文档介绍:第九章 吸收
1.已知在25℃时,100g水中含1g NH3,则此溶液上方氨的平衡蒸气压为986Pa,在此浓度以内亨利定律适用。试求在1013×105Pa(绝对压力)下,下列公式中的常数H和m
(1)p*=c/H; (2)y*=mx
2.1013×105Pa、10℃时,氧气在水中的溶解度可用下式表示:
p=327×104x
式中 p——氧在气相中的分压,Pa;
x——氧在液相中的摩尔分率。
试求在此温度和压强下与空气充分接触后的水中,每立方米溶有多少克氧。
3.某混合气体中含2%(体积)CO2,其余为空气。混合气体的温度为30℃,总压强为5×1013×105Pa。从手册中查得30℃时CO2在水中的亨利系数E=141×106mmHg。试求溶解度系数H,kmol(m3·kPa)及相平衡常数m,并计算100g与该气体相平衡的水中溶有多少克CO2。
4.在1013×105Pa、0℃下的O2下的O2与CO混合气体中发生稳定扩散过程。已知相距02cm的两截面上O2的分压分别为100和50Pa,又知扩散系数为018cm2/s,试计算下列两种情形下O2的传递速率kmol/(m2·s):
(1)O2与CO两种气体作等分子反向扩散;
(2)CO气体为停滞组分。
5.一浅盘内存有2mm厚的水层,在20℃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5mm的静止空气膜层,此空气膜层以外的水蒸气分压为零。扩散系数为260×10-5m2/s,大气压强为1013×105Pa。求蒸干水层所需时间。
6.于1013×105Pa、27℃下用水吸收混于空气中的甲醇蒸气。甲醇在气、液两相中的浓度很低,平衡关系服从亨利定律。已知H=1955kmol/(m3·kPa),气膜吸收分系数kG=155×10-5kmol/(m2·s·kPa),液膜吸收分系数kL=208×10-5kmol/(m2·s·kmol·m-3)。试求吸收总系数KG并算出气膜阻力在总阻力中所占的百分数。
7.在吸收塔内用水吸收混于空气中的低浓度甲醇,操作温度27℃,压强为1013×105Pa。稳定操作状况下塔内某截面上的气相中甲醇分压为375mmHg,液相中甲醇浓度为211kmol/m3。试根据上题中的有关数据计算出该截面的吸收速率。
8.在逆流操作的吸收塔内,于1013×105Pa、24℃下用清水吸收混合气中的H2S,将其浓度由2%降至01%(体积百分数)。该系统符合亨利定律,亨利系数E=545×1013×105Pa。若取吸收剂用量为理论最小用量的12倍,试计算操作液气比qmL/qmV及出口液相组成X1。
若操作压强改为10×1013×105Pa而其它已知条件不变,再求L/V及X1。
9.一吸收塔于常压下操作,用清水吸收焦炉气中的氨。焦炉气处理量为5000标准m3/h,氨的浓度为10g/标准m3,要求氨的回收率不低于99%。水的用量为最小用量的15倍,焦炉气入塔温度为30℃,空塔气速为11m/s。操作条件下的平衡关系为Y*=12X,气相体积吸收总系数为KYa=00611kmol/(m3·s)。试分别用对数平均推动力法及数学分析法求气相总传质单元数,再求所需的填料层高度。
10.600m3/h(28℃及1013×105Pa)的空气-