化工原理第二版夏清贾绍义课后习题解答带图

KG = ×10 kmol/(m·s·kPa)

气膜阻力所占百分数为 ：（1/ kG）/（1/kG + 1/HkL）= HkL/（HkL+ kG）

= （×）/（× + ） = = ％

8.在吸收塔内用水吸收混于空气中的甲醇，操作温度为27℃，压强。稳定操作状况下塔内某截面上的气相甲醇分压为5kPa，液相中甲醇浓度位m3。试根据上题有关的数据算出该截面上的吸收速率。

解：由已知可得 kG = ×10-5kmol/(m2·s·kPa) 根据亨利定律 P = C/H 得液相平衡分压

P* = C/H = =

∴NA = KG(P-P*)= ×10-5（）= ×10-5kmol/(m2·s) = kmol/(m2·h)

9.在逆流操作的吸收塔中，于，25℃下用清水吸收 混合气中的CO2，将其浓度从2％降至％（体积）。该系统符合亨利定律。亨利系数Ｅ=×104kPa。若吸收剂为最小理论用量的倍，试计算操作液气比L/V及出口组成X。 解：⑴ Y1 = 2/98 =， Y2 = =

m = E/P总 = ×104/ = ×104

由 （L/V）min= （Y1-Y2 ）/X1* = （Y1-Y2 ）/（Y1/m） = （）/（545） = L/V = （L/V）min = 622

由操作线方程 Y = （L/V）X + Y2-（L/V）X2 得 出口液相组成 X1 = （Y1-Y2 ）/（L/V）= （）/622 = ×10-5

⑵ 改变压强后，亨利系数发生变化，及组分平衡发生变化，导致出口液相组成变化 m‘ = E/P总’ = ×104/1013 = ×10-5

-52

（L/V） = （L/V）min =

X1‘ = （Y1-Y2 ）/（L/V）’= （）/ = ×10-4

10.根据附图所列双塔吸收的五种流程布置方案，示意绘出与各流程相对应的平衡线和操作线，并用图中边式浓度的符号标明各操作线端点坐标。

11.在下用水吸收混于空气中的氨。已知氨的摩尔分数为，混合气体于40℃下进入塔底，体积流量为s，空塔气速为s。吸收剂用量为理论最小用量的倍，氨的吸收率为95%，且已估算出塔内气相体积吸收总系数KYα的平均值为(m3·s)。在操作条件下的气液平衡关系为Y=，试求塔径及填料层高度。

‘’

12.在吸收塔中用请水吸收混合气体中的SO2，气体流量为5000m3（标准）/h，其中SO2占10％，要求SO2的回收率为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* = ，试求：

（1） 若取用水量为最小用量的倍，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

增加到多少？

解：（1）y2 = y1（1-η）= ×（）=

Y1 = = Y2 = （）=

（L/V）min=（Y1-Y2）/X1* = （Y1-Y2）/（Y1/）

= （）× =

（L/V）=（L/V）min=

惰性气体流量： V = 5000× =

用水量 L = × = 7684kmol/h

（2）吸收操作线方程 Y = （L/V）X + Y2 代入已知数据 Y = +

在坐标纸中画出操作线和平横线，得到理论板数NT = 块

13、

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H2S，进塔气相中含H2S（体积）％要求吸收率不低于99％，操作温度300Ｋ，压强，平衡关系为Y* = 2X，进塔液体为新鲜溶剂，出塔液体中H2S浓度为(H2S)/kmol(溶剂)

已知单位塔截面上单位时间流过的惰性气体量为(m2·s)，气相体积吸收总系数为 kmol/(m3·s·kPa)。求所需填料蹭高度。 解：y2 = y1（1-η）=× =

Y2 = y2 = Y1 = （）=

ΔYm = [（Y1-Y1*）-Y2]/ln[（Y1-Y1*）/Y2] = [（）]/ln[（）/] =

∴ΝOG =（Y1-Y2）/ΔYm = （）/ = HOG = V/(KYaΩ) = （×） =

H =ΝOG × HOG = × =

15、有一吸收塔，填料层高度为3m，操作压强为，温度20℃，用清水吸收混于空气中的氨。混合气质量流速G=580kg/(m3·h)，含氨6%(体积)，吸收率为99%；水的质量流速W=770kg/(m2·h)。该塔在等温下逆流操作，平衡关系为Y*=。KGa与气相质量流速为次方

成正比而与液相质量流速大体无关。试计算当操作条件分别作下列改变时，填料层高度应如何改变才能保持原来的吸收率(塔径不变)：(1) 操作压强增大一倍；(2) 液体流量增大一倍；(3) 气体流量增大一倍。

第3章 干燥

1.已知湿空气的总压强为50kPa，温度为60℃相对湿度40％，试求：（压；（2）湿度；（3）湿空气的密度 解：（1）查得60℃时水的饱和蒸汽压PS = ∴ 水气分压 P水气 = PSф= × =

（2）H = P水气 / （P-P水气）=×（） = kg/kg绝干 （3）1kg绝干气中含水气

x绝干 = (1/29)/[(1/29)+18)] = x水气 = 18)/[(1/29)+18)] =

∴ 湿空气分子量M0 = 18x水气 + 29x绝干气 = 18× + 29× = g/mol

∴湿空气密度 ρ= MP/RT = （×10-3×50×103）/（×333）

1）湿空气中水气的分