最新第八章《吸收》答案fgdgddh

1、8.1在30C 常壓條件下，用吸收塔淸水逆流吸收空氣一SO?混合氣體中的SO2,已知氣一液 相平衡關(guān)系式為y*=47.87x,人塔混合氣中SO?摩爾分?jǐn)?shù)為0.05,出塔混合氣SO?摩爾分?jǐn)?shù) 為0.002,出塔吸收液中每100g含有SO20.356 ga試分別汁算塔頂和塔底處的傳質(zhì)推動力,用 Ay. Z、$、(?表示。8.2在吸收塔中.用淸水自上而下并流吸收混合氣中的氨氣。已知氣體流量為1000mVh(標(biāo)準(zhǔn) 狀態(tài))，氨氣的摩爾分?jǐn)?shù)為0.01,塔內(nèi)為常溫常壓，此條件下氨的相平衡關(guān)系為YJ0.93X, 求：(1) 用5m7h的淸水吸收，氨氣的最髙吸收率；(2) ffll0m3/h的淸水吸收，氨氣的最

2、髙吸收率：(3) 用5 m*h的含氨0.5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的水吸收,氨氣的最高吸收率。解：(1)氣體的流量為1000x103/22.43600mol/s=12.4 mol/s和 5xl03 x103/22.4”八流體的流量為 mol/s =77.2mol/s3600假設(shè)吸收在塔底達到平衡，則77.2x(y*/0.93) = l2.4x (0.01-y*),所以y* =0.0013所以最大吸收率為(p =0.01-0.0013661= 0.87(2)氣體的流量為1000x103/22.43600mol/s=12.4 mol/s流體的流量為10x103x103/22.43600mol! s = 1

3、54.4/?7o/ / s假設(shè)吸收在塔低達到平衡，則154. 4x ( y*/0.93) =12.4x(0.01-y*),所以 y* =0.0007所以最大吸收輪率為(p =0.01 0.0007ooi= 0.93(3)吸收劑中氨的摩爾分?jǐn)?shù)為' %1 = 0353假設(shè)吸收在塔低達到平衡，則77.2 x (y*/O.93-O.OO53)= 12.4x (0.01 - y*),所以 y* =0.0056所以最大吸收率為p ="屮_0(卩¥ = 0.440.0183吸收塔內(nèi)某截而處氣相組成為y=0.05,液相組成為x=0.01,兩相的平衡關(guān)系為y2x, 如果兩相的傳質(zhì)系數(shù)

4、分別為 ky =1.25xl0-5 kmol/(nr-s)i= 1.25x10 skmol / (nr-s),試求該截而上傳質(zhì)總推動力、總阻力、氣液兩相的阻力和傳質(zhì)速率。8.4用吸收塔吸收空氣中的SO。，條件為常壓，30°C,相平衡常數(shù)為m一26. 7,在塔內(nèi) 某一截面上,氣相中SO。分壓為4. lkPa,液相中SO。濃度為0. 05kmol/m3,氣相傳 質(zhì)系數(shù)為kG 1. 5x10卅kmol/ (m2 h kPa),液相傳質(zhì)系數(shù)為k。=0. 39 m / h,吸收液 密度近似水的密度。試求：(1) 截而上氣液相界而上的濃度和分壓；(2) 總傳質(zhì)系數(shù)、傳質(zhì)推動力和傳質(zhì)速率。解：(1

5、)社氣-液相界而上的壓力為Pa“濃度為Cal忽略SO2的溶解，吸收液的總濃度為 C0=996/l8kmol/m3=55.3 kmol/m3溶解度系數(shù)為C55.3H= =kmol/(kPa.m3)=0.0204 kmol/(kPa.in ' imp 26.7x101.325在相界面上，氣、液兩相平衡，所以cAi =0.024pAi又因為穩(wěn)態(tài)傳質(zhì)過程，氣、液相兩相傳質(zhì)速率相等，所以kG(pA-pAi)= kL(CAi -C.A)所以 1 5x 10-2x(4.1 pAi)=0.39x(cA1 -0.05)由上兩個方程，可以求得p.$ =3.53kPa, CAi=0.072kmoI/m3o(

6、2)總氣相傳質(zhì)系數(shù)kG=?=!kmol/(m】h.kPa)=0.0052 kmol/(nr.h.kPa)l/kGxl/(HkI )1/0.015 + 1 /(0.204x0.39)總液相傳質(zhì)系數(shù)ki = kG/H=O.OO52/O.O2Q4m./li=O.255nVh與水溶液平衡的氣相平衡分壓為Pa*=ca/H=0.05/0.0204 kPa = 2.45 kPa所以用分壓差表示的總傳質(zhì)推動力為= Pa -億;=(4 1 - 2.45)切° = 1 65也與氣相組成平衡的溶液平衡濃度為c = Hpx = 0.0204 x 4Akmol / nf = 0.0S4kmol / nr用濃度

7、差表示的總傳質(zhì)推動力為Ac = c cA = (0.084 - 0.05)kmol / nf = 0.034kmol / nf傳質(zhì)速率為 Na = kGp = 0.0052x 1.65kmol/(m2h) = 0.0086kmoV(m2h)或 N、= kL A c = 0.2552 x 0.034kmol/(m2h) = 0.0087kmol/(m2h)& 5101.3 kPa操作圧力下，在某吸收截面上，含氨0.03摩爾分?jǐn)?shù)的氣體與氨濃度為1 kmol/m3的溶液發(fā)生吸收過程，已知氣膜傳質(zhì)系數(shù)為怠=5x10"kmol/(m2-s kPa),液膜傳質(zhì)系數(shù)為紅=1.5x lOn/

8、s,操作條件下的溶解度系數(shù)H =0.73 kmol / (nrkPa),試汁算：(1) 界而上兩相的組成：(2) 以分圧差和摩爾濃度差表示的總傳質(zhì)推動力、總傳質(zhì)系數(shù)和傳質(zhì)速率：(3) 分析傳質(zhì)阻力，判斷是否適合采取化學(xué)吸收，如果采用酸溶液吸收，傳質(zhì)速率提高多 少。假設(shè)發(fā)生瞬時不可逆反應(yīng)。8.6利用吸收分離兩組分氣體混合物，操作總壓為310 kPa,氣、液相傳質(zhì)系數(shù)分別為ky =3.77xl0-3kmol/(m2s), k。=3.06x10kmol/(m2-s),氣、液兩相平衡符合亨利定律,關(guān)系式為/?*=1.067xl04x( p*的單位為kPa),計算：(1) 總傳質(zhì)系數(shù)：(2) 傳質(zhì)過程的

9、阻力分析；(3) 根據(jù)傳質(zhì)阻力分析，判斷是否適合采取化學(xué)吸收，如果發(fā)生瞬時不可逆化學(xué)反應(yīng)，傳 質(zhì)速率會提高多少倍？解：(1)相平衡系數(shù)為m =-="心“- =34.4p 310所以，以液相摩爾分?jǐn)?shù)差為推動力的總傳質(zhì)系數(shù)為K. =!=:! kmol /(m2.s) = 3.05xl04 kmol /(m2.s)x 1/& +1/(叭)1/(3.06x10-4) + 1/(34.4x3.77x10-3)以氣相摩爾分?jǐn)?shù)為推動力的總傳質(zhì)系數(shù)為K、= = Wx K) kmol .s) = 0.89x10-5 kmolin 34.4(2)以液相摩爾分?jǐn)?shù)差為推動力的總傳質(zhì)阻力為丄 = +

10、! =! nr .si kmol = 3.28 x 1 O'n.s/kmolKx kx mky 3.05 xlO-4其中液膜傳質(zhì)阻力為=!r nr.s / kmol = 3.27 x 10 nr.s / kmolkx 3.06XKT4占傳質(zhì)阻力的99.7%氣膜傳質(zhì)阻力為=!r m2.s / kmol = 7.7 brr.s / kmolmkY 33.4x3.77xlO-3占傳質(zhì)阻力的0.3%,所以整個傳質(zhì)過程為液膜控制的傳質(zhì)過程。8.7已知常壓下，20°C時，CO2在水中的亨利系數(shù)為1.44x10, kPa,并且已知以下兩個反應(yīng)的平衡常數(shù)CO2 + H2COS Ki=2.5x

11、lO 3 kmol/m3H2CO3 <>+ HCO； K2= 1.7x 1 O'4 kmol/m3若平衡狀態(tài)下氣相中的CO?分壓為10 kPa,求水中溶解的CO?的濃度。（CO?在水中的一級離解常數(shù)為K=4.3xlO-7kmol/m實際上包含了上述兩個反應(yīng)平衡， K=K|K2）8.8在兩個吸收塔a、b中用淸水吸收某種氣態(tài)污染物，氣一液相平衡符合亨利泄律。如下圖 所示，采用不同的流程，試定性地繪岀各個流程相應(yīng)的操作線和平衡線位置，并在圖上 標(biāo)出流程圖中各個濃度符號的位置。解：（略）8.9用吸收法除去有害氣體，已知操作條件下相平衡關(guān)系為/ = 1.5x,混合氣體初始含量為”=0

12、.1,吸收劑入塔濃度為a2 =0.001,液氣比為2。已知在逆流操作時，氣體出口濃度為兒=0.005。如果操作條件不變，而改為并流操作，氣體的岀口含量是多少?逆流操作 吸收的溶質(zhì)是并流操作的多少倍？假設(shè)總體積傳質(zhì)系數(shù)不變。&10用一個吸收塔吸收混合廢氣中的氣態(tài)污染物A,已知A在氣、液兩相中的平衡關(guān)系為y=x。氣體入口濃度為y, =0.1,液體入口濃度為吃=0.01。（1）如果要求吸收率達到80%,求最小液氣比：（2）氣態(tài)污染物A的最大吸收率可以達到多少，此時液體出口的最大濃度為多少？解：（1）氣相入口摩爾比為K=- = =0.11f 0.9液相入口摩爾比為= = 0.012 F 0.0

13、9吸收率9 = 匚三=出丄二21 = 0.8,所以Y2 =0.0220.11所以，最小液氣比為（坐）乙 _°一°°22_0匕qnGYJm X? 0.1/1-0.01（2）假設(shè)吸收塔髙度為無窮大，求A的最大吸收率:液氣比為（魚丄）=口操士如m 液兩相在塔頂和塔底都處在T平衡狀態(tài)。4曲吸收率為卩皿二耳= 0I1-1X°J1=0.910.01此時液相出門濃度為 x1=21=o11 in 1腹氣比為（上止）訥，操作線與平彳線在塔頂點相鈾 即氣相出口濃度和液相進口濃度 q ”g平衡狀態(tài)。Y V吸收率為仏此時液相出口濃度為X=2( K/XJ + XJv±

14、= 011 q”G用與相比.吸收率達到相I司大小，但是液相出口濃度低。3、"誡氣比為(纟也)5作線與平衡線在塔頂?shù)紫嘟?即氣相進口濃度和俊相出門濃度T：衡4 nG狀態(tài)。此時液相出口濃度為3倍=0.11吸收率為®max_H_Oll_lxOll®i片 Y0.01與相比，液相出口濃度達到相同大小，但是吸收率要低。&11在逆流操作的吸收塔中，用淸水吸收混合廢氣中的組分A,入塔氣體溶質(zhì)體積分?jǐn)?shù)為0.01,已知操作條件下的相平衡關(guān)系為y二x,吸收劑用量為(c)習(xí)題8. 8圖示最小用量的15倍，氣相總傳質(zhì)單元高度為1.2 in,要求吸收率為80%,求填料 層的高度。8.

15、12用一個填料塔吸收空氣中的某氣態(tài)污染物，在其他條件不變的情況下，將吸收率從95% 提髙到98%,則吸收劑的用量增加多少倍？假設(shè)過程為氣膜控制吸收過程，吸收因子 S= 1.779 °解：吸收劑用量的增加，會帶來液相吸收系數(shù)的變化，題意中氣膜控制吸收過程用意在已可 以忽略液相吸收系數(shù)的變化對總傳質(zhì)系數(shù)的影響，而認(rèn)為總傳質(zhì)系數(shù)不變。在淸水吸收的條件2 x,=o吸收塔高度不變吸收因子S=:上 J，假設(shè)吸收劑用量增加n倍，則吸收因子也會增加u mq曲倍。h = HolNol =- x 丄 ln(l - £)工 + 二KxaCl S-1S Y2 S歳T掃心卅+扣齡心問(冷卜右1】s

16、1、X 1】 xsiln(l-s)+s1 11 、 X 1 一血 Xln(l-)+nS-1nS r ? nS其中S= 1.779, Y2 =0.05 Y h Y 2 =0.02 Y 昇所以! ln(l- 丄 + = ! ln(l- 1)丄 + 1.779-11.779 0.051.779 n 1.779-1n 1.779 0.02 n 1.779求得i匸1.9,所以吸收劑用疑需要增加19倍a&13在填料層髙度為5 m的填料塔內(nèi)，用淸水吸收空氣中的某氣態(tài)污染物。液氣比為L0,吸 收率為90%,操作條件下的相平衡關(guān)系為y*=0.5X.如果改用另外一種填料，在相同的 條件下，吸收率可以提髙到

17、95%,試汁算兩種填料的氣相總體積傳質(zhì)系數(shù)之比。短語、詞組歸納山動詞開頭構(gòu)成的短語、詞組很多。復(fù)習(xí)時應(yīng)分類處理：、動詞+介詞1. look at看,look like 看上去像、look after照料2 listen to聽3welcome to歡迎到4. say hello to 向問好5speak to對說話此類短語相當(dāng)于及物動詞，其后必須帶賓語，但賓語無論是名詞還是代詞，都要 放在介詞之后。二、動詞+副詞“動詞+副詞”所構(gòu)成的短語義分為兩類：A. 動詞（vt. ） +副詞1. put on 穿上 2 take off 脫下 3 write down 記下此類短語可以帶賓語，賓語若是名詞

18、，放在副詞前后皆可；賓語若是人稱代詞， 只能放在副詞的前面。B. 動詞（vi ） +副詞。1. come on趕快2get up起床3go home回家4 come in 進來 5. sit down 坐一卜 6 stand up 起立此類短語屬于不及物動詞，不可以帶賓語。三、其它類動詞詞組1. close the door 2 look the same 3. go to work/class4.be ill 5. have a look/seat 6.have supper7. look young 8go shopping 9. watch TV/games10. play games介詞短語聚焦“介詞+名詞/代詞”所構(gòu)成的短語稱為介詞短語?，F(xiàn)將Unitsl-16常用的介詞短 語按用法進行歸類。1. in+語言/顏色/衣帽等，表示使用某種語言或穿著°2. in + Row/ Team/ Class/ Grade等，表示“在排/隊/班級/年級”等。3. in the morning/ afternoon/ evening/ 表示"在上午/下午/傍晚”等一段 時間。4. in the desk/ penci 1-box/bedroom等表示"在書桌/鉛筆盒/臥室里”。5. in the tree表示"在樹上（非樹本身所有）”