组成换算为y与庆的摩尔质量为VTkg/lanol，沼孤的量为i5kgNH3与1000kg水之和 故 n n15 717x 二厶=-= -=0.0 1 5 Sn 汇+ fl. 15 17 -i- WOO 1843V = j 二- = CO 2 2 吨“ P 1 0 1325y* 0.0224刖 m 兰一M-= 1436r 0.01 5 6由式(6-11)=? =101.325 X 1.436=145.5kP a或者由式(6-1)洛剂水的密度p ;=1000kg/m3摩尔筋量18kgrkmol,由式C6-10)计算H刃值也可直授由式6V算出，洛液中制的彖度为14. 含氨极少的空气于1

35、01.33kPa 20C被水吸收。已知气膜传质系数kG=3.15X 10-6kmol/ (m2 kPa),液膜传质系数 kL=1.81x 10-4kmol/(m2 s kmol/m3),溶解度系数 H=1.5kmol/m3 - kPa)。气液平衡关系服从亨利定律。求：气相总传质系数KG、KY;液相总传质系数KL、Kx。pg 1000M t 1855.6kmobn?解：因为物糸的气液平衡关糸服从亨利定律，故可由式(6-37)來心111115=+=占 +4=3 -24 x 10KG kG IikL 3.15 xl01.5x1.81x10XG=3.089 X lOkmol/ (m2 s kPa)由计

36、算结果可见KG G此物糸中氨极易裕于水，洛解度甚大，属气膜控制”糸统，吸收总阻力几乎全部集中 于气膜，所以吸收总糸数与气膜吸收分糸数极为接近。依题意此糸统为低浓度气体的吸收，Ky可按式(6-36)来计算。64 km 01Ky = PKG = 101 .33 x 3.089 x 10 “ = 3.13 xlO4-（m s）根据式（6-37）求11 H11.5十KL 札1.81 xlO4 3.15x10km olK = 2.08 x 10畑01 （m2 s m；）同理，对干低浓度气体的吸收，可用式（&36）KX2KL C由于苗液浓度极稀，C可按纯浴剂一一水来计算。Kx二KL c=2.08 X 10

37、 6 X55.6=1.16 X lOkmol （m， s）, !8新工况(即新型填料下tV15.在一填料层高度为5m的填料塔内，用纯溶剂吸收混合气中溶质组分。当液气比为1.0 时，溶质回收率可达 90%。在操作条件下气液平衡关系为 丫=0.5X。现改用另一种性能 较好的填料，在相同的操作条件下，溶质回收率可提高到95%，试问此填料的体积吸收总系数为原填料的多少倍？原工况下：其中，型hLX-屈耳一 I =丨一皿K饥Vj齐 1 卩 I 0-9ptn(l-0,5)x10 + 0 3)141气相总传廣单元高度为；乞二丄 ISx-+ ().!; = 4.7031-0.S5ffZ- - -1* 5 -1

38、.Ofii 醞 4 to, !8Kra %L 网= (l10.5x0.032-)kPa = 2.07416. 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。测得在 塔的某一截面上，氨的气、液相组成分别为y 0.032、c 1.06koml/m3。气膜吸收系数kG=5.2 x 10-6 kmol/(m2 s - kPa),液膜吸收系数kL=1.55X 10-4 m/s。假设操作条件下平衡关系服 从亨利定律，溶解度系数 H = 0.725 kmol/(m3 - kPa)。(1) 试计算以p、c表示的总推动力和相应的总吸收系数；(2) 试分析该过程的控制因素。解：(L)以气相分压差表示的总推动力为p = p-p = pxy- ri其对应的总吸收糸数为-4- = ( - -1- - )(tn3 -s kPa) kmolkG 0.725X1.55X10-45.2xl0_f= (8-899K10 +1.923x10 SPa)/kniol = 2.012x10 s-Pa) kmolKG = 4L97xl0kmol (m2 s kPa)以液相组成差表示的总推动力为Ac = c * -c = pH g = Q 10.5x 0.032 x 0.725 - L06cmol/inJ =1.5 04km olAaJ其对应的总