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6-1 已知在101.3 kPa(绝对压力下)，100 g水中含氨1 g的溶液上方的平衡氨气分压为987 Pa。试求：
(1) 溶解度系数H (kmol·m-3·Pa-1)； (2) 亨利系数E(Pa)； (3) 相平衡常数m；
(4) 总压提高到200 kPa(表压)时的H，E，m值。
（假设：在上述范围内气液平衡关系服从亨利定律，氨水密度均为
1000kg/m3）
解：（1）根据已知条件 定义
（2）根据已知条件可知 根据定义式 可得
（3）根据已知条件可知 于是得到
（4）由于H和E仅是温度的函数，故HNH3和ENH3不变；而
p*ExE1'm?yx???，与T和p相关，故mNH??0.928?0.309。 3pxpxp3*分析（1）注意一些近似处理并分析其误差。
（2）注意E，H和m的影响因素，这是本题练习的主要内容之一。 6-2 在25℃下，CO2分压为50 kPa的混合气分别与下述溶液接触：
(1) 含CO2为0.01 mol/L的水溶液； (2) 含CO2为0.05 mol/L的水溶液。 试求这两种情况下CO2的传质方向与推动力。
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解： 由亨利定律得到
根据《 化工原理》 教材中表 8-1 查出 所以可以得到 又因为 所以得
于是：（1）为吸收过程，?c?0.0067kmol/m3。 （2）为解吸过程，?c?0.0333kmol/m3。
分析 （1）推动力的表示方法可以有很多种，比如，用压力差表示时： ① p*CO2?cCO2HCO2?0.01?29.9kPa
3.347?10?4推动力 ?p?20.1kPa（吸收）
② p*CO2?cCO2HCO2?0.05?149.4kPa
3.347?10?4推动力 ?p?99.4kPa（解吸） 或者 , 用摩尔分数差表示时 ① 由xCO2?0.01?1.8?10?4，判断出将发生吸收过程，推动力100018?x?1.201?10?4；
②由 xCO2?9?10?4，判断出将发生解吸过程，推动力?x?5.99?10?4 （2）推动力均用正值表示。
6-3 指出下列过程是吸收过程还是解吸过程，推动力是多少，并在x-y图上表示。
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(1) 含SO2为0.001(摩尔分数)的水溶液与含SO2为0.03(摩尔分数)的混合气接触，总压为101.3 kPa，t=35℃； (2) 气液组成及总压同(1) ，t=15℃；
(3) 气液组成及温度同(1) ，总压为300 kPa(绝对压力)。
解 (1) 根据《化工原理》教材中表 8-1 知T = 35℃时，SO2 的
E?0.567?104kPa, 故
根据相平衡关系 , 得
由于y*A?yA，所以将发生解吸过程。传质推动力为 (2 ) T = 15℃时 , SO2的 E?0.294?104kPa，故 根据相平衡关系 , 得
由于y*A?yA，所以将发生吸收过程。 传质推动力为
(3)同理可知 , 当 T = 35℃，p = 300 kPa时 ,E?0.567?104kPa，故
m?E?18.9 P由于y*A?yA，所以将发生吸收过程。推动力为 示意图见题6-3 图。
题6-3 图
分析 体会通过改变温度和总压来实现气液之间传质方向的改变 ,即吸收和解吸。
6-4 氨-空气混合气中含氨0.12(摩尔分数)，在常压和25℃下用水吸收，过程中不断移走热量以使吸收在等温下进行。进气量为1000 m3 ，出口气体中含氨0.01(摩尔分数)。试求被吸收的氨量(kg)和出口气体的体积(m3) 。
解 惰性气体量 V?1000?0.88?880m3，进口中 NH3 之量为120m3,出口中NH3
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化工原理下册第六章吸收习题答案
