?第二章 吸收?
1. 从手册中查得10１.33 KPa、25 ℃时,若100 g水中含氨1 ｇ,则此溶液上方的氨气平衡分压为0．9８7 KPa。已知在此组成范围内溶液服从亨利定律,试求溶解度系数H (kmol/ (m3·ｋＰａ）)及相平衡常数m。 解:(1） 求H 由PNH3??CNH3H.求算.
已知:PNH3??0.987kPa.相应的溶液浓度CNH3可用如下方法算出：
以100g水为基准,因为溶液很稀.故可近似认为其密度与水相同.并取其值为
1000kg/m3.则：
1/17?0.582kmol/m3100?1 10000.582?H?CNH3/PNH3???0.590kmol/(m3?kPa)0.987CNH3?yNH3??mNH3xNH30.987?0.00974P101.33(2). 求m.由 1/17xNH3??0.01051/17?100/180.00974m?yNH3?/xNH3??0.9280.0105 2． １01.33 kpa、10 ℃时，氧气在水中的溶解度可用pO２=３.3１×106x表示。式中:PO2为氧在气相中的分压，kPａ、x为氧在液相中的摩尔分数。试求在此温度及压强下与空气充分接触后的水中,每立方米溶有多少克氧。
解： 氧在空气中的摩尔分数为0.21.故:
yNH3???PO2?PyO2?101.33?0.21?21.28kPa 21.28?6xO2???6.43?103.31?1063.31?106PNH3?PO2因xO2值甚小，故可以认为X?x 即:XO2?xO2?6.43?10?6
?g(O)?6.43?10?6?32?1.14?10?5kg(O2)/kg(H2O)?11.4?32? 所以：溶解度?1?18?m(H2O)?３． 某混合气体中含有2%(体积)CO2，其余为空气。混合气体的温度为30 ℃，总压强为506.6 kPa。从手册中查得30 ℃时CＯ2在水中的亨利系数E＝1.88ｘ10５ KPa,试求溶解度系数H (kmｏｌ/（ｍ３·kＰa、))及相平衡常数ｍ，并计算每100克与该气体相平衡的水中溶有多少克CO２。
解:(1）. 求H由H??EMH2O求算．
H??EMH2O?1000?43?2.955?10kmol/(m?kPa) 51.88?10?18(2)． 求m
1.88?105m???371
?506.6E(1) 当y?0.02时．100g水溶解的CO2 (2)
PCO2??506.6?0.02?10.13kPa(3)
10.13?5x???5.39?105E1.88?10PCO2?因x很小,故可近似认为X?x
?kmol(CO2)?44?kg(CO2)??5X?5.39?10?5??5.39?10?()???18?kg(H2O)??kmol(H2O)??kg(CO2)??1.318?10?4??kg(HO)?2?故100克水中溶有CO20.01318gCO2
4.在10１.３3 kＰa、0 ℃下的Ｏ2与CO混合气体中发生稳定的分子扩散过程。已知相距0.2 cm的两截面上O２的分压分别为13.３3 kPａ和6.６7 ｋPa，又知扩散系数为0.185 cm2/s，试计算下列两种情况下O2的传递速率，kmol/(ｍ
2·s):
（１） Ｏ2与ＣＯ两种气体作等分子反向扩散。 (2) ＣＯ气体为停滞组分。
解： (1） 等分子反向扩散时O2的传递速率：
化工热力学(下册)第二版-夏清-第2章-吸收标准答案
