化工原理第二版下册答案柴诚敬主编.doc

1、 1 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 5.5%（ 质量分数， 下 同 ） ，吸收后出塔气体中氨含量为 0.2%，试计算进、出塔气体中氨的摩尔比 1Y 、 2Y 。 解：先计算进、出塔气体中氨的摩尔分数 1y 和 2y 。 120 .0 5 5 / 1 7 0 .0 9 0 30 .0 5 5 / 1 7 0 .9 4 5 / 2 90 .0 0 2 / 1 7 0 .0 0 3 40 .0 0 2 / 1 7 0 .9 9 8 / 2 9yy进、出塔气体中氨的 摩尔比 1Y 、 2Y 为 1 0 .0 9 0 3 0 .0 9 9 3

2、1 0 .0 9 0 3Y 2 0 .0 0 3 4 0 .0 0 3 41 0 .0 0 3 4Y 由计算可知，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。 2. 试证明由组分 A和 B组成的双组分混合物系统，下列关系式成立： （ 1） 2)BAABABAA (ddMxMxxMMw（ 2）2A )(ddBBAABAAMwMwMMwx解： （ 1） BBAAAAA MxMx xMw BAAA )1(AA MxMx xM 2)BBA)BA)BBA(AA(A(AAAdAdMxMxMMMxMxMxMxw 2)BBA)BA(BAA( MxMxxMM 由于 1BA xx 故 2)BBA A

3、BAA(dAdMxMxxMMw（ 2） BBAAAAAMwMwMwx 2)()(AdAdBBAABAAABBAAA11)(1MwMwMMMwMwMwMwx 2)(BA1(BBAA)BAMwMwMMww 2)(BBAABA1MwMwMM 2 故 2)(dAdBBAABAAMwMwMMwx3. 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，总压为 101.3 kPa，管两端 CO 的分压分别为 70.0 kPa 和 7.0 kPa，试计算 CO 的扩散通量。 解：设 A CO； B N2 查附 录一得 sm103

4、1 8.0 24AB D 3 1 . 3 k P ak P a703.1 0 1A1B1 ppp 总 . 3 k P a49k P a0.73.1 0 1A2B2 ppp 总 k P a12.57k P a3.313.94ln 3.313.94lnB1B2B1B2 BM pp ppp smk m o l102 7 3.3smk m o l7 . 0-7 0 . 012.5735.03 7 38 . 3 1 4 3.1 0 1103 1 8.0 2624A2A1BMABA ppR T z p PDN4. 在总压为 101.3 kPa，温度为 273 K下，组分 A自气相主体通过厚度为 0.015

5、 m 的气膜扩散到催化剂表面，发生瞬态 化学反应 B3A 。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组分 A的分压为 22.5 kPa，组分 A在组分 B中的扩散系数为 1.8510-5 m2/s。试计算组分 A和 组分 B的传质通量 AN 和 BN 。 解：由化学计量式 B3A 可得 BA3NN A B A2N N N N 代入式（ 7-25），得 AAAAAAAABA2dd2d dNppzRTpNNyz cDN总分离变量，并积分得 总总总 p ppzRT pDN A1ABA 2ln21 5 2 5 21 1 . 8 5 1 0 1 0 1 . 3 1 0

6、1 . 3 2 2 2 . 5l n k m o l /( m s ) 1 . 0 1 2 1 0 k m o l /( m s )2 8 . 3 1 4 2 7 3 0 . 0 1 5 1 0 1 . 3 5 2 5 2BA 3 3 1 . 0 1 2 1 0 k m o l / ( m s ) 3 . 0 3 6 1 0 k m o l / ( m s ) NN 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 0.022（摩尔分数，下同），该处溶液的密度为 998.2 kg/m3；在

7、离界面 5 mm 的水相中，氨的组成为 0.085，该 处溶液的密度为 997.0 kg/m3。 278 K时氨在水中的扩散系数为1.24109 m2/s。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 085.0A1x ， 022.0A2x 9 1 5.00 8 5.01A11B1 xx 978.0022.01A21B2 xx 3 946.0915.0978.0ln 915.0978.0lnB1B2B1B2 BM xx xxx点 1、点 2 处溶液的平均摩尔质量为 k m o lkg92.17k

8、 m o lkg18915.01785.01 M k m o lkg98.17k m o lkg18978.017022.02 M 溶液的平均总物质的量浓度为 33 k m o l / m58.55k m o l / m98.17 2.9 9 892.17 0.9 9 721222111 ）（）（总 MMc 故氨的摩尔通量为 )( A2A1BMABA xxczDNx 总 229 71 .2 4 1 0 5 5 .5 7 7 ( 0 .0 8 5 0 .0 2 2 ) k m o l /( m s ) 9 .1 7 9 1 0 k m o l /( m s )0 .0 0 5 0 .9 4 6

9、6. 试用式（ 7-41）估算在 105.5 kPa、 288 K条件下，氢气（ A）在甲烷（ B）中的扩散系数 ABD 。 解：查表 7-1，得 07.7A v cm3/mol 查表 7-2，计算出 33B ( 1 6 . 5 1 . 9 8 4 ) c m / m o l 2 4 . 4 2 c m / m o lv 由式 7-41 23/1B3/1A2/1BA75.15)()()11(10013.1AB vvp MMTD 总s2m51024.6s2m)42.2407.7(5.105)1611(28810013.123/13/12/175.15 2 7. 试采用 式（ 7-43）估算 在

10、293 时 二氧化硫 （ A） 在水 （ B） 中的扩散系数ABD。 解：查得 293 K时水的黏度为 sPa10005.1B 查表 7-3，得 2.6 查表 7-4，得 bA 44.8V cm3/mol 由式（ 7-43） 0 . 6bABB15AB 2/1)(104.7 VTMD /sm10508.1/sm8.4410005.1 293)186.2(104.7 22 96.032/115 8. 有一厚度为 8 mm、长度为 800 mm 的萘板。在萘板的上层表面上有大量的 45 的常压空气沿水平方向吹过。在 45 下，萘的饱和蒸汽压为 73.9 Pa，固体萘的密度为 1 152 kg/m3

11、，由 有关公式 计算得空气与萘板间的对流传质系数为 0.016 5 m/s。 试计算萘板厚度减薄 5所需要的时间。 解：由式（ 7-45）计算萘的传质通量，即 4 AbAiLA cckN 式中 0.00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.00.00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0115dbxW xDcaexFy X 为空气主体中萘的浓度，因空气流量很大，故可认为0Abc； Aic 为萘板表面 处气相中萘的饱和浓度，可通过萘的饱 和蒸气压计算，即 3Ai 5Ai 7 3 . 9 k m o l / m 2 . 7 9 5 1 08 3 1 4 3 1

12、 8pc RT kmol / m3 22L A i A b 57A ( ) 0 . 0 1 6 5 ( 2 . 7 9 5 1 0 0 ) k m o l / ( m s ) 4 . 6 1 2 1 0 k m o l / ( m s )N k c c 设萘板表面积为 S，由于扩散所减薄的厚度为 b，物料衡算可得 A A ASb N M S 2 . 1 6 8 hs108 0 6.7s1 2 8106 1 2.4 1 1 5 20 0 8.005.0 37AA A1 MN b 第 8 章 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

13、合空气与 含 二氧化碳 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。已知操作条件下，亨利系数 51066.1 E kPa，水溶液的密度为 997.8 kg/m3。 解：水溶液中 CO2的浓度为 333 5 0 / 1 0 0 0 k m o l / m 0 . 0 0 8 k m o l / m44c 对于稀水溶液，总浓度为 3t 9 9 7 .8 k m o l/m 5 5 .4 318c kmol/m3 水溶液中 CO2的摩尔分数为 4t0 .0 0 8 1 .4 4 3 1 05 5 .4 3cx c 由 54* 1 .

14、6 6 1 0 1 . 4 4 3 1 0 k P a 2 3 . 9 5 4p E x kPa 气相中 CO2的分压为 t 1 0 1 . 3 0 . 0 3 k P a 3 . 0 3 9p p y kPa *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 * ( 2 3 . 9 5 4 3 . 0 3 9 ) k P a 2 0 . 9 1 5p p p kPa 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，氨的气、液相组 成分别为 0.032y 、 31.06koml/mc 。气膜吸收

15、系数 kG=5.2 10-6 kmol/(m2 s kPa)，液 膜吸收系数 kL=1.55 10-4 m/s。假设操作条件下平衡关系服从亨利定律，溶解度系数 H 0.725 kmol/(m3 kPa)。 （ 1）试计算以 p 、 c 表示的总推动力 和相应的总吸收系数； （ 2）试分析该过程的控制因素。 解： (1) 以气相分压差表示的总推动力为 t 1 . 0 6* ( 1 1 0 . 5 0 . 0 3 2 ) k P a 2 . 0 7 40 . 7 2 5cp p p p y H kPa 5 其对应的总吸收系数为 246G L G1 1 1 1 1( ) ( m s k Pa ) /

16、k m o l0 . 7 2 5 1 . 5 5 1 0 5 . 2 1 0K H k k 3 5 2 5 2( 8 . 8 9 9 1 0 1 . 9 2 3 1 0 ) ( m s P a ) / k m o l 2 . 0 1 2 1 0 ( m s P a ) / k m o l 6G 1097.4 K kmol/(m2 s kPa) 以液相组成差表示的总推动力为 33* ( 1 1 0 . 5 0 . 0 3 2 0 . 7 2 5 1 . 0 6 )k m o l / m 1 . 5 0 4 k m o l / mc c c p H c 其对应的总吸收系数为 m / s108 5

17、5.6m / s102.5 7 2 5.01055.1 111 1 664GLL kHkK（ 2）吸收过程的控制因素 气膜阻力占总阻力的百分数为 %58.95%100102.5 1097.4/1 /1 6 6GGGG kKKk 气膜阻力占总阻力的绝大部分，故该吸收过程为气膜控制。 4. 在某填料塔中用清水逆流吸收混于空气中的甲醇蒸汽。操作压力为 105.0 kPa，操作 温度为 25 。在操作条件下平衡关系符合 亨利定律，甲醇在水中的溶解度系数为 2.126 kmol/(m3 kPa)。测得塔内某截面处甲醇的气相分压为 7.5 kPa，液相组成为 2.85 kmol/m3，液膜吸收系数 kL=

18、2.12 10-5 m/s，气相总吸收系数 KG 1.206 10-5 kmol/(m2 s kPa)。求该截面处（ 1）膜吸收系数 kG、 kx及 ky；（ 2）总吸收系数 KL、 KX及 KY；（ 3）吸收速率。 解： (1) 以纯水的密度代替稀甲醇水溶液的密度， 25 时水的密度为 0.997 kg/m3 溶液的总浓度为 3t 9 9 7 .0 k m o l/m 5 5 .3 918c kmol/m3 5 2 3 2x t L 5 5 . 3 9 2 . 1 2 1 0 k m o l / ( m s ) 1 . 1 7 4 1 0 k m o l / ( m s )k c k 255

19、G G L1 1 1 1 1( ) ( m s k Pa ) / k m o l1 . 2 0 6 1 0 2 . 1 2 6 2 . 1 2 1 0k K H k 426 .0 7 3 1 0 ( m s k P a ) / k m o l 52G 1 . 6 4 7 1 0 k m o l ( m s k P a )k 5 2 3 2y t G 1 0 5 . 0 1 . 6 4 7 1 0 k m o l / ( m s ) 1 . 7 2 9 1 0 k m o l / ( m s )k p k （ 2）由 65GL 106 7 3.5m / s1 2 6.2 102 0 6.1 HK

20、K m/s 248.0180.105126.2 0.997S MHpm 总2 2 233y y x1 1 1 0 . 2 4 8( )( m s ) / k m o l 7 . 8 9 6 1 0 ( m s ) / k m o l1 . 7 2 9 1 0 1 . 1 7 4 1 0mK k k 32y 1 .2 6 6 1 0 k m o l ( m s )K 3 2 4 2xy 0 . 2 4 8 1 . 2 6 6 1 0 k m o l / ( m s ) 3 . 1 4 0 1 0 k m o l / ( m s )K m K 6 因溶质组成很低，故有 6 2 4 2X t L 5

21、 5 . 3 9 5 . 6 7 3 1 0 k m o l / ( m s ) 3 . 1 4 2 1 0 k m o l / ( m s )K c K 5 2 3 2Y t G 1 0 5 . 0 1 . 2 0 6 1 0 k m o l / ( m s ) 1 . 2 6 6 1 0 k m o l / ( m s )K p K （ 3）吸收速率为 62AL * 5 . 6 7 3 1 0 2 . 1 2 6 7 . 5 2 . 8 5 k m o l /( m s )N K c c 521 .3 1 0 1 0 k m o l/(m s ) 5. 在 101.3 kPa及 25 的条

22、件下，用清水在填料塔中逆流吸收某混合气中的二氧化硫。已 知混合气进塔和出塔的组成分别为 y1=0.04、 y2=0.002。假设操作条件下平衡关系服从亨利定律，亨利系数为 4.13 103 kPa，吸收剂用量为最小用量的 1.45 倍。 （ 1） 试计算吸收液的组成； （ 2） 若操作压力提高到 1013 kPa 而其他条件不变，再求吸收液的组成。 解：（ 1）1110 .0 4 0 .0 4 1 71 1 0 .0 4yY y 2220 .0 0 2 0 .0 0 21 1 0 .0 0 2yY y 3t4 .1 3 1 0 4 0 .7 71 0 1 .3Em p 吸收剂为清水，所以 02

23、X n , L12n , V 1 2m i n0 . 0 4 1 7 0 . 0 0 2 3 8 . 8 1/ 0 . 0 4 1 7 / 4 0 . 7 7 0q YYq Y m X 所以操作时的液气比为 n , L n , Ln , V n , V m i n1 . 4 5 1 . 4 5 3 8 . 8 1 5 6 . 2 7qq 吸收液的组成为 n,V 41 1 2 2n,L 1 0 .0 4 1 7 0 .0 0 2 0 7 .0 5 4 1 05 6 .2 7qX Y Y Xq （ 2） 3t4 .1 3 1 0 4 .0 7 71013Em p n ,L 12n ,V 1 2m

24、in0 .0 4 1 7 0 .0 0 2 3 .8 8 10 .0 4 1 7/ 04 .0 7 7q YYq Y m X n, L n, Ln, V n, V m in1 .4 5 1 .4 5 3 .8 8 1 5 .6 2 7qq n,V 31 1 2 2n,L1 0.04 17 0.00 2 0 7.05 5 105.627qX Y Y Xq 6. 在一直径为 0.8 m 的填料 塔内，用清水吸收某工业废气中所含的二氧化硫气体。已知混合 气的流量为 45 kmol/h，二氧化硫的体积分数为 0.032。操作条件下气液平衡关系为 34.5YX ，气 相总体积吸收系 数为 0.056 2

25、 kmol/(m3 s)。若吸收液中二氧化硫的摩尔比为饱和摩尔比的 76%，要求回收率为 98%。求 水的用量 （ kg/h）及所需的填料层高度。 7 解：1110 .0 3 2 0 .0 3 3 11 1 0 .0 3 2yY y 2 1 A1 0 . 0 3 3 1 1 0 . 9 8 0 . 0 0 0 6 6 2YY 411 0 .0 3 3 1* 9 .5 9 4 1 03 4 .5YX m 44110 . 7 6 * 0 . 7 6 9 . 5 9 4 1 0 7 . 2 9 1 1 0XX 惰性 气体的流量为 n , V 4 5 (1 0 . 0 3 2 ) k m o l /

26、h 4 3 . 5 6 k m o l / hq 水的用量 为 n, V 1 2 3n,L412() 4 3 .5 6 0 .0 3 3 1 0 .0 0 0 6 6 2 k m o l /h 1 .9 3 8 1 0 k m o l /h7 .2 9 1 1 0 0q Y Yq XX 34m , L 1 . 9 3 8 1 0 1 8 k g / h 3 . 4 8 8 1 0 k g / hq 求填料层高度 m429.0m8.0785.00562.0 3600/56.43 2Y Vn,OG aK qH41 1 1 * 0 . 0 3 3 1 3 4 . 5 7 . 2 9 1 1 0 0

27、. 0 0 7 9 5Y Y Y 2 2 2 * 0 . 0 0 0 6 6 2 3 4 . 5 0 0 . 0 0 0 6 6 2Y Y Y 0 .0 0 .1 0 .2 0 .3 0 .4 0 .5 0 .6 0 .7 0 .8 0 .9 1 .00 .00 .10 .20 .30 .40 .50 .60 .70 .80 .91 .0115dbx W x Dcaex Fy X 07.110 0 2 9 3.0 0 0 0 6 6 2.00 3 3 1.0m 21OG Y YYNm7 4 9.4m4 2 9.007.11OGOG HNZ 7. 某填料吸收塔内装有 5 m 高，比表面积为 22

28、1 m2/m3的金属阶梯环填料，在该填料塔中，用清 水逆流吸收某混合气体中的溶质组分。已知混合气的流量为 50 kmol/h，溶质的含量为 5（体 积分数）；进塔清水流量为 200 kmol/h，其用量为最小用量的 1.6倍； 操作条件下的气液平衡关系为 2.75YX ； 气相总吸收系数为 423 10 km ol/(m s)；填料的有效比表面积近似取为填料比表面积的 90。试计算 （ 1）填料塔的吸收率；（ 2）填料塔的直径。 解：（ 1）惰性 气体的流量为 n , V 5 0 (1 0 . 0 5 ) k m o l / h 4 7 . 5 k m o l / hq 对于纯溶剂吸收 n ,

29、L 12An ,V 1 2m i n /q YY mq Y m X 依题意 n ,Ln ,V m i n200 2 .6 3 24 7 .5 1 .6qq n , L n , V m i nA ( / ) 2 . 6 3 2 9 5 . 7 1 %2 . 7 5qq m 8 （ 2）1110 .0 5 0 .0 5 2 61 1 0 .0 5yY y 2 1 A1 0 . 0 5 2 6 1 0 . 9 5 7 1 0 . 0 0 2 2 6YY 0 1 2 0.000 0 2 2 6.00 5 2 6.0200 5.47221Ln, Vn,1 XYYqqX1 1 1 * 0 . 0 5 2

30、6 2 . 7 5 0 . 0 1 2 0 0 . 0 1 9 6Y Y Y 0 0 2 2 6.0075.20 0 2 2 6.0*222 YYY 00803.000226.0 0196.0ln00226.00196.0ln2121m YYYYY 269.600803.0 00226.00526.0m 21OG Y YYNm7 9 8.0m2 6 9.6 5OGOG N ZH由 aKqH YVn,OG224OGYVn, m2 7 7.0m7 9 8.09.02 2 1103 3 6 0 0/5.47 aHK q填料塔的直径为 m5 9 4.0m 14.3 2 7 7.044 D 8. 在 1

31、01.3 kPa 及 20 的条件下，用清水在填料塔内逆流吸收混于空气中的氨气。已知混合气的质量流速G 为 600 kg/(m2 h)，气相进、出塔的摩尔分数分别为 0.05、 0.000526，水的质量流速 W 为 800 kg/(m2 h)，填料层高度为 3 m。已知操作条件下平衡关系为 Y= 0.9 X， KGa 正比于 G 0.8而于 W无关。若 （ 1）操作压力提高一倍；（ 2）气体流速增加一倍； (3) 液体流速增加一倍，试分别计算填料层高度应如何变化，才能保持尾气组 成不变。 解：首先计算操作条件变化前的传质单元高度和传质单元数 1110 .0 5 0 .0 5 2 61 1 0

32、 .0 5yY y 2220 .0 0 0 5 2 6 0 .0 0 0 5 2 61 1 0 .0 0 0 5 2 6yY y 操作条件下，混合气的平均摩尔质量为 ii 0 .0 5 1 7 1 0 .0 5 2 9 k g /km o l 2 8 .4 k g /km o lM x M n , V 22600 1 0 . 0 5 k m o l /( m h ) 2 0 . 0 7 k m o l /( m h )2 8 . 4q n , L 22800 1 0 k m o l /( m h ) 4 4 . 4 4 k m o l /( m h )18q n, Vn, L0.9 20. 0

33、7 0.40644.44mqS q 9 n,V1 1 1 2n,L* 0 .4 0 6 0 .0 5 2 6 0 .0 0 0 5 2 6 0 .0 2 1 1qY m X m Y Yq 1 1 1 * 0 . 0 5 2 6 0 . 0 2 1 1 0 . 0 3 1 5Y Y Y 2 2 2 * 0 . 0 0 0 5 2 6 0 0 . 0 0 0 5 2 6Y Y Y 1OG21 1 0 . 0 3 1 5l n l n 6 . 8 9 01 1 0 . 4 0 6 0 . 0 0 0 5 2 6YN SY OG OG 3 m 0 .4 3 56.890ZH N m （ 1） tt2p

34、p tEm p tt 2p mmmp n, Vn, L0.406 0.20322mq SS q 若气相出塔组成不变，则液相出塔组成也不变。所以 *1 1 1 10 . 0 5 2 6 0 . 0 2 1 1 0 . 0 4 2 12Y Y Y *2 2 2 0 . 0 0 0 5 2 6 0 0 . 0 0 0 5 2 6Y Y Y 1OG 21 1 0 . 0 4 2 1l n l n 5 . 4 9 91 1 0 . 2 0 3 0 . 0 0 0 5 2 6YN SY n, V n, VOG YGqqH K a K ap总n,V OGOG G 0 .4 3 5 m 0 .2 1 822q

35、 HH K a p 总m O G O G 0 . 2 1 8 5 . 4 9 9 m 1 . 1 9 9Z H N m (1 . 1 9 9 3 ) m 1 . 8 0 1Z Z Z m 即所需填料层高度比原来减少 1.801m。 （ 2） n,V n,V2qq n , V 2 2 0 . 4 0 6 0 . 8 1 2mqSSL 若保持气相出塔组成不变，则液相出塔组成要加倍，即 112XX 10 故 *1 1 1 1 1 1 1 20 . 0 5 2 6 0 . 8 1 2 0 . 0 5 2 6 0 . 0 0 0 5 2 6 0 . 0 1 0 3Y Y Y Y m X Y S Y Y

36、*2 2 2 0 . 0 0 0 5 2 6 0 0 . 0 0 0 5 2 6Y Y Y 1OG21 1 0 . 0 1 0 3l n l n 1 5 . 8 21 1 0 . 8 1 2 0 . 0 0 0 5 2 6YN SY n , V n , V n , V 0.2O G n , V0.8Y G n , Vq q qHqK a K a P q 0 . 2n , V 0 . 2O G O Gn , V 2 0 . 4 3 5 m 0 . 5 0 0qHHq m O G O G 0 . 5 0 0 1 5 . 8 2 m 7 . 9 1 0Z H N m (7 . 9 1 0 3 ) m

37、 4 . 9 1 0Z Z Z m 即所需填料层高度要比原来增加 4.910 m。 （ 3） n,L n,L2qq n,Vn,L0 .4 0 6 0 .2 0 322mq SS q *12OG *221 l n 11 YYN S SS Y Y 1 0 . 0 5 2 6 0l n 1 0 . 2 0 3 0 . 2 0 3 5 . 4 9 71 0 . 2 0 3 0 . 0 0 0 5 2 6 0 W 对 KGa 无影响，即 n,Lq 对 KGa 无影响，所以传质单元高度不变， 即 O G O G 0.435HH m O G O G 0 . 4 3 5 5 . 4 9 7 m 2 . 3 9

38、 1 mZ H N ( 2 . 3 9 1 3 ) m 0 . 6 0 9mZ Z Z 即所需填料层高度比原来减少 0.609 m。 9. 某制药厂现有一直径为 1.2 m，填料层高度为 3 m 的吸收塔，用纯溶剂吸收某气体混合物中的溶质组 分。入塔混合气的流量为 40 kmol/h，溶质的含量为 0.06（摩尔分数）；要求溶 质的回收率不低于 95%；操作条件下气液平衡关系为 Y = 2.2X ；溶剂用量为最小用量的 1.5 倍；气相总吸收系数为 0.35 kmol/ (m2 h)。填料的有效比表面积近似取为填料比表面积的 90。试计算 （ 1）出塔的液相组成；（ 2）所用填料的总比表面积和等板高度。 解：（ 1）1110 .0 6 0 .0 6 3 81 1 0 .0 6yY y 2 1 A1 0 . 0 6 3 8 1 0 . 9 5 0 . 0 0 3 1 9YY 惰性 气体的流量为 n , V 4 0 (1 0 . 0 6 ) k m o l / h 3 7 . 6 k m o l / hq n , LAn , Vm i n2 . 2 0 . 9 5 2 . 0 9q mq hk m o l58.78hk m o l6.3709.2m i nLn, q