化工原理答案

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1、第八章传质过程导论第八章传质过程导论1．含有CCl蒸汽的空气，由101.3kPa(绝)、293K压缩到l013kPa(绝)后，4进行冷却冷凝，测出313K下开始有CCl冷凝，混合气出冷凝器时的温度为4300K求：(l)压缩前、压缩后开始冷凝前与出冷凝器时，CCl蒸汽的质量分率、质4量比和摩尔浓度。(2)出冷凝器时CCl蒸汽冷凝的百分率。4四氯化碳的饱和蒸汽压数据如下：T/K2732832882933003130p/mmHg33.755.671.189.8123210注：1mmHg=133.3pa解：(1)l013kPa(绝)，313K下开始有C

2、Cl冷凝，则4210×101.3760y==0.027610130.0276×154压缩前：a==0.1310.0276×154+(1−0.0276)×290.0276×154a==0.15(1−0.0276)×29yp0.0276×101.3−33C===1.15×10kmol/mRT8.314×293压缩后开始冷凝前：a=0.131，a=0.15yp0.0276×1013−23C===1.07×10kmol/mRT8.314×313123×101.3760出冷凝器时：y'==0.016210130.0162×154a'==0.0800.01

3、62×154+(1−0.0162)×290.0162×154a'==0.087(1−0.0162)×29第页1第八章传质过程导论yp0.0162×1013−33C===6.58×10kmol/mRT8.314×300a−a'0.15−0.087(2)×100%=×100%=42%a0.152．二氧化硫与水在30℃下的平衡关系为：a(kgSO/100kgHO)0.10.20.30.50.71.01.522p/mmHg4.711.819.5365279125试求总压为101.3kPa(绝)下的x−y关系，并作图。a64pi解：由公式x=和y=可算得

4、x、y数据入下表所示：a100p+总6418y0.0060.01560.02570.04740.06840.1040.164x0.000280.000560.000840.00140.001960.00280.00420.2y0.150.10.05000.0010.0020.0030.0040.005x3．试用Fuller等人的方法分别估算20℃、101.3kPa下氨和二氯化硫在空气中的扩散系数D，并将结果和表8-2中能查到的数据进行核对。−71.75111/21.00×10T(+)MMAB解：D=NH31/31/32p[(∑υA)+(∑υB)

5、]−71.75111/21.00×10×293.15(+)1729=1/31/321×[14.9+20.1]−52=2.36×10(m/s)第页2第八章传质过程导论−52查P14表8-2，得：D=1.98×10m/sNH3−71.75111/21.00×10T(+)MMD=ABSO21/31/32p[(∑υA)+(∑υB)]−71.75111/21.00×10×293.15(+)6429=1/31/321×[41.1+20.1]−52=1.22×10(m/s)−52查P14表8-2，得：D=1.22×10m/sSO24．试估算25℃下CCl在很

6、稀的苯溶液中的扩散系数。实测数据为4−521.92×10cm/s。解：查上册附录中液体粘度共线图，得苯在25℃下的粘度：μ=0.62mp⋅sa3υ=υ+4υ=14.8+4×24.6=113.2(cm/mol)ACCl−80.57.4×10(aM)TD=sAS0.6μυA−80.57.4×10×78×298.15=0.60.62×113.2−52=1.84×10(cm/S)5．一浅盘中存有2mm的水层，在101.3kPa及25℃的恒定温度下靠分子扩散逐渐蒸发到大气中。假定扩散始终是通过一层厚度为3mm的静止空气层，该空气层外的水蒸气分压可忽略，求

7、盘中水蒸发完所需的时间。扩散系数可由表8-2查取。解：该扩散过程为单向扩散：查得25℃水的平衡分压p=3170p，扩散系数为：aT1.752981.752D=D()=0.22×()=0.256cm/s0T2730p=p−p=101300−3170=98130pB1A1ap=p−p=101300−0=101300pB2A2a第页3第八章传质过程导论p−p101300−98130p=B2B1==99707pBmp101300alnB2lnp98130B1DpN=()(p−p)AA1A2RTδpBm−40.256×10101300=()(3170−0

8、)8.314×298×0.003997072=0.011(mol/m⋅s)设圆盘的横截面积为F,则0.002Fρ0.002×1000×103MH2O1