题目
任总压101,3KPa、温度20℃的杂件下,贝科聆内用消水吸收空气中的中酵蒸。有阅母增内米一似面处的-|||-液相组成为 .0kmol/(m)^3, 气相甲醇分压为4.00kPa,气相传质分系数 _(y)=1.560times (10)^-3kmol/((m)^2cdot g)-|||-液相传质分系数 _(1)=2.10times (10)^-5m/s 操作条件下平衡关系符合亨利定律,相平衡关系为 _(c)=0.50c,-|||-式中气相分压p的单位是kPa,平衡溶解度单位是 /(m)^3 试求该截面处:(1)总传质系数Ky;-|||-(2)液相阻力占总传质阻力的百分数;(3)吸收速率。-|||-[答:(1) https:/img.zuoyebang.cc/zyb_3482766477ff52d269d9eb33d47f793c.jpg.141times (10)^-3kmol/((m)^2cdot s); (2)33.1%;(3) 3.30×10^-5kmol/(m^2 ·s)-|||-在设计某降膜吸收器时,规定塔底气相中含溶质 =0.05, 液相中含溶质的浓度 x=0.01 (均为摩尔-|||-分数)。两相的传质分系数分别为 _(x)=8times (10)^-4kmol/((m)^2cdot s) _(y)=5times (10)^-4kmol/((m)^2cdot s) 操作用-|||-强为101.3kPa时相平衡关系为 =2x 试求:(1)该处的传质速率 _(A)[ kmol/((m)^2cdot S)] ; (2)如果-|||-总压改为162kPa,塔径及气、液两相的摩尔流率均不变,不计压强变化对流体黏度的影响,此时-|||-传质速率有何变化?讨论总压对ky,Ky及 (y-(y)_(0)) 的影响。-|||-[答:(1) .66times (10)^-6; (2) https:/img.zuoyebang.cc/zyb_3482766477ff52d269d9eb33d47f793c.jpg.05times (10)^-5, k,不变,K,增加, (y-(y)_(0)) 增加-|||-收过程数学描述-|||--10 对低浓度气体吸收或解吸,由 dfrac (1)({k)_(v)}=dfrac (1)({k)_(v)}+dfrac (m)({k)_(x)} 出发,试证: _(OL)=dfrac (1)(A)NOC-|||-[答:略-|||--11 低浓度气体逆流吸收,试证: _(O)=dfrac (1)(1-dfrac {mG)(L)}ln dfrac (Delta {y)_(总)}(Delta {y)_(总)} 式中, Delta (y)_(总)=(y)_(总)-(y)_(水) 为塔底的吸收推动)
题目解答
答案
若测得塔内某一截面处的液相组成为2.0kmol/m3，气相甲醇分压为4.0 kPa，气相传质分系数ky=1.56010-3 kmol/(m2s)，液相传质分系数kL=2.1010-5m/s。
操作条件下平衡关系符合亨利定律，相平衡关系为pe=0.50c，式中气相分压pe的单位是kPa，平衡溶解度单位是kmol/m3。
试求该截面处：（1）总传质系数Ky（2）液相阻力占总传质阻力的百分数（3）吸收速率。
评分规则: 【
2、 问题:在设计某降膜吸收器时，规定塔底气相中含溶质y=0.05，液相中含溶质的浓度x=0.01（均为摩尔分数）。
操作条件下平衡关系符合亨利定律，相平衡关系为pe=0.50c，式中气相分压pe的单位是kPa，平衡溶解度单位是kmol/m3。
试求该截面处：（1）总传质系数Ky（2）液相阻力占总传质阻力的百分数（3）吸收速率。
评分规则: 【
2、 问题:在设计某降膜吸收器时，规定塔底气相中含溶质y=0.05，液相中含溶质的浓度x=0.01（均为摩尔分数）。
解析
步骤 1：计算总传质系数Ky
根据亨利定律，相平衡关系为 ${p}_{e}=0.50c$，其中 ${p}_{e}$ 是平衡分压，$c$ 是液相浓度。已知气相甲醇分压为4.0 kPa，液相组成为 $2.0kmol/{m}^{3}$，可以计算出平衡分压 ${p}_{e}$。然后，利用总传质系数的定义式 ${K}_{y}=\dfrac{{k}_{y}{k}_{L}}{{k}_{y}+{k}_{L}}$，计算总传质系数 ${K}_{y}$。
步骤 2：计算液相阻力占总传质阻力的百分数
液相阻力占总传质阻力的百分数可以通过计算液相传质分系数 ${k}_{L}$ 与总传质系数 ${K}_{y}$ 的比值来确定。具体计算公式为 $\dfrac{{k}_{L}}{{K}_{y}}\times 100\%$。
步骤 3：计算吸收速率
吸收速率 ${N}_{A}$ 可以通过总传质系数 ${K}_{y}$ 与气相甲醇分压 ${p}_{e}$ 和实际分压 ${p}$ 的差值来计算。具体计算公式为 ${N}_{A}={K}_{y}({p}_{e}-{p})$。
根据亨利定律，相平衡关系为 ${p}_{e}=0.50c$，其中 ${p}_{e}$ 是平衡分压，$c$ 是液相浓度。已知气相甲醇分压为4.0 kPa，液相组成为 $2.0kmol/{m}^{3}$，可以计算出平衡分压 ${p}_{e}$。然后，利用总传质系数的定义式 ${K}_{y}=\dfrac{{k}_{y}{k}_{L}}{{k}_{y}+{k}_{L}}$，计算总传质系数 ${K}_{y}$。
步骤 2：计算液相阻力占总传质阻力的百分数
液相阻力占总传质阻力的百分数可以通过计算液相传质分系数 ${k}_{L}$ 与总传质系数 ${K}_{y}$ 的比值来确定。具体计算公式为 $\dfrac{{k}_{L}}{{K}_{y}}\times 100\%$。
步骤 3：计算吸收速率
吸收速率 ${N}_{A}$ 可以通过总传质系数 ${K}_{y}$ 与气相甲醇分压 ${p}_{e}$ 和实际分压 ${p}$ 的差值来计算。具体计算公式为 ${N}_{A}={K}_{y}({p}_{e}-{p})$。