化工原理第二版下册答案柴诚敬主编.docx

百度文库- 百度文库-让每个人平等地提升自我 PAGE PAGE # 百度文库- 百度文库-让每个人平等地提升自我 PAGE PAGE # 第七章传质与分离过程概论 1?在吸收塔中用水吸收混于空气中的氨。已知入塔混合气中氨含量为 氨含量为％，试计算进、出塔气体中氨的摩尔比 出塔气体中氨的摩尔分数 解：先计算进、 Y1、Y；。 y 1 和 y2。 0.055 117 yi 0.0903 y2 % （质量分数, ，吸收后出塔气体中 0.055 /17 0.945 / 29 0.002 117 0.0034 0.002 /17 0.998 / 29 进、出塔气体中氨的摩尔比 丫1、丫2为 0.0903 丫 0.0993 1 0.0903 丫2 - 1 由计算可知, 2?试证明由组分 (1) dWA 0.0034 0.0034 0.0034 当混合物中某组分的摩尔分数很小时，摩尔比近似等于摩尔分数。 A和B组成的双组分混合物系统，下列关系式成立: M A M b dXA 2 (XaM A XbM B) dXA (2) dWA W a Wb MaMb(- -) M A M B 解: (1) WA M A XA x— M — XB M B X— M — (1 X— )M b 由于 (2) dw A dxA Xa XA dX A dW A Xb M A (xA M A xbMb) (xama xAM A(MA M B) MaM B(XA XB) 2 XBM B) 2 (XA M A XB M B) M A M BdXA (XAMA XBM B) WA MA WA WB ^7阮 1 ( WA WB) ma m a m b WA( 1 1 M a M a W- Wb 2 (」 -) M— mb 1 MaMb说 MB)2 (w M M A WA 也)2 ma mb dWA dxA WA WB 2 MaMb(—— -) M A M B 3. 总压为 在直径为0.012 m、长度为0.35 m的圆管中，CO气体通过N2进行稳态分子扩散。管内N2的温度为373 K， kPa,管两端CO的分压分别为 kPa和kPa,试计算CO 的扩散通量。 解：设 A — CO; B — N2 查附录一得 dab 0.318 10 4 2 - m : s pB1 P 总 Pa1 101.3 70 kPa 31.3kPa PB2 P 总 pA2 101.3 7.0 kPa 94.3kPa PBM PB2 pB1 94.3 31.3,厂 kPa 57.12kPa p B2 pB1 In In 31.3 Na DAB P PA1 RTzPbm 0.318 10 Pa2 4 101.3 70.0 - 7.0 kmol m2 4.在总压为 生瞬态化学反应 组分A的分压为 s 3.273 10 6 kmol. m2 s 8.314 373 0.35 57.12 kPa，温度为273 K下，组分A自气相主体通过厚度为 0.015 m的气膜扩散到催化剂表面，发 A 3B。生成的气体B离开催化剂表面通过气膜向气相主体扩散。已知气膜的气相主体一侧 kPa,组分A在组分B中的扩散系数为 X10-5 m2/s。试计算组分A和组分B的传质通量NA和NB。 解：由化学计量式 A 3B 可得NB 3Na N Na Nb 代入式（7-25），得 2Na Na Na D AB dCA dz dpA RTdz 2yA Na 2Pa Nap总 分离变量，并积分得 kl 1 DAB P总’ P总 2Pa1 Na ln 2 RT z p 总 1.012 105 kmol/(m2 s) TOC \o "1-5" \h \z \o "Current Document" 1.85 10 5 101.3 101.3 2 22.5 2 、 1.012 105 kmol/(m2 s) ln kmol/(m s) \o "Current Document" 8.314 273 0.015 101.3 5 2 5 2 NB 3Na 3 1.012 10 kmol/(m s) 3.036 10 kmol/(m s) 5.在温度为278 K的条件下，令某有机溶剂与氨水接触，该有机溶剂与水不互溶。氨自水相向有机相扩散。 在两相界面处，水相中的氨维持平衡组成，其值为（摩尔分数，下同），该处溶液的密度为 998.2 kg/m3;在离界 面5 mm的水相中，氨的组成为，该处溶液的密度为 997.0 kg/m 3。278 K时氨在水中的扩散系数为 X10「9 m2/so 试计算稳态扩散下氨的传质通量。 解：设 A — NH3； B — H2O 离界面5 mm处为点1、两相界面处为点2，则氨的摩尔分数为