化工原理第二版(下册)夏清贾绍义课后习题解答带图 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/3 7:14:47星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

14.在一逆流吸收塔中用三乙醇胺水溶液吸收混于气态烃中的H2S,进塔气相中含H2S(体积)2.91%要求吸收率不低于99%,操作温度300K,压强101.33kPa,平衡关系为Y* = 2X,进塔液体为新鲜溶剂,出塔液体中H2S浓度为0.013kmol(H2S)/kmol(溶剂)

已知单位塔截面上单位时间流过的惰性气体量为0.015kmol/(m2·s),气相体积吸收总系数为0.000395 kmol/(m3·s·kPa)。求所需填料蹭高度。 解:y2 = y1(1-η)=0.0291×0.01 = 0.000291

Y2 = y2 = 0.000291 Y1 = 0.0291/(1-0.0291)= 0.02997

ΔYm = [(Y1-Y1*)-Y2]/ln[(Y1-Y1*)/Y2]

= [(0.02997-0.013×2)-0.000291]/ln[(0.02997-0.013×2)/0.000291] = 0.0014

∴ΝOG =(Y1-Y2)/ΔYm = (0.02997-0.000291)/0.0014 = 21.2 HOG = V/(KYaΩ) = 0.015/(0.000395×101.33) = 0.375

H =ΝOG × HOG = 21.2×0.375 = 7.9m

15、有一吸收塔,填料层高度为3m,操作压强为101.33kPa,温度20℃,用清水吸收混于空气中的氨。混合气质量流速G=580kg/(m3·h),含氨6%(体积),吸收率为99%;水的质量流速W=770kg/(m2·h)。该塔在等温下逆流操作,平衡关系为Y*=0.9X。KGa与气相质量流速为0.8次方成正比而与液相质量流速大体无关。试计算当操作条件分别作下列改变时,填料层高度应如何改变才能保持原来的吸收率(塔径不变):(1) 操作压强增大一倍;(2) 液体流量增大一倍;(3) 气体流量增大一倍。

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第3章 干燥

1.已知湿空气的总压强为50kPa,温度为60℃相对湿度40%,试求:(1)湿空气中水气的分压;(2)湿度;(3)湿空气的密度

解:(1)查得60℃时水的饱和蒸汽压PS = 19.932kPa ∴ 水气分压 P水气 = PSф= 19.932×0.4 = 7.973kPa

(2)H = 0.622 P水气 / (P-P水气)=0.622×7.973/(50-7.973) = 0.118 kg/kg绝干 (3)1kg绝干气中含0.118kg水气

x绝干 = (1/29)/[(1/29)+(0.118/18)] = 0.84 x水气 = (0.118/18)/[(1/29)+(0.118/18)] = 0.16

∴ 湿空气分子量M0 = 18x水气 + 29x绝干气 = 18×0.16 + 29×0.84 = 27.249 g/mol

∴湿空气密度 ρ= MP/RT = (27.24×10×50×10)/(8.314×333) = 0.493 kg/m3湿空气

2.利用湿空气的H-I图查出本题附表中空格内的数值,并给出序号4中各数值的求解过程

序号 干球温度 湿球温度 湿 度 相对湿度 焓 水气分压 露点

-3

3

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℃ ℃ kg/kg绝干 % kg/kg绝干 kPa ℃

1 60 35 0.03 22 140 5 30 2 40 27 0.02 40 90 3 25 3 20 18 0.013 75 50 2 15 4 30 28 0.025 85 95 4 25

3.干球温度为20℃,湿度为0.009 kg/kg绝干的湿空气通过预热器加热到50℃,再送往常压干燥器中,离开干燥器时空气的相对湿度为80%。若空气在干燥器中经历等焓干燥过程,试求:

(1) 1m3原湿空气在预热器过程中焓的变化; (2) 1m3原湿空气在干燥器中获得的水分量。

解:(1)原湿空气的焓: I0 = (1.01 + 1.88H0)t + 2490 H0

= (1.01 + 1.88×0.009)×20 + 2490×0.009 = 43 kJ/kg绝干

通过预热器后空气的焓 I1 = (1.01 + 1.88×0.009)×50 + 2490 ×0.0009 = 73.756 kJ/kg绝干 焓变化ΔH = I1 - I0 = 30.756 kJ/kg绝干

空气的密度 ρ= MP/RT = (29×10-3×101.33×103)/(8.314×293)

= 1.21 kg/m3

∴ 1m3原湿空气焓的变化为 ΔH = 30.756×1.21/1.009 = 36.9 kJ/kg湿气

(2)等焓干燥 I1 = I2 = 73.756 kJ/kg绝干

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