《化工原理》习题集

《《化工原理》习题集》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、《化工原理》习题集第二章气体吸收1、当总压为101.3kPa，温度为25℃时，100克水中含氨1克，该溶液上方氨的平衡分压为0.933kPa；若在此浓度范围内亨利定律适用，试求溶解度系数H和相平衡常数m（溶液密度近似取为1000kg/m3）。2、含有4%（体积）氨气的混合气体，逆流通过水喷淋的填料塔，试求氨溶液的最大浓度，分别以摩尔分率，质量分率，比摩尔分率，比质量分率表示。塔内绝对压强为2.03×105Pa,在操作条件下，气液平衡关系为p*=2000x(式中p的单位为mmHg,x为摩尔分率)。3、已知NO2水溶液的亨利系数如下：温度/℃5101520253035E/×102

2、kPa1.191.431.682.012.282.623.06指出下列过程是吸收过程还是解吸过程，推动力是多少？并在x-y图上表示。（1）含NO20.003(摩尔分率)的水溶液和含0.06(摩尔分率)的混合气接触，总压为101.3kPa，T=35℃；（2）气液组成及总压同（1），T=15℃；（3）气液组成及温度同（1），总压达200kPa（绝对压强）。4、已知某吸收系统中，平衡关系为y=0.3x，气膜吸收分系数ky=1.815×10-4kmol/(m2.s)，液膜吸收分系数kx=2.08×10-5kmol/(m2.s)，并由实验测得某截面上气液相浓度分别为y=0.014，x=

3、0.02，试求：（1）界面浓度yi、xi分别为多少？（2）液膜阻力在总阻力中所占的百分数，并指出控制因素；（3）气相推动力在总推动力中所占的百分数。4、在吸收塔内用水吸收混于空气中的低浓度甲醇，操作温度为27℃，压力为101.3kPa（绝对压力）。稳定操作状况下，塔内某截面上的气相中甲醇分压为5.07kPa，液相中甲醇浓度为2mol/m3。甲醇在水中的溶解度系数H=1.995kmol/(m3.kpa.)，液膜吸收分系数kL=2.08×10-5m/s，气膜吸收分系数kG=1.55×10-5kmol/(m2.s.kpa.)。试计算该截面上的吸收速率。5、在某填料吸收塔中，用清水处

4、理含的SO2混合气体。逆流操作，进塔气中含SO20.08（摩尔分率），其余为惰性气体。混合气体的平均分子量取28，水的用量比最小用量大65%。要求每小时从混合气体中吸收2000kgSO2的，操作条件下气液平衡关系为Y=26.7X，计算每小时用水量为多少m3？6、在总压为101.3kPa，温度为20℃的吸收塔中，用清水吸收SO2-空气混合气体中的SO2。入塔时SO2浓度为5%（体积），要求在处理后的气体中，SO2含量不超过1%（体积）。在101.3kPa和20℃时，平衡关系可近似写为Y*=35X。试问：（1）逆流操作和并流操作时最小液气比（L/V）min各为多少？由此可得出什么

5、结论？（2）若操作总压增为303.9kPa时，采用逆流操作，其最小液气比为多少？并与常压逆流操作的最小液气比作比较讨论。1、由矿石焙烧炉送出的气体含SO29%（体积%），其余可视为空气。冷却后送入吸收塔用水吸收，以回收其中SO2的95%。在操作条件下的平衡关系为Y*=48X，吸收塔每小时处理的炉气量为1000m3（303K，100kPa），所用液气比为最小液气比的1.4倍。求每小时用水量和出塔溶液的浓度。2、在一逆流吸收塔中用吸收剂吸收某混合气体中的可溶组分。已知操作条件下该系统的平衡关系为Y=1.15X，入塔气体可溶组分含量为9%（摩尔%），吸收剂入塔浓度为1%（摩尔%）；

6、当液气比分别取L/V>m，L/V

7、2）、（3）两种情况操作时，那种所需的传质面积较小？为什么？4、在一逆流填料吸收塔中，用清水处理SO2混合气体。进塔气中含SO20.09（摩尔分率），水的用量比最小用量大70%。要求SO2吸收量为2000kg/h,操作条件下的气液平衡关系为Y=26.7X，计算每小时用水量为多少立方米。11、需要设计用清水作吸收剂的填料塔，因算出的填料层高度与直径之比过大，拟改为两个高度较小的塔联合操作，现提出以下几个流程方案，各种方案中（1）每塔L/V相等；（2）Yb1、YD、Ya2不变，设平衡关系服从亨利定律，试分别