2-2传质机理 2-4组分A通过厚度为5的气膜扩散到催化剂表面时,立即发生化学反应:24→3B,生 成的B离开催化剂表面向气相扩散。试推导稳态扩散条件下组分A、B的扩散通量M4及N 2-5假定某一块地板上洒有一层厚度为1mm的水,水温为297K,欲将这层水在297K的静 止空气中蒸干,试求所需时间为若干。已知气相总压为101.3kPa,空气湿含量为0.002kg/(kg 干空气),297K时水的饱和蒸汽压为22.38kPa。假设水的蒸发扩散距离为5mm 2-3吸收速率 2-6采用填料塔用清水逆流吸收混于空气中的CO2。已知25℃时CO2在水中的亨利系数为 1.66×10kPa,现空气中CO2的体积分率为0.06。操作条件为25℃、506.6kPa,吸收液中CO2的 组成为1=1.2×10-4。试求塔底处吸收总推动力D、△c、△X和△F 2-7在101.3kPa及20℃的条件下,在填料塔中用清水逆流吸收混于空气中的甲醇蒸汽。 若在操作条件下平衡关系符合亨利定律,甲醇在水中的溶解度系数∥=1.995kml/(m3·kPa)。塔 内某截面处甲醇的气相分压为6kPa,液相组成为2.5kmol/m3,液膜吸收系数k=2.08×10°m/s, 气相总吸收系数K=1.122×105kmol/(m2·s·kPa)。求该截面处 (1)膜吸收系数k、k及k (2)总吸收系数f、Kx及K; (3)气膜阻力占总阻力的百分数 2-4低浓度气体吸收的计算 2-8在101.3kPa、20℃下用清水在填料塔内逆流吸收空气中所含的二氧化硫气体。单位塔 截面上混合气的摩尔流量为0.02kmol/(m2·s),二氧化硫的体积分率为0.03。操作条件下气 液平衡常数m为34.9,Hya为0.056mol/(m·s)。若吸收液中二氧化硫的组成为饱和组成的75%, 要求回收率为98%。求吸收剂的摩尔流速及填料层高度
2-2 传质机理 2-4 组分 A 通过厚度为 的气膜扩散到催化剂表面时，立即发生化学反应： ，生 成的 B 离开催化剂表面向气相扩散。试推导稳态扩散条件下组分 A、B 的扩散通量 及 。 2-5 假定某一块地板上洒有一层厚度为 1mm 的水，水温为 297K，欲将这层水在 297K 的静 止空气中蒸干，试求所需时间为若干。已知气相总压为 101.3kPa，空气湿含量为 0.002kg/（kg 干空气），297K 时水的饱和蒸汽压为 22.38 kPa。假设水的蒸发扩散距离为 5mm。 2-3 吸收速率 2-6 采用填料塔用清水逆流吸收混于空气中的 CO2。已知 25℃时 CO2 在水中的亨利系数为 1.66×105 kPa，现空气中 CO2 的体积分率为 0.06。操作条件为 25℃、506.6kPa，吸收液中 CO2 的 组成为 。试求塔底处吸收总推动力 p、 c、 X 和 Y。 2-7 在 101.3kPa 及 20℃的条件下，在填料塔中用清水逆流吸收混于空气中的甲醇蒸汽。 若在操作条件下平衡关系符合亨利定律，甲醇在水中的溶解度系数 H＝1.995kmol/(m3·kPa)。塔 内某截面处甲醇的气相分压为 6kPa，液相组成为 2.5 kmol/m3，液膜吸收系数 kL=2.08×10-5 m/s， 气相总吸收系数 KG＝1.122×105 kmol/(m2·s·kPa)。求该截面处 (1) 膜吸收系数 kG、ky 及 kx； (2) 总吸收系数 KL、KX 及 KY； (3) 气膜阻力占总阻力的百分数。 2-4 低浓度气体吸收的计算 2-8 在 101.3kPa、20℃下用清水在填料塔内逆流吸收空气中所含的二氧化硫气体。单位塔 截面上混合气的摩尔流量为 0.02 kmol/ (m2·s)，二氧化硫的体积分率为 0.03。操作条件下气 液平衡常数 m 为 34.9，KYα 为 0.056 mol/(m3·s)。若吸收液中二氧化硫的组成为饱和组成的 75%， 要求回收率为 98%。求吸收剂的摩尔流速及填料层高度
2-9已知某填料吸收塔直径为1皿,填料层高度为4m。用清水逆流吸收某混合气体中的可溶 组分,该组分进口组成为8%,出口组成为1%(均为mo1%)。混合气流率为30kmol/h,操作液气 比为2,操作条件下气液平衡关系为Y=2X。试求 1.操作液气比为最小液气比的多少倍 2.气相总体积吸收系数xya 3.填料层高度为2m处的气相组成 2-10在101.3kPa及27℃下,在吸收塔内用清水吸收混于空气中的丙酮蒸汽。混合气流量 为32kmo/h,丙酮的体积分率为0.01,吸收剂流量为120kmol/h。若要求丙酮的回收率不低于 96%,求所需理论级数。设操作条件下的气液平衡关系为摩=2.53X。 2-4低浓度气体吸收的计算 2-11在一填料塔中,装有直径为15mm的乱堆瓷环填料。在20℃、101.3ka下,用该填料 塔吸收混于空气中的氨气。已知混合气中氨的平均分压为6.5kPa,气体的空塔质量速度G 4.0kg/(m2·s);操作条件下氨在空气中的扩散系数为1.89×10-35m/s,气体的粘度为1.81×10-5 Pa·s、密度为1.205kg/m3。试计算气膜吸收系数ka 2-12在装填有25mm拉西环的填料塔中,用清水吸收空气中低含量的氨。操作条件为20℃ 及101.3APa,操作时,气、液相的质量速度分别为0.6kg/(m2·s)、4.5kg/(m2·s),平衡关系为 D4B=189×103 F*=1.2X。已知:20℃及101.3kPa时氨在空气中的扩散系数为 m/s,20℃氨在 水中的扩散系数为D1-176×102m/5。试估算传质单元高度压、及气相体积吸收总系数a。 第三章蒸馏和吸收塔设备 3-1板式塔
2-9 已知某填料吸收塔直径为 1m，填料层高度为 4m。用清水逆流吸收某混合气体中的可溶 组分，该组分进口组成为 8%，出口组成为 1%（均为 mol%）。混合气流率为 30kmol/h，操作液气 比为 2，操作条件下气液平衡关系为 。试求： 1. 操作液气比为最小液气比的多少倍； 2. 气相总体积吸收系数 ； 3. 填料层高度为 2m 处的气相组成。 2-10 在 101.3kPa 及 27℃下，在吸收塔内用清水吸收混于空气中的丙酮蒸汽。混合气流量 为 32kmol/h，丙酮的体积分率为 0.01，吸收剂流量为 120kmol/h。若要求丙酮的回收率不低于 96%，求所需理论级数。设操作条件下的气液平衡关系为 Y* = 2.53 X 。 2-4 低浓度气体吸收的计算 2-11 在一填料塔中，装有直径为 15mm 的乱堆瓷环填料。在 20℃、101.3kPa 下，用该填料 塔吸收混于空气中的氨气。已知混合气中氨的平均分压为 6.5 kPa，气体的空塔质量速度 G＝ 4.0kg/(m2·s)；操作条件下氨在空气中的扩散系数为 1.89×10 m 2 /s，气体的粘度为 1.81×10 Pa·s、密度为 1.205kg/m3。试计算气膜吸收系数 kG。 2-12 在装填有 25mm 拉西环的填料塔中，用清水吸收空气中低含量的氨。操作条件为 20℃ 及 101.3kPa，操作时，气、液相的质量速度分别为 0.6kg/(m2·s)、4.5kg/(m2·s)，平衡关系为 Y*= 1.2X。已知：20℃及 101.3kPa 时氨在空气中的扩散系数为 m 2 /s，20℃氨在 水中的扩散系数为 m 2 /s。试估算传质单元高度 HG、HL及气相体积吸收总系数 KYa。 第三章 蒸馏和吸收塔设备 3–1 板式塔
3-1如图所示为某塔板的负荷性能图,已知操作时的气相负荷为2500m3/h,液相负荷为 7.2m3/h。试判断此塔板的操作上、下限各为什么控制,计算其操作弹性 4321 Lnf(mnh 习题3-1附图 第四章液-液萃取 4-1液-液相平衡及萃取操作原理 4-125℃时醋酸(A)-庚醇-3(B)-水(S)的平衡数据如本题附表所示 习题4-1附表1溶解度曲线数据(质量分数) 庚醇-3(B) 庚醇-3(B) 醋酸(A) 水(S) 醋酸(A) 水(S) (333(B) 3(B) 96.4 3.6 48.5 12.8 93.0 3.5 47.5 45.0 8.6 87.2 4.2 42.7 19.3 6.4 36.7 1.9 61.4 24.4 67.5 7.9 29,3 69,6 0.7 58.6 10.7 24.5 74.6
3-1 如图所示为某塔板的负荷性能图，已知操作时的气相负荷为 2500m3 /h，液相负荷为 7.2m3 /h。试判断此塔板的操作上、下限各为什么控制，计算其操作弹性。 习题 3-1 附图 第四章 液-液萃取 4–1 液-液相平衡及萃取操作原理 4-1 25℃时醋酸(A)–庚醇-3(B)–水(S)的平衡数据如本题附表所示。 习题 4-1 附表 1 溶解度曲线数据(质量分数) 醋酸(A) 庚 醇-3(B) (333(B) 水(S) 醋酸(A) 庚 醇-3(B) 3(B) 水(S) 0 96.4 3.6 48.5 12.8 38.7 3.5 93.0 3.5 47.5 7.5 45.0 8.6 87.2 4.2 42.7 3.7 53.6 19.3 74.3 6.4 36.7 1.9 61.4 24.4 67.5 7.9 29.3 1.1 69.6 30.7 58.6 10.7 24.5 0.9 74.6