化工原理气体吸收作业含答案.docx
质系数；(2)分析该过程的限制因素。解：(1)依据亨利定律E=E=K=INkPaX0.05相平衡常数，=片=盘=1.34PI(X)溶解度常数=备=格=0.4146EMt134×18以气相分压差(P1.P：)表示总推动力时：p-E=100XO.05-134×0.01=3.66kPaKG=3.66XK)Ykmo1.(nSkPa)n=Kg(p-p1)=3.66×10-×3.66=1.34×10,kmo1.(三,s)以(C；-CA)表示的传质总推动力时：CA=0.56kno1.ms0.99x18/1000c；-c=0.4146X100X0.05-0.56=1.513kmo1.B,NA=K1.(，；-CA)=8.8X10"X1.513=1.3314X10'kmo1.(m2s)(2)及(PA-A)表示的传质总推动力相应的传质阻力为273597(m?skPa)/kmo1.；其中气相阻力为，=1318()11fskPa/kmo1.；%液相阻力-=2604i7/skPa/kmo1.；Hk1.气相阻力占总阻力的百分数为需X10(%=95.2%273597故该传质过程为气膜限制过程。4.若汲取系统听从亨利定律或平衡关系在计算范围为宜线，界面上气液两相平衡，推导出及k1.、k,的关系。解：因汲取系统听从亨利定律或平衡关系在计算范围为宜线界面上气液两相平衡.=HPZ的关系式由NA=K"-CA)得由S=，入)得HNa=(c；-CAi)(2)KG由NA=A(CA1.-CA)得/NA=(CA1.-CA)(2)式+(3)式，并及(1)式比较得5.在逆流汲取的填料汲取塔中，用清水汲取空气氨混合气中的氨，气相流率为065kg(m2S)°操作液气比为最小液气比的1.6倍，平衡关系为y=0.92x»气相总传质系数Ka为0.043kmo1./(mjS)。试求：(1)汲取率由95%提高到99%,填料层高度的变更。(2)汲取率由95%提高到99%,汲取剂用量之比为多少?解：(1)汲取率为95%时：K=O.65/29=0.0224kmo1.(m2S)1.=O.0224X1.398=0.0313kmo1.(m2S)汲取率为99%时：1.=0.0224X1.457=0.0326kmo1.(m2S)(2)Z=O.0224×1.398=0.0313kmo1.(m2S)1.=0.0224X1.457=0.0326kmo1.(m2S)6 .在一填料塔中用清水汲取氨一空气中的低浓氨气，若清水量适量加大，其余操作条件不变，则匕、X如何变更？(已知体积传质系数随气量变更关系为&oK(ts)解:用水汲取混合气中的氨为气膜限制过程，故KakaX因气体流量/不变，所以即八Kya近似不变，偏不变。因塔高不变，故依据=NOo"oo可知MKi不变。当清水量加大时，因S=-,故S降低，由图5-25可以看出自哈会1.1.VY2-»tX,增大，故X将下降。依据物料衡算1.(Xi-X2)=V(Y1.-Y2)W,VY不变，1.增大,可近似推出X1将下降。7 .在一逆流操作的汲取塔中，假如脱吸因数为0.75,气液相平衡关系为y=2ox,汲取剂进塔浓度为0.001(摩尔比，下同)，入塔混合气体中溶质的浓度为0.05时，溶质的汲取率为90%o试求入塔气体中溶质浓度为0.04时,其汲取率为多少？若汲取剂进口浓度为零，其他条件不变，则其汲取率又如何？此结果说明白什么？解：X,=0.001时：原工况S=0.75K=r,(1.-7)=0.05(1-0.9)=0.005新-1.况Haa=HoGZ=Z解得X=4375×10X1=OBt:原工况S=0.75K=r,(1.-=0.05(1-0.9)=0.005新工况HocZ=Z解得匕=4.×o,从计算结果看，塔高肯定，当用纯溶剂汲取混合气体中的溶质时，入塔气体组成变更，其他条件不变，其汲取率不变。8.在一逆流操作的填料塔中，用纯溶剂汲取混合气体中溶质组分，当液气比为1.5时，溶质的汲取率为90%,在操作条件下气液平衡关系为y=075X.假如改换新的填料时，在相同的条件下，溶质的汲取率提高到98%,求新填料的气相总体积汲取系数为原填料的多少倍？解：原工况：5=-=-=0.51.15新I-况：S=S9.用纯溶剂在一填料汲取塔内，逆流汲取某混合气体中的可溶组分。混合气体处理量为1.25Nm's,要求溶质的回收率为99.2%。操作液气比为1.71,汲取过程为气膜限制。已知IOC下，相平衡关系Y=O5X,气相总传质单元高度为0.8m。试求:（1）汲取温度升为30C时，溶质的汲取率降低到多少？（30C时，相平衡关系y=1.2X）（2）若维持原汲取率，应实行什么措施（定量计算其中的2个措施）。解：（1）原工况：s=0.2921.171新1.况：H×=HooZ=Z解得=0.95（2）温度上升，平衡线上移，推动力减小，保持汲取率不变，可实行措施：
