题目
[例 -5. ]含氨极少的空气于101.33 kPa,20℃被水吸收。已知气膜传质-|||-系数 _(c)=3.15times (10)^-6kmol/((m)^2cdot (g)^cdot cdot kk(P)^2a), 液膜传质系数 _(L)=1.81times (10)^-4kmol/-|||-((m)^2cdot sin cdot kmol/(m)^3 ),溶解度系数 =1.5kmol/((m)^3cdot kPa) 汽液平衡关系服从亨-|||-利定律。求:①汽相总传质系数KG,Ky;液相总传质系数KL,Kx ;②气膜与-|||-液膜阻力的相对大小;③若汽相主体氨浓度的摩尔分率为0.03,液相主体浓度-|||-为 .5kmol/(m)^3, 求界面浓度。
题目解答
答案
解析
步骤 1：计算汽相总传质系数 ${K}_{G}$ 和 ${K}_{y}$
根据亨利定律，汽相总传质系数 ${K}_{G}$ 可以通过气膜传质系数 ${k}_{G}$ 和溶解度系数 $H$ 计算得到。由于气膜传质系数 ${k}_{G}$ 和溶解度系数 $H$ 已知，可以直接计算 ${K}_{G}$。然后，根据 ${K}_{y} = {K}_{G} \cdot P$，其中 $P$ 是总压，可以计算 ${K}_{y}$。
步骤 2：计算液相总传质系数 ${K}_{L}$ 和 ${K}_{x}$
液相总传质系数 ${K}_{L}$ 可以通过液膜传质系数 ${k}_{L}$ 和溶解度系数 $H$ 计算得到。由于液膜传质系数 ${k}_{L}$ 和溶解度系数 $H$ 已知，可以直接计算 ${K}_{L}$。然后，根据 ${K}_{x} = {K}_{L} \cdot c$，其中 $c$ 是溶液的浓度，可以计算 ${K}_{x}$。
步骤 3：计算气膜与液膜阻力的相对大小
气膜阻力和液膜阻力分别可以通过气膜传质系数 ${k}_{G}$ 和液膜传质系数 ${k}_{L}$ 计算得到。然后，通过比较气膜阻力和液膜阻力的大小，可以确定气膜与液膜阻力的相对大小。
步骤 4：计算界面浓度
根据汽相主体氨浓度的摩尔分率和液相主体浓度，可以计算界面浓度。界面浓度可以通过汽液平衡关系计算得到，其中汽相主体氨浓度的摩尔分率和液相主体浓度已知。
根据亨利定律，汽相总传质系数 ${K}_{G}$ 可以通过气膜传质系数 ${k}_{G}$ 和溶解度系数 $H$ 计算得到。由于气膜传质系数 ${k}_{G}$ 和溶解度系数 $H$ 已知，可以直接计算 ${K}_{G}$。然后，根据 ${K}_{y} = {K}_{G} \cdot P$，其中 $P$ 是总压，可以计算 ${K}_{y}$。
步骤 2：计算液相总传质系数 ${K}_{L}$ 和 ${K}_{x}$
液相总传质系数 ${K}_{L}$ 可以通过液膜传质系数 ${k}_{L}$ 和溶解度系数 $H$ 计算得到。由于液膜传质系数 ${k}_{L}$ 和溶解度系数 $H$ 已知，可以直接计算 ${K}_{L}$。然后，根据 ${K}_{x} = {K}_{L} \cdot c$，其中 $c$ 是溶液的浓度，可以计算 ${K}_{x}$。
步骤 3：计算气膜与液膜阻力的相对大小
气膜阻力和液膜阻力分别可以通过气膜传质系数 ${k}_{G}$ 和液膜传质系数 ${k}_{L}$ 计算得到。然后，通过比较气膜阻力和液膜阻力的大小，可以确定气膜与液膜阻力的相对大小。
步骤 4：计算界面浓度
根据汽相主体氨浓度的摩尔分率和液相主体浓度，可以计算界面浓度。界面浓度可以通过汽液平衡关系计算得到，其中汽相主体氨浓度的摩尔分率和液相主体浓度已知。