化工原理第6章課后習(xí)題答案

化工原理第6章課后習(xí)題答案

第五章習(xí)題解答

1)1)總壓100

,溫度25℃的空氣與水長時間接觸，水中的

的濃度為多少？分別用摩爾濃度和摩爾分率表示?？諝庵?/p>

解：將空氣看作理想氣體：y=0.79

p*=yp=79kPa

查表得E=8.76X10kPa

x?p*/E?10?65的體積百分率為0.79o

5?6H=?/(EMS)?1000/(8.76?10?18)?6.342?10

C=p*.H=79x6.342xl0-5=5.01xl0-4kmol/m3kmoL/(kN.m)

2)2)已知常壓、25c下某體系的平衡關(guān)系符合亨利定律，亨利系數(shù)

E為

大氣壓，溶質(zhì)A的分壓為0.54大氣壓的混合氣體分別與三種溶液

接觸：①溶質(zhì)A濃度為

的水溶液；③溶質(zhì)A濃度為

質(zhì)A在二相間的轉(zhuǎn)移方向。的水溶液；②溶質(zhì)A濃度為

的水溶液。試求上述三種情況下溶

解：E=0.15X104atm,p=0.054atm,P=latm,y=p/P=0.054

①m?E

P?0.15?104

?5xl?0.021?103?3.6?10

**y?mx?0.054?y?y?y?0，平衡11Al

x2?0.0011?103?1.8?10?5

②

**.,.y2?mx2?0,027?y?y?y2?0.?.氣相轉(zhuǎn)移至液相

x3?0.0031?103?5.4?10?5

**.\y3?mx3?0.081?y?y?y3?0.?.液相轉(zhuǎn)移至氣相

(4)P=3atmy=0.054E=0.15xl04atm

.,.m=E/P=0.05X104

x4=x3=5.4x10-5

**.\y4?mx4?0,027?y?y?y4?0...氣相轉(zhuǎn)移至液相

3）3）某氣、液逆流的吸收塔，以清水吸收空氣?硫化氫混合氣中的

硫化氫。總壓為1大氣壓。已知塔底氣相中含

1.5%（摩爾分率），水中含

的

濃度為

（摩爾分率）。試求塔底溫過程推動力。

5℃及30℃時的吸收

解：查表得(50C)El=3.19xl04kpaml=El/P=315

5-5

p*l=Ex=0.319?10?1.8?10=0.5724KPa

y*l=p*l/P=O.5742/101.33=0.0057y.l=0.015氣相推動力：液相推動力:

?yl=yl-y*l=0.0093

?xl=x*l-xl=yl/m-xl=2.96?10

4

-5

查表得（30C）：E2=6.17?10KPa,m2=E2/p=609p*2=E2x=6.17?10?1,8?10

氣相推動力：液相推動力：

4

-5

=1.1106kpa

y*2=p*2/P=1.1106/101.33=0.011

?y2=y2-y*2=0.0040

?x2=x*2-x2=y2/m2-x2=6.63?10

4）4）總壓為100

,溫度為15℃時

的亨利系數(shù)E為

o試

計算：①H、m的值（對稀水溶液密度為

）;②若空氣中

的分壓為50

,試求與其相平衡的水溶液濃度，分別以摩爾分率和摩爾濃度表示。

解：1)H=EMs/p

g=1.22?10?18/(10)=2196kN,m/KmoLm=E/P=1.22?10/100=12202)p=Ex50=1.22

?10xx=4.10?10p=HC50=2196CC=0.023kmol/m

3

-45

5

5

3

5)5)在總壓為100

觸后測得水中

似取為

、水溫為30℃鼓泡吸收器中，通入純

的平衡溶解度為

,試求亨利系數(shù)。

,經(jīng)充分接

溶液，溶液的密度可近

解：p*=100KPa

H=C

p*=2.857?10100

=-2=2.857?103

-4-4(mol/L)/kPa10?18=1.945?105E=p

HMs2.857?10kPa

,擴(kuò)散兩端組

為

6)6)組分A通過另一停滯組分B進(jìn)行擴(kuò)散，若總壓為

分A的分壓分別為23.2

和6.5

。實驗測得的傳質(zhì)系數(shù)

o若在相同的操作條件和組分濃度下，組分A和B

進(jìn)行等分子擴(kuò)散，試分別求傳質(zhì)系數(shù)

和傳質(zhì)速率

o解：pAl=23.2KPapA2=6.5KPapBl=P-pAl=78.1KPa

pB2=94.8KPakG?P?DP=??=RT8?pBm?RT8(pBl-pB2)D

In

D=1.2?10

=D

RT8-5=1.41?10pB2pBl-5mol/(m?s?Pa)2RT8

kG'mol/(m?s?Pa)-522=1.2?10mol/(m?s?Pa)

''-42()N=kp-p=2.0?10kmol/(m?s)GA1A2A

7

)7)已知：柏油路面積水，水溫

20℃,空氣總壓100

,空氣中水汽分壓1.5

,設(shè)路面積水上方始終有厚的靜止空氣層。問柏油路面積水吹干需

多長時間？

解：該過程可看作一組分通過另一停滯組分的擴(kuò)散過程查表得

200c時水的飽和蒸汽壓為P=1.5kPa依題意pAl=2.3346kPa

pA2=1.5kPa

pBl=100-2.3346=97.6654kPa

pB2=100-1.5=98.5kPa

pBm=(pBl-pB2)/Ln(pBl/pB2)=98.08kPa

由表得：

0C水的擴(kuò)散系數(shù)

20C水的擴(kuò)散系數(shù)00-42D=0.22?10m/s-4D=0.248?10

PBmm/s2NA=Dp(pAl-pA2)/(RTZ)

=0.248?10

-4

?100?(2.2346-1.5)/(8.314?293?0.25?10

2

-3

?98.08)

=3.46?10

-5

KmoL/(m?s)

以為擴(kuò)散為穩(wěn)定擴(kuò)散，所以

NA=ph/(MA6)0=ph/(MANA)

0=1000?3?10

-3

/(18?3.46?10

-5

)=4.808?10s

3

8)8)試分別計算0℃及101.3

驗值進(jìn)行比較分析。

下

、

在空氣中的擴(kuò)散系數(shù)，并與實

解：(1)A：C02,B：空氣，MA=44,MB=29

VB=29.9,VA=34.0,P=101.3KPa,t=273.2K

1

4.36?10D=

-5

T

1.5

?11?

+?MB??MA+VB

3

PVA

3

2

=1.155?10

-5

m

2

s

(2)A：S02,B：空氣，MA=64,MB=29

VB=29,9,VA=44.8,P=101,3KPa,t=273.2K

1

4.36?10D=

-5

T

1.5

?11?

+?MB??MA+VB

2

PVA

3

2

=9.822?10

-6

m

2

s

9)9)試計算

在35℃水中的擴(kuò)散系數(shù)，并與實驗值進(jìn)行比較分析。

解：A：HCI,B：H20,MB=18,a=2.6

VA=3.7+21.6=25.3,T=308.2K,U=0.7225cp

D=

7.4?10

-8

(aMB)

0.6

0.5

T

|1VA

=3.11?10

-5

cm

2

,吸收過程傳質(zhì)系數(shù)分別為

,氣液相平衡關(guān)系符合亨利定

和

10)10)某傳質(zhì)過程的總壓為300

、

律，亨利系數(shù)E為

,試求：①吸收過程傳質(zhì)總系數(shù)

②液相中的傳質(zhì)阻力為氣相的多少倍。

m=

EP

=35.57

解：10.(1)E=10.67X103kPa,P=300kPa,

IKy

=lky

+mkx

11.07

+35.5722

AKy=0.3919

1

Kx

m

=lmky=+lkx=135,57?1.07+122，Kx=13.94kx

kykxl.73(2)mky

11)在填料塔內(nèi)以水吸收空氣?氨混合氣中的氨。已知：總壓P為1

大氣壓，溫度t為20℃,亨利系數(shù)E為

,氣相體積傳質(zhì)分系數(shù)

為

,液相體積傳質(zhì)分系數(shù)

為

O氣相

中含氨5.4%(體積)，液相中含氨0.062(摩爾分率)，液相可按稀溶

液處理。試求氣、液界面處平衡的濃度以及氣相傳質(zhì)阻力占總阻力的分率。

解：m=E/P=76.6/101.33=0.756

，y=0.054x=0.062c=1000/18=55.56kmoL/m

kym=p?kam=101.33?4.25?10-43=0.0431kmoL/(m?s)

33kxm=C?kLm=5.82?10

在界面處：yl=mxl-3?55.56=0.323kmoL/(m?s)

kym(y-yl)=kxm(xl-x2)

yl=0.756xl

4.31?10-2(0.054-yl)=0.323(xl-0.062)

得:xl=0.0629yl=0.0475

l/kym=l/kym+m/kxm=l/0.0431+0.756/0.323=25.54

0氣相阻力占總阻力分率為：n=1/(0.0431?25.54)=90.8

12)若某組分在氣相中的摩爾分率保持不變，將其總壓增大一倍，但其

質(zhì)量流速不變，試分析

和

的變化情況？lnpB2

kg=

解：

D-?P?pBlDP?=?RT8RTSpB2-pBl?pBm?Dl

P：Pt,DP不變，(pB2-pBl)>=2(pB2-pBl)l'kg=kg2.\

Vky=Pkg.*.

'

ky=ky

'=NA

NA=ky(yl-y2)

ANA

13)用填料塔進(jìn)行逆流吸收操作，在操作條件下，氣相、液相傳質(zhì)系數(shù)

分別為

和

O試分別計算相平衡常數(shù)

為0.1和100

時，吸收傳質(zhì)過程的傳質(zhì)阻力分配情況。若氣相傳質(zhì)分系數(shù)

,當(dāng)氣相

流量G增加一倍時，試分別計算上述兩種情況下總傳質(zhì)系數(shù)增大的倍

數(shù)。解：@ky=0.013kmol/(m2?s),kx=0.026kmol/(m2?s)

m=0.1El寸，

IKy

ky

=76.92

y

kx

=3.846

Iky

+

mkx

y

=80.769?K=0.01238

m

:=4.76%

V

:K

=0.9524=95.24%

mk

=0.769

V

kx

K

m=100時，

lKxkx

=lkx

+

Imk

V

/

kx

=38.462

=39.231?K

y

=0.02549

：y

:Kx

=0.9804=98.04%

0.8

mk

Kx

=1.96%

②G'=2G,ky'=2ky=0.02263

1

=1.784

V

m=0.1時，Km=100時，K

'

y

lk

'y

+

mkxlmk

'

=48.027?Ky'=0.02082?

Ky'

KKx'

=1.008

1

'x

lkx

+

=38.904?Kx'=0.0257?

V

Kx

14)對低濃度氣體吸收，當(dāng)平衡關(guān)系為直線時，試證明：

式中

分別為塔底與塔頂兩端面上的氣相吸收推動力。

證明：N0G=(yl-y2)/?ym

=(yl-y2)(Ln?yl/?y2)/[(yl-mx2)-(y2-mx2)]=(Ln?yl/?y2)/[l-m(xl-x2)/(yl-y2)]

=Ln(?yl/?y2)/(l-mG/L)

15)用純?nèi)軇Φ蜐舛葰怏w作逆流吸收，可溶組分的回收率為

為最小液氣比的

計算

倍。物系平衡關(guān)系服從亨利定律。試以

的計算式。

,實際液氣比兩個參數(shù)列出

解：令進(jìn)塔氣體濃度為yl,則出塔氣體濃度為y2=yl(l-n)

L/G=p(L/G)min=p(yl-y2)/xL/G=(yl-y2)/(xl-x2)

，Bnm=[(yl-yl(l-n)]/xl?xl=yl/mB由上題證明的結(jié)果：

N0G=(Ln?yl/?y2)/(l-mG/L)

又？yl=yl-mxl=yl-yl/B?y2=y2-0=yl(l-n)?yl/?y2=(8-l)/[B(1-n)]

*1

x2=0

=Pnm

N0G=PnLn[(p-i)/p(i-n)]/(3n-D

16)在一逆流吸收塔中，用清水吸收混合氣體中的

(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，進(jìn)塔氣體中含

,氣相流量為

6.0%(體積)，要求條件下的平衡關(guān)系

,操作液氣比為最小液氣比的L6倍。試求：⑴吸收劑用量和出塔液

體組成；⑵寫出操作線方程；⑶氣相總傳質(zhì)單元數(shù)。

解：x2=0,yl=0.06,y2=0.06(1-0,95)=0.003

PV??n=?

3??RTV=300m/h=12.27kmol/h,

,m=1200

?L?

??V?

min

yl-y2yl-x2

=1.6

min

*

yl-y2yl

m

?L?=1.6?

?V?V

L

yl-y2yl

m

AL=22380.48kmol/h

V(yl-y2)=L(xl-x2)=Lxl，xl=3.125X10-5(2)

y=

L

LL??

x+y2-x2?=x+y2=1824x+0.003

??VVVA=

LmV

=1.52

(3)(3)

NoG=

??l?yl-mx21?ln?l-?+?l?A?y2-mx2A??l-A

1

??l?yll?ln?l-?+?=5.891??Ay2A??l-Al

17)試按吸收因數(shù)法推導(dǎo)出以液相濃度差為推動力的吸收過程傳質(zhì)單

元數(shù)計算

式：

證明：NOL=

xl

?

x2

dx/(x-x)

*

y=yl/m-L(xl-x)/Gx=yl/m-L(xl-x)/GNOG=

*

?

xl

x2

dx/[(yl/m-L(xl-x)/Gm-x]

={Ln[(l-L/mG)x2+(L/mG)/xl-yl/m+(L/mG)yl-(L/mG)yl]/[(l-L/mG)xl+(L/mG)x

l-yl/m]}/[l-L/(mG)]={Ln[(l-L/mG)(yl/m-x2)+(L/mG)(yl/m-xl)]/(yl/m-xl)}/(l-

L/mG)

={Ln[(l-L/mG)(yl-mx2)/(yl-mxl)+L/mG]}/(l+L/mG)18)以清水在填料塔

內(nèi)逆流吸收空氣?氨混合氣中的氨，進(jìn)塔氣中含氨4.0%(體積)，要求回

收率

為0.96,氣相流率G為

最小液氣比的1.6倍，平衡關(guān)系為

o試求：①塔底液相濃度

o采用的液氣比為

，總傳質(zhì)系數(shù)

;②所需填料層高度

O

為

解：

1)

y2=yl(l-q

)=0.04?0.04=0.0016

L/G=1.6(L/G)min=1.6(yl-y2)/(yl/m-x2)=1.413M

m

=0.04?17+0.96?29=28.52kg/kmoL

2

G=0.35/28.52=0.01227kmol/(m?s)L=1.413G=0.017338kmol/(m?s)

2

1

L/G=(yl-y2)/xlxl=0.0272

2)

HOG=G/K

ym

=0.01227/0.043=0.2853m

N0G=(yl-y2)/?ym

?ym=[(yl-mxl)-y2]/Ln[(yl-mxl)/y2]

=(0.04-0.92?0.0272-0.0016)/Ln[(0.04-0.92?0.0272)/0.0016=0.00598

?*?

N

OG

=6.41

H=HOG?NOG=0.2853?6.41=1.83m

19)接上題，若氣、液相接觸改為并流操作，氣、液流量及進(jìn)口濃度

都不變，填料層高度為上題算出的

,操作溫度、壓強亦不變，問回收率

為多少？

解：xl=0

且汽流量不變

(yl-y2)/x2=L/G=1.413因H及操作溫度，壓強不變

.*.NOG=6.41

?ym=[yl-(y2-mx2)]/Ln[yl/(y2-mx2)]yl-y2=1.413x2(yl-y2)/?ym=6.41聯(lián)立

上面三式

得：

y2=0.01584?n'=l-y2/yl=l-0.01584/0.04=60.60

20)試在“y?x”圖中定性畫出下列各吸收流程的操作線與平衡線

2Ll,x2y2x3L,x2y4

13G,ylL3,xlGl,x3xlGl=G2G2,y321)在一逆流接觸

的填料吸收塔中，用純水吸收空氣?氨混合氣中的氨，入塔氣體中含

9%,要求吸收率為95%,吸收劑用量為最小用量的1.2倍，操作條

。傳質(zhì)單元高度為0.8m。試求：①填料層高度

及其它條件均不變，

件下的平衡關(guān)系為

②若改用含0.05%(摩爾分率)的稀氨水作吸收劑，吸收率為多少？

解：1)yl=0.09x2=0y2=(l-0.95)?0.09=0.0045

L/G=1.2(L/G)min=1.2(0.09-0.0045)/(0.09/l.2)=1.368

xl=G(yl-y2)/L=(0.09-0.0045)/1.368=0.0625

?yl=0.09-0.0625?1.2=0.015

?y2=0.0045

?ym=(0.015-0.0045)/Ln(0.015/0.0045)=0.00872

NOG=(0.09-0.0045)/0.00872=9.8

H=9.8?0.8=7.84m

2)yl=0.09

L/G不變

(yl-y2)/(xl-x2)=1.368xl=0.0625x2=0.0005

解得：y2=0.0052

q=l-y2/y'=l-(0.0052/0.09)=94.2400

，總壓為1

，其中含

,為22)以清水在填料塔內(nèi)逆流吸收空氣?二氧化硫混合氣中的

溫度為20℃,填料層高為4m?；旌蠚饬髁繛?.68

0.05(摩爾分率)，要求回收率90%,塔底流出液體濃度為

o試求：①總體積傳質(zhì)系數(shù)

；②若要求回收率提高至95%,操作條件不變，要求的填料層高度為

多少？

解：1)Mm=64?0.05+29?0.95=30.75

2G=1.68/30.75=0.055kmol/(m?s)

查表(20C)0E=0.355?10kPa

m=E/P=354

由G(yl-y2)=L(xl-x2)L=2.475kmol(m?s)2

?yl=yl-mxl=0.05-35?0.001=0.015

?y2=0.005?ym=(0.015-0.005)/Ln3=0.0091

NOG=(0.05-0.005)/0.0091=4.94

H=NOG?HOG=G?NOG/K

，K

ym

ym2

=0.068kmol/(m?s)

HOG=0.81m

2)y2=0.05(l-0.95)=0.0025由

G(yl-y2)=L(xl-x2)

/.xl=0.001056

?yl=yl-mxl=0.05-35?0.001056=0.01304?y2=y2=0.0025

?ym=(0.01304-0.0025)/Ln(130.4/25)=0.00638NOG=(0.05-0.0025)/0.0063

8=7.45H=0.81?7.45=6.04m

23)接上題，若液體流量增大15%,其它操作條件不變。已知

9

位是

O問回收率

為多少？

2

o式中：

的單

解：L0=G(y-y)/x=0.0546(0.05-0.005)?1000=2.457kmol/(m

L=1.15L0=2.83kmol/(mkya=1.57?0,0546kxa=1.62?2.831/KKH由

yaOG

ya

0.82

0.7

2

?s)

?s)

0.25

?2.83=0.266kmol/(m?s)

3

3

=3.797kmol/(s?m)

=m/kxa+l/kya=35/3.797+l/0.266=12.98

3

=0.077kmol/(s?m)=G/K

ya

=0.0546/0.077=0.71m

OG

NOG=H/H

=4/0.71=5.65

?ym=(0.05-35xl-y2)/Ln[(0.05-35xl)/y2]NOG=(0.05-y2)/?ym又可得

'

(yl-y2)/xl=L/Gy2=0.0029

即得

(0.05-y2)/xl=51.75

xl=0.00091

r|=y2/yl=0.942

24)一逆流操作的吸收塔中，如果

為0.75,相平衡關(guān)系為

,吸收劑

進(jìn)塔濃度

為0.001(摩爾分率，下同)進(jìn)氣濃度為0.05時-，其回收率為90%,

試求進(jìn)氣濃度為0.04時，其回收率為多少？若吸收劑進(jìn)口濃度為零，其它

條件不變，則其回收率又如何？

解：依題意：

NOG不變

(yl-mx2)/(y2-mx2)保持不變

NOG={Ln[(l-mG/L)(yl-mx2)/(y2-mx2)+mG/L]]/(l-mG/L)mG/L不變，故

(yl-mx2)/(y2-mx2)=(0.05-2?0.001)/(0.005-2?0.001)=16

1)E)EI(0.04-2?0.001)/[0.04(l-n)-2?0.001]=16

可推出2)

n=89.10q=93.75

yl/(l-n)yl=16可推出

25)某混合氣體中含溶質(zhì)5%(體積)，要求回收率為85%。吸收劑進(jìn)

塔濃度為0.001(摩爾分率)，在20℃,101.3

下相平衡關(guān)系為

o試求逆流操作和并流操作的最小液氣比各為多少？由此可得到什么

結(jié)論？解：

yl=0.05,y2=0.05(1-0.85)=0.0075,m=40,x2=0.001

?L???V?

min

yl-y2ylm-x2

=170

并流：yl=0.05,y2=0.0075,

m=40,xl=0.001

?L?-??V?

min

yl-y2x2-xl

*

yl-y2y2m-xl

=-52.3

?L???.?V?

=52.3

min

26)爾分率)，要求回收率為92%。取液氣比為最小液

氣比的1.6倍。氣液逆流，平衡關(guān)系

,氣相總傳質(zhì)單元高度為0.62米。試求填料層高

O

又，為增大填料潤濕率，采用吸收劑再循環(huán)流程，氣體流量及進(jìn)、出

塔的濃度不變，補充的純?nèi)軇┝髁亢蛡髻|(zhì)單元高度均不變，循環(huán)液流量與

補充液流量之比為0.10。試求此操作所需的填料層高度。

解：1)yl=0.048

y2=yl(l-q)=0.00384

xl=0.012

x2=0

L/G=1.6(L/G)min=1.6?(0.048-0.00384)/0.0192=3.63L/G=(yl-y2)/xl

=0.009166

NOG=(yl-y2)/?ym=(0.048-0.00384)/0.009166=4.82H=HOG?NOG=4.82?0.62=2

,99m

?ym=(0.048-2.5?0.012-0.00384)/Ln[(0.048-2.5?0.012)/0.00384]

2)對虛線框進(jìn)行物料衡

L,G不變算xl不變yl,y2不變

x2=0.1xl/l.1=0.0011

?ym=[0.048-2.5?0.012-(0.00384-2.5?0.0011)]/Ln[(0.048

-2.5?0.012)/(0.00384-2.5?0.0011)]

=0.00603

NOG=7.32

H=0.62?7.32=4.54m

27)在填料塔中，用純油吸收空氣中的苯，入塔混合氣量為

，其中含苯6%(體積)，要求出塔氣體中含苯不高于0.5%(體積)，

操作條件下的平衡關(guān)系

,實際液氣比取最小液氣比的1.5倍。試求：①吸收劑用量及出塔液

相濃度；②全塔對數(shù)平均推動力

;③若采用吸收劑循環(huán)流程，在保證原吸收率不變的條件下，入塔液

體濃度和循環(huán)液量最大應(yīng)為多少？④畫出兩種情況下操作線示意圖。

解：1)G=1200/22.4=53.57kmol/h

yl=0.06y2=0.005x2=0

L/G=1.5(L/G)min=1.5?(0.06-0.005)/(0.06/0.2)=0.275

L=0.275?53.57=14.73kmol/h

xl=G(yl-y2)/L+x2=(0.06-0.005)/0.275=0.2

2)?yl=yl-mxl=0.06-0.2?0.2=0.02

?y2=y2=0.005

?ym=(0.02-0.005)/Ln(0.02/0.005)=0.0108

3)由題意xO與y2呈平衡即:y2=mx0

x0=y2/m=0.005/0.2=0.025

xO=(xl6+x2)/(l+e)=xl0/(l+0)

6=x0/(xl-x0)=0.025/(0.2-0.025)=0.143

6L=0.143?14,73=2.106kmol/h

4)略

28)空氣?四氯化碳化合氣體中含四氯化碳5%(體積，下同)，氣相

流量G為

,要求回收率90%。吸收劑分兩股，第一股含四氯化碳為0.002,

從塔頂進(jìn)入塔內(nèi)；第二股含四氯化碳0.010,從塔中部某處進(jìn)入塔內(nèi)。

兩股吸收劑用量相同，均為

o已知操作條件下體系的相平衡關(guān)系為

，試計算：①出塔液體濃度為多少？②若全塔傳質(zhì)單元高度為0.8米，

則第二股吸收劑加入的最適宜位置(加入口至塔底的高度)應(yīng)在何處。

(1)yl=0.05,y2=0.05X(l-0.9)=0.005,

G=0.042kmol/(m2?s),x2=0,002,x2'=0.01,m=0.5LI=L2=

0.021kmol/(m2?s)

Axl=0.051

'

x2+x2??+2LxlG(yl-y2)=-L???

'

xl-x2??G(yl-y)=2L???y=yl-2LmG

?*?

2L?'xl-x2??=0.009??G

A==2

1A

=0.5

NOG

'?l?yl-mx21??

=ln?l-?+?=3.625

'AA??y-mx??l-

2?A?

1

Z.H=HOG?NOG=0.8X3.625=2.9m

29）29）礦石焙燒爐氣中含SO24.5%（體積），其余惰性氣體按空

氣計。爐氣冷

卻后在填料塔中以清水逆流吸收爐氣中的SO2。操作壓強為latm,操

作溫度為30℃。塔徑為0.8m,填料層高為10m,要求回收率為95%,進(jìn)

塔爐氣流量為1150m3/h（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）。已知kGa為5X10-4kmol/（sm3'kPa）,

kLa=5X10-21/so試求：①塔底液體濃度為多少?②若將爐氣進(jìn)一步降溫

后再吸收，其操作溫度降至20℃時，其回收率為多少?設(shè)其它操作條件不

變，kGa和kLa的值均不變。

解：1）由題意:yl=0.045

y2=0.00225

2

4

x2=0

2

G=1150/(22.4?3600?3.14?0.8/4)=0.0284kmol(/s.m)30?C時,

E=0.485?10kPam=E/P=48.021K

ya

C=p/M

ya

s

=1000/18=55.56kmol/m

3

3

ya

lkya

+

mkxa

?K=0.027kmol(/s.m)

HOG=G/K

=1.05m

NOG=H/HOG=9.53

?y-mx2?由NOG=(yl-y2)/?ym=(yl-y2)/?((yl-mxl)-(y2-mx2))/lnl

?

y-mx2??

經(jīng)試差得：xl=0.000775（塔底出液濃度）

20?C時，E=0.355?10kPa

m=E/P=35.03K

'ya

4

=0.0309kmol（/s.m）

ya

3

HOG'=G/K

'=0.918m

NOG'=H/HOG'=10.9

由：NOG=

1

AmGL??l?y-mx21?ln?l-?l+?A?y2'-mx2A??l-A?l=

得：y2'=0.0003095H'=l-y2'/yl=99.3%

30）一正在操作的逆流吸收塔，進(jìn)口氣體中含溶質(zhì)濃度為0.05（摩爾

分率，下同），吸收劑進(jìn)口濃度為0.001,實際液氣比為4,