化工原理下册计算答案Word文档下载推荐.docx

1、总压 100kN/m2, 30 C时用水吸收氨，已知 kG=?10-6kmol/m 2 s（kN/m2）,-4 2 3 . , * 2kL=?10 kmol/m s（kmol/m ），且知 x=时与之平衡的 p =m。3求：ky、K Ky。（液相总浓度 C按纯水计为kmol/m ）j06a10109有一逆流填料吸收塔，塔径为 0.5m，用纯溶剂吸收混合气中的溶质。入塔 （惰性/混合）气体量为100kmol/h ,溶质浓度为（摩尔分率），回收率要求达到 90%，液气比为，平衡关系 y=x。试求：1液体出塔浓度；2测得气相总体积传质系数 Kya= （m s）,问该塔填料层高度为多少（提示：NOg=

2、1/（1- S）ln（1- S）（ yi-mxi）/（ y2-mx2）+Sj06b10011当系统服从亨利定律时，对同一温度和液相浓度，如果总压增大一倍则与之平衡的气相浓度（或分压） （A） y增大一倍；（B） p增大一倍；（C） y减小一倍；（D） p减小一倍。j06b10019按图示流程画出平衡线与操作线示意图：1低浓度气体吸收 2. 低浓度气体吸收部分吸收剂循环 气相串联L= V 液相并联L= Vj06b10022用水作为吸收剂来吸收某低浓度气体生成稀溶液（服从亨利定律） ，操作压力为850mmHg相平衡常数叶，已知其气膜吸收分系数 kG=kmol/（m 2 h atm），液膜吸收分系数

3、 电=m/h，试分析该气体被水吸收时，是属于气膜控制过程还是液膜控制过程j06b10037组分A通过厚度为3的气膜扩散到催化剂表面时， 立即发生化学反应 A?2B,生成物B离开表面向气相扩散（如图所示），设A在膜厚3处的摩尔分率为，试导出稳态扩散条件下，组分 A的传质通量 2的计算式。j06b100382 3在总压p= 500 kN/m、温度t = 27C下使含CO % （体积%的气体与含 CO 370g/m的水相接触，试判断是发生 吸收还是解吸并计算以 CQ的分压差表示的传质总推动力。5 2 11 3已知：在操作条件下，亨利系数 E=?10 kN/m。 参见附图. 水溶液的密度可取 1000

4、kg/m , CQ的分子量 44。 j06b15004含甲醇15%（质量）的水溶液，其密度为 970kg/m3,试计算该溶液中甲醇的：摩尔分率；摩尔比；质量比；质量浓度；摩尔浓度。j06b15006在直径为的填料塔中， 用1200kg/h的清水吸收空气和 SQ混合气中的SQ,混合气量为1000ni/h （标准状态）， 混合气含（体积），要求回收率%操作条件为20C、1atm,平衡关系为ye=，总体积传质系数 Kgs= m3 s ? atm, 求液体出口浓度和填料高度。j06b15007常压25C下，气相溶质 A的分压为的混合气体分别与溶质A浓度为I的水溶液；溶质A浓度为I的水溶液；溶质A浓度为

5、I的水溶液；接触，求以上三种情况下，溶质 A在二相间的转移方向。若将总压增至5atm，气相溶质的分压仍保持原来数值。与溶质 A的浓度为I的水溶液接触，A的传质方向又如何工作条件下，体系符合亨利定律。亨利常数 E= ?104 atm。j06b15010在塔径为1.33m的逆流操作的填料吸收塔中，用清水吸收某混合气体中的 CQ,温度为20C,压力为1atm。混合气体处理量为1000m3/h , CQ含量为13%（体积），其余为惰性气体，要求 CQ的吸收率为90%塔底的出口溶液浓 度为1000gfQ,操作条件下的气液平衡关系为 Y=1420X （式中 Y、X均为摩尔比），液相体积吸收总系数 Ka=1

6、0695kmol/m h。吸收剂用量（kg/h ）； 所需填料层高度（m）。j06b15020在常压填料吸收塔中，用清水吸收废气中的氨气。 废气流量为2500m3/h （标准 状态），废气中氨的浓度为15g/m3, 要求回收率不低于 98%若吸收剂用量为3.6m3/h，操作条件下的平衡关系为 Y=，气相总传质单元高度为 0.7m。试 求：A:塔底、塔顶及全塔的吸收推动力（气相） ；B：气相总传质单元数；C:总填料层咼。j06b15027在逆流操作的填料塔内用清水吸收空气氨混合气体中的氨。 操作压力p为1atm （绝对），温度为20C ;混合气的处理量为（m2s）,氨含量（体积）。当用水量为30

7、00kg/（m 2 h）时，若出塔水溶液的氨浓度为平衡浓度的 70% 求吸收率和填料层高度。操作条件下氨在水中的溶解度曲线如附图；总体积传质系数 K/a= （m3 s ? y）。参见附图: j06b15031用填料塔从一混合气体中吸收所含的苯。混合气体中含苯 5%（体积 %），其余为空气， 要求苯的回收率为 90%（以摩尔比表示），吸收塔为常压操作，温度为 25C，入塔混合气体为每小时 940m（标准状态），入塔吸收剂为纯煤油，煤油的耗用量为最小耗用量的倍，已知该系统的平衡关系 Y=（其中Y、X为摩尔比），已知气相体积传质系数Kya= （m3s），纯煤油的平均分子量 Ma 170,塔径DT=。

8、吸收剂的耗用量为多少 kg/h溶液出塔浓度 Xb 为多少填料层高度 Z 为多少 mj06b15035用一逆流操作的解吸塔，处理含 CO的水溶液，处理量为 40t/h，使水中的CQ含量由8?10-5降至2?10-6 （均为摩尔比），塔内水的喷淋密度为 8000kg/（m 2 h），进塔空气中含 CQ量为 （体积百分率），空气用量为最小空气用量的20倍，塔内操作温度为 25C，压力为100kN/m2，该操作条件下的亨利系数 E= ?105kN/m2，体积吸收系数 Kya=800kmol/（m h）。空气用量为若干 m/h （以25 C计）；填料层高度。j06b15041在常压逆流操作的填料塔内，

9、用纯溶剂S吸收混合气体中的可溶组分 A。入塔气体中A的摩尔分率yb=，要求 其收率？a= 95%已知操作条件下 mV/L=（ m可取作常数），平衡关系为 Y=mX与入塔气体成平衡的液相浓度 Xb*=。 试计算：操作液气比为最小液气比的倍数；吸收液的浓度 Xb；完成上述分离任务所需的气相总传质单元数 NQG。j06b15043常压下, 用煤油从苯蒸汽与空气混合物中吸收苯, 吸收率为 99%。混合气量为 53kmol/h 。入塔气中含苯 2%（体 积），入塔煤油中含苯 （摩尔分率）。溶剂用量为最小用量的倍。在操作温度 50C下，相平衡关系为 y=，总传质系数Kya=（m3 s）。塔径为米。试求所需

10、填料层高度。j06b15046某一逆流操作的填料塔中,用水吸收空气中的氨气。已知塔底气体进气浓度为 （摩尔比）（下同）,塔顶气相浓度为，填料层高度为 1.2m，塔内径为0.2m,吸收过程中亨利系数为，操作压力，平衡关系和操作关系（以摩尔 比浓度表示）均为直线关系。水用量为 0.1m3/h ,混合气中空气量为 100m3/h （标准状态） 。试求此条件下,吸收塔的气相总体积吸收系数。j06b15048用清水吸收氨空气混合气中的氨。 混合气进塔时氨的浓度 yb=（摩尔比），吸收率90%气液平衡关系y=。溶液最大出口浓度；最小液气比； 取吸收剂用量为最小吸收剂用量的 2 倍时，传质单元数为多少传质单

11、元高度为 0.5m 时，填料层高为几米j06b15110在一填料塔中用清水逆流吸收混合于空气中的氨气。 混合气体的流量为111kmol/（m 2 h）氨浓度为（体积分率），要求回收率为99%水的用量为最小用量的倍，操作条件下的平衡关系为 Y=, KYa=（m3 s）（按摩尔比计算值）。1出塔的液相浓度 Xb；2气相总传质单元高度 HQG；3所需填料层高度 h。 注：（可均按摩尔比浓度计算）j06b15111在填料层高为8m的填料塔中，用纯溶剂逆流吸收空气一 H2S混合气中的H2S以净化空气。已知入塔气中含 H2S %y=2x，出塔溶液中含HbS为（摩尔分（体积%）,要求回收率为 95%，塔在1

12、 atm、15C下操作， 此时平衡关系为率），混合气体通过塔截面的摩尔流率为 100kmol/（m 2 h）。1单位塔截面上吸收剂用量和出塔溶液的饱和度；2气相总传质单元数；3气相体积总传质系数。计算中可用摩尔分率代替摩尔比。j06b15119今有逆流操作的填料吸收塔，用清水吸收原料气中的甲醇。已知处理气量为含甲醇 100g/m 3，吸收后的水溶液中含甲醇量等于与进料气体相平衡时的浓度的甲醇的回收率为 98%吸收平衡线可取为 Y=, Kr=（m2?h）（以上均为摩尔比关系）传质面积为190m/m3，取塔内的气体空塔流速为 0.5m/s。试求:1水用量；2塔径；3填料层高度。 （甲醇分子量为 3

13、2） j06b15126某厂使用填料塔，以清水逆流吸收某混合气体中的有害组分 A。已知填料层高度为 8m操作中测得进塔混合气组成为（组分 A 的摩尔分率，以下同） ，出塔尾气中组成为，出塔水溶液组成为。操作条件下的平衡关系为 y=。1该塔的气相总传质单元高度；2该厂为降低最终的尾气排放浓度，准备另加一个塔径与原塔相同的填料塔。若两塔串联操作，气液流量和 初始组成均不变，要求最终的尾气排放浓度降至，求新加塔的填料层高度。计算中可近似用摩尔分率代替摩尔比。j06b20112今拟在某一直径为 0.5m的填料塔中，在20 C、760mmH下用清水对空气一氨混合气进行逆流吸收操作，每小时向塔送入含 mo

14、l %的混合气480m （操作态），要求NH的回收率为98%已知20C的平衡关系为 y= （x、y均为 摩尔分率），出塔溶液中NH的浓度为平衡浓度的 80%试求：1出塔溶液中氨的浓度（分别用摩尔分率与 kmol/m 3表示）；2水用量， kg/h ；3已知气相体积总传质系数 Kya为（m3 s ? y），计算所需填料层高度，m。j06b20113流率为（m2 s）的空气混合气中含氨 2% （体积% ,拟用逆流吸收以回收其中 95%的氨。塔顶喷入浓度为 （摩尔分率）的稀氨水溶液，采用液气比为最小液气比的倍，操作范围内的平衡关系为 y=，所用填料的气相总传质系数 K/a=（m3 s ？y）。1液体

15、离开塔底时的浓度（摩尔分率） ；2全塔平均推动力 ?ym；j06b20122某填料吸收塔， 用清水除去气体混合物中的有害物质， 若进塔气中含有害物质 5%（体积 %），要求吸收率为 90%，气体流率为32kmol/（m 2 h），流体流率为24 kmol/（m 2 h），此液体流率为最小流率的倍。如果物系服从亨利定律， 并已知液相传质单元高度 hL为0.44m,气相体积分传质系 数kya= kmol/（m 3 s ? y），该塔在常压下逆流等温操作。塔底排出液的组成；所需填料层高度。可用摩尔分率代替摩尔比进行计算。j06b20123在逆流操作的吸收塔中，用纯溶剂等温吸收某气体混合物中的溶质。在

16、常压、 27 C下操作时混合气流量为1200ni/h。气体混合物的初始浓度为（摩尔分率） ，塔截面积为0.8m2,填料层高为 4m,气相体积总传质系数 Kya为100 kmol/（m 3 h），气液平衡关系符合亨利定率， 且已知吸收因数为。 试求：混合气离开吸收塔的浓度和回收率。j06c10114一逆流操作的吸收塔，填料层高度为 3m。用清水吸收空气一 A混合气中的 A组分，混合气体的流率为20kmol/（m 2 h），其中含A 6% （体积%，要求吸收率为 98%清水流率为40 kmol/（m 2 h）。操作条件下的平衡关 系为y=。气相总传质系数 Kya与气相摩尔流率的次方成正比。试估算在

17、塔径、 吸收率及其它操作条件均不变时，操作压力增加一倍， 此时所需填料层高度将如何变化 j06c10115在填料层高度为3m的常压逆流吸收塔内，用清水吸收混于空气中的氨。进入塔底的混合氨 5%（体积%），塔顶 尾气含氨（体积）吸收因数为1。已知在该塔操作条件下氨水系统的平衡关系可用 y=mx表示（m为常数），且测得与含氨（体积）的混合气体充分接触后的水中氨浓度为 g/1000gH 2Q试求：1该填料塔的气相总传质单元高度， m；2等板高度， m。j06c10116有一填料层高度为3m的逆流操作的吸收塔，操作压强为 1 atm，温度为23C，用清水吸收空气中的氨气，混合气体流率为18kmol/（

18、m 2 h）,其中含氨6% （体积）,吸收率为99% 清水的流率为43kmol/（m 2 h），平衡关 系为y=,气相体积总传质系数 Ka与气相质量流率的次方成正比，而受液体质量流率的影响甚小。试估算在塔径、 回收率及其他操作条件不变，而气体流率增加一倍时，所需填料层高度有何变化j06c10117有一填料层为3m的逆流吸收塔，操作压强为 1atm，温度为20C，用清水吸收空气中的氨， 混合气体流率为2236kmol/（m h），其中含氨6% （体积%,吸收率为99%清水流率为86kmol/（m h），平衡关系为y=，气相总传质 系数 Kya 与气相质量流率的次方成正比， 而受液相质量流率的影响

19、甚小。试估算在塔径、回收率及其他操作条件 不变，液体流率增加一倍时，所需填料层高度有何变化j06c10124在逆流操作的填料塔内，用纯水吸收气体中的溶质 A,操作条件下的平衡关系为 y=mx已知：入塔气体中含 A为（体积分率） ,要求吸收率为 90%,与入塔气相成平衡的液相含溶质为 kmol 溶剂,实际操作液气比为,液相传质单元高度 HL=0.24m, 气相传质单元高度 HG=O.26m。试求所需填料层的有效高度。（注：气相总传质单元高度 Ho=H+（mGL） HL,其中G, L为气液摩尔流率）j06c10125用大量清水从含氨约 10%勺气体中等温吸收氨，若体系压力从 100kN/m2增加到

20、200kN/m2时：如温度及质量流量不变，则吸收速率增减多少（用百分率表示） ；如kG不变，则吸收速率增减百分率是多少 SHG=（1/3） ）j06c15001用纯溶剂S吸收混合气体中溶质 A。操作条件为p=1atm,t=27C。惰性气体的质流量速为 5800kg/（m 2 h）, 惰性气体的分子量为 29，气相总传质单元高度 Hdg=，塔内各截面上溶液上方溶质 A的分压均为零（即相平衡常数m=0）o试计算：1.下列三种情况所需填料层高度各为若干 m；A的入塔浓度yb=,吸收率90% A 的入塔浓度 yb = ,吸收率 99%；A的入塔浓度yb =，吸收率90%2.填料层的气相体积吸收总系数

21、Ka kmol/（m 3 s atm），指出气膜阻力占总阻力的百分数；3.在操作中发现,由于液体用量偏小,填料没有完全润湿而达不到预期收率,且由于溶剂回收塔能力所限, 不能再加大溶剂供给量,你有什么简单有效措施可保证设计吸收率j06c15003在填料高度为5m的常压填料塔内，用纯水吸收气体混合物中少量的可溶性组分，气液逆流接触，液气比为， 操作条件下平衡关系 Y=，溶质的回收率为 90% 若保持气液两相流量不变，欲将回收率提高到 95%问填料层高应增加多少m （假设其气相的体积吸收总系数 Ka为定值）j06c15008在一逆流操作的填料塔中，用含 A组分勺矿物油吸收混合气中的 A组分。已知进口

22、混合气中 A组分的含量为yb=（以上均为mol%）,操作压力为1atm。系统平衡关系服从拉乌尔定律。 操作温度下A组分的饱和蒸汽压为 380mmHg出口矿物油中 A组分的最大浓度。若A组分的回收率为85%求最小液气比。当吸收剂用量为最小用量的 3倍时，气相总传质单元高度 Hx=1.2m，求填料层高度。（此时回收率不变）j06c15014在吸收过程中，一般按图 1设计，有人建议按图2流程设计吸收塔，试写出两种情况下的操作线方程，并画出 其操作线并用图示符号说明操作线斜率和塔顶底的操作状态点。06cj06c15015下图、（b）为吸收、解吸联合操作的操作线及流程。操作中，若增加解吸气用量，而其它操

23、作条件均不变, 试在原（a）图中绘出新工况下的吸收和解吸操作线。j06c15025在逆流操作的吸收塔内，用清水吸收氨空气混合气中的氨，混合气进塔时氨的浓度 yb=（摩尔分率），吸收率90%操作压力为 760mmHg溶液为稀溶液，系统平衡关系服从拉乌尔定律，操作温度下，氨在水溶液中的饱和蒸汽压力为684mmHg试求：最小单位吸收剂用量；当吸收剂用量为最小用量的 2倍时，传质单元数为多少传质单元高度为 0.5m时，填料层高为多少米 j06c15028气体混合物中含丙酮 3% （体积百分率）。要在逆流填料吸收塔内用水吸收丙酮的 98%若平衡关系为 y*=,试用含 （摩尔百分率）丙酮的水作吸收剂，且液

24、气比为 2,则所需的传质单元数应为多少若气液两相进料组成不变，液气比变为，当填料层无限高时，丙酮的极限回收率为多少j06c15029设计一填料塔，在常温常压下用清水吸收空气-丙酮混合气体中的丙酮，混合气入塔流率为 80kmol/h，含丙酮5%（体积%,要求吸收率达到95%已知塔径，操作条件下的平衡关系可以 y=表示，气相体积总传质系数 Kya=150kmol/（m h）。而出塔溶液中丙酮的浓度为饱和浓度的 70%试求：所需水量为多少m/h ；所需填料层高度，m用水量是最小用水量的多少倍。j06c15033某厂吸收塔的填料层高 8m,用水洗去尾气中的公害组分，在此情况下气液相各组成的摩尔分率如图

25、 （I）所示。已知在操作范围平衡关系为 y=。现由于法定的排放气浓度规定出塔气体组成必须低于 （摩尔分率），为此，试计算：若再加一个塔径和填料与原塔相同的第二塔 （n），构成气相串联的二塔操作。塔 （n）的用水量与塔（I）相同，则塔（n）的填料层高度至少应多高若将原塔加高，则其填料层总高度至少应多高才能使出口气体达到排放要求j06c15034 参见附图：在一逆流操作的填料塔中， 用纯矿物油吸收混合气体中的 溶质，进口混合气中溶质含量为 （体积% ,吸收率为85%操作条件下的平衡关系 y=。出口矿物油中溶质的最大浓度；取吸收剂用量为最小用量的 3倍时，传质单元数；气相总传质单元高度为 1m时，填

26、料层高。j06c15040在逆流操作的填料塔内，用纯溶剂吸收混合气体中的可溶组分 A,已知：吸收剂用量为最小用量的 倍，气相总传质单元高度 Hdg=，操作条件下的气液平衡关系为 y=mx（气液组成均以摩尔比表示），要求A组分的回收率为 90%试求所需填料层高度。在上面填料塔内若将混合气的流率增加 10%，而其它条件不变 （气相入塔组成、吸收剂用量、操作温度和压强均不变），试定性判断尾气中 A的含量及吸收液的组成将如何变化已知 Kya （V Q）j06c15096已知某填料吸收塔直径为 1m填料层高度4mo用清水逆流吸收空气混合物中某可溶组分，该组分进口浓度为8 %，出口为1 % （均为mol%

27、），混合气流率为30kmol/h，操作液气比为2，相平衡关系y=2x。1操作液气比为最小液气比的多少倍2气相总传质系数 Kya。3塔高为 2 米处气相浓度。4若塔高不受限制，最大吸收率为多少 j06c15097在常压逆流操作吸收塔中，用纯溶剂回收混合气中 A 组分。入塔气体流量为 1120m3/h （ 标准状况） ，入塔yb=5 %（体积），吸收率为 90%,吸收因数 L/mG2，亨利系数 E= atm。该塔塔径为 米，体积传质系数 瓦a=100 kmol/（h n3）。1出塔液体组成 xb；2填料层高度 Z ；3若操作中入塔yb=10%（体积），其它条件不变，则出塔液体组成 xb?为多少j06c15098一常压逆流吸收塔,塔截面积为,填料层高为 3 米。用清水吸收混合气中的丙酮（分子量为 58）,丙酮含量为 5%（体积）,混合气流量为 1120Nm3/h（ 标准状态 ）。已知在液气比为 3 的条件下,出塔气体中丙酮含量为（摩尔分 率）。操作条件下的平衡关系为 y=2x。1出口液体中的丙酮含量（质量分率） ；2气体体积总传质系数 Kya （kmol/m3 s）;3若填料增高 3 米,其他操作条件不变,气体出口的丙酮含量为多少j06c15120在一吸收塔中,用清水吸收某气体混合物