天津大学化工原理第二版下答案1

第八章 气体吸收

1. 在温度为40 ℃、压力为101.3 kPa的条件下，测得溶液上方氨的平衡分压为15.0 kPa时，氨在水中的溶解度为76.6 g (NH3)/1 000 g(H2O)。试求在此温度和压力下的亨利系数E、相平衡常数m及溶解度系数H。

解：水溶液中氨的摩尔分数为

76.6 x 0.075 76.61000

1718

由 p* Ex 亨利系数为 E

p*15.0 kPa 200.0kPa x0.075E200.0 1.974 pt101.3

相平衡常数为

m

由于氨水的浓度较低，溶液的密度可按纯水的密度计算。40 ℃时水的密度为 992.2kg/m3 溶解度系数为 H

EMS

2. 在温度为25 ℃及总压为101.3 kPa的条件下，使含二氧化碳为3.0%（体积分数）的混合空气与含二氧化

992.2

kmol/(m3 kPa) 0.276kmol/(m3 kPa)

200.0 18

碳为350 g/m3的水溶液接触。试判断二氧化碳的传递方向，并计算以二氧化碳的分压表示的总传质推动力。已知操

5

作条件下，亨利系数E 1.66 10kPa，水溶液的密度为997.8 kg/m3。

解：水溶液中CO2的浓度为

c

350/1000

kmol/m3 0.008kmol/m3 44

997.83

kmol/m3 55.43kmol/m 18

对于稀水溶液，总浓度为 ct

水溶液中CO2的摩尔分数为

c0.008x 1.443 10 4

ct55.43

由 p* Ex 1.66 105 1.443 10 4kPa 23.954kPa 气相中CO2的分压为

p pty 101.3 0.03kPa 3.039kPa < p*

故CO2必由液相传递到气相，进行解吸。 以CO2的分压表示的总传质推动力为

p p* p (23.954 3.039)kPa 20.915kPa

3. 在总压为110.5 kPa的条件下，采用填料塔用清水逆流吸收混于空气中的氨气。测得在塔的某一截面上，氨的

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