题目
在总压101.3kPa,温度30℃的条件下, SO2摩尔分率为0.3的混合气体与SO2摩尔分率为0.01的水溶液相接触,试问:(1) 从液相分析SO2的传质方向;(2) 从气相分析,其他条件不变,温度降到0℃时SO2的传质方向;(3) 其他条件不变,从气相分析,总压提高到202.6kPa时SO2的传质方向,并计算以液相摩尔分率差及气相摩尔率差表示的传质推动力。查得在总压101.3kPa,温度0℃的条件下,SO2在水中的亨利系数E=1670kPa查得在总压101.3kPa,温度30℃条件下SO2在水中的亨利系数E=4850kPa在总压202.6kPa,温度30℃条件下,SO2在水中的亨利系数E=4850kPa
在总压101.3kPa,温度30℃的条件下, SO2摩尔分率为0.3的混合气体与SO2摩尔分率为0.01的水溶液相接触,试问:
(1) 从液相分析SO2的传质方向;
(2) 从气相分析,其他条件不变,温度降到0℃时SO2的传质方向;
(3) 其他条件不变,从气相分析,总压提高到202.6kPa时SO2的传质方向,并计算以液相摩尔分率差及气相摩尔率差表示的传质推动力。
查得在总压101.3kPa,温度0℃的条件下,SO2在水中的亨利系数E=1670kPa
查得在总压101.3kPa,温度30℃条件下SO2在水中的亨利系数E=4850kPa
在总压202.6kPa,温度30℃条件下,SO2在水中的亨利系数E=4850kPa
题目解答
答案
解:(1) 
47.88
从液相分析
< x=0.01
故SO2必然从液相转移到气相,进行解吸过程。
(2)
=16.49
从气相分析
y*=mx=16.49×0.01=0.16<y=0.3
故SO2必然从气相转移到液相,进行吸收过程。
(3)
=23.94
从气相分析
y*=mx=23.94×0.01=0.24<y=0.3
故SO2必然从气相转移到液相,进行吸收过程。
以液相摩尔分数表示的吸收推动力为:
∆x=x*-x=0.0125-0.01=0.0025
以气相摩尔分数表示的吸收推动力为:
∆y= y - y*=0.3-0.24=0.06
解析
步骤 1：计算在30℃条件下SO2的亨利系数
在总压101.3kPa,温度30℃条件下，SO2在水中的亨利系数E=4850kPa。
步骤 2：计算在30℃条件下SO2的气液平衡关系
从液相分析，SO2的气相摩尔分率y*可以通过亨利系数E和液相摩尔分率x计算得到：$y* = m \times x$，其中m是亨利系数E除以总压P。
步骤 3：计算在30℃条件下SO2的传质方向
比较计算得到的y*与实际气相摩尔分率y，如果y*>y，则SO2从气相转移到液相，进行吸收过程；如果y*步骤 4：计算在0℃条件下SO2的传质方向
在总压101.3kPa,温度0℃条件下，SO2在水中的亨利系数E=1670kPa。重复步骤2和步骤3，计算y*并与实际气相摩尔分率y比较，确定传质方向。
步骤 5：计算在总压202.6kPa条件下SO2的传质方向
在总压202.6kPa,温度30℃条件下，SO2在水中的亨利系数E=4850kPa。重复步骤2和步骤3，计算y*并与实际气相摩尔分率y比较，确定传质方向。
步骤 6：计算传质推动力
传质推动力可以以液相摩尔分率差∆x和气相摩尔率差∆y表示。∆x=x*-x，∆y=y-y*。
在总压101.3kPa,温度30℃条件下，SO2在水中的亨利系数E=4850kPa。
步骤 2：计算在30℃条件下SO2的气液平衡关系
从液相分析，SO2的气相摩尔分率y*可以通过亨利系数E和液相摩尔分率x计算得到：$y* = m \times x$，其中m是亨利系数E除以总压P。
步骤 3：计算在30℃条件下SO2的传质方向
比较计算得到的y*与实际气相摩尔分率y，如果y*>y，则SO2从气相转移到液相，进行吸收过程；如果y*
在总压101.3kPa,温度0℃条件下，SO2在水中的亨利系数E=1670kPa。重复步骤2和步骤3，计算y*并与实际气相摩尔分率y比较，确定传质方向。
步骤 5：计算在总压202.6kPa条件下SO2的传质方向
在总压202.6kPa,温度30℃条件下，SO2在水中的亨利系数E=4850kPa。重复步骤2和步骤3，计算y*并与实际气相摩尔分率y比较，确定传质方向。
步骤 6：计算传质推动力
传质推动力可以以液相摩尔分率差∆x和气相摩尔率差∆y表示。∆x=x*-x，∆y=y-y*。