第五章吸收相组成的换算【5-1】空气和CO的混合气体中，CO的体积分数为20%，求其摩尔分数y和摩尔比Y各为多22少？解因摩尔分数=体积分数，y0.2摩尔分数y0.2摩尔比Y0．251y10.2【5-2】20℃的l00g水中溶解lgNHNH在溶液中的组成用摩尔分数x、浓度c及摩尔比X表示时，3,3各为多少？1/17解摩尔分数x=0．01051/17100／18浓度c的计算20℃，溶液的密度用水的密度998.2kg/m3代替。s溶液中NH的量为n1103/1k7mol3溶液的体积V101103/998.2m3n1103/17溶液中NH的浓度c==0．581kmol／m33V101103/998.299.82或csx0．0105．0kmol582／m3M18sNH与水的摩尔比的计算3x0.0105或X0．01061x10.0105【5-3】进入吸收器的混合气体中，NH的体积分数为10%，吸收率为90%，求离开吸收器时NH33的组成，以摩尔比Y和摩尔分数y表示。吸收率的定义为解原料气中NH的摩尔分数y0.13y0.1摩尔比Y10.11111y10.11吸收器出口混合气中NH的摩尔比为3Y0.0111摩尔分数y2=0.0109821Y1.001112气液相平衡【5-4】l00g水中溶解lgNH，查得20℃时溶液上方NH的平衡分压为798Pa。此稀溶液的气液33相平衡关系服从亨利定律，试求亨利系数E(单位为kPa)、溶解度系数H[单位为kmol/(m3kPa)]和相平衡常数m。总压为100kPa。1/17解液相中NH的摩尔分数x0.010531/17100/18气相中NH的平衡分压P*＝0.798kPa3亨利系数Ep*／x0.798/0.010576n1103/17液相中NH的浓度c0.581kmol／m33V101103/998.2溶解度系数Hc/p*05.81/0.798.0k7m28ol/3(mkPa1/17液相中NH的摩尔分数x0．010531／17100/18气相的平衡摩尔分数y*p*／p07.9／8100y*0.798相平衡常数m0.76x1000.0105或mE/p76/100.076【5-5】空气中氧的体积分数为21%，试求总压为101.325kPa，温度为10℃时，1m3水中最大可能溶解多少克氧？已知10℃时氧在水中的溶解度表达式为p*3.313106x，式中p*为氧在气相中的平衡分压，单位为kPa；x为溶液中氧的摩尔分数。解总压p101.325kPa空气中O的压力分数p／p体积分数0.212A空气中O的分压p*0.21101.325kPa2A亨利系数E3.31361k0Pa(1)利用亨利定律p*Ex计算A与气相分压p0.21101.325kPa相平衡的液相组成为Ap*0．21101.325xA6.42106kmolO2／kmol溶液E3.313106此为1kmol水溶液中最大可能溶解6.42106kmolO2因为溶液很稀，其中溶质很少1kmol水溶液≈1kmol水=18kg水10℃，水的密度99.9k7g／m3故1kmo水溶液l≈18／999.7m3水18即m3水中最大可能溶解6.42106kmol氧999.7故1m3水中最大可能溶解的氧量为c(2)利用亨利定律p*A计算AH1m3水中最大可能溶解的氧量为cp*H(0.21101.325)(1.676105)3.57104kmolO／m3溶液AA2【5-6】含NH体积分数1.5%的空气-NH混合气，在20℃下用水吸收其中的NH总压为203kPa。333NH在水中的溶解度服从亨利定律。在操作温度下的亨利系数E80kPa。试求氨水溶液的最大浓度，3kmolNH／m3溶液。3解气相中NH的摩尔分数y0.0153总压p203kPa，气相中NH的分压p*py2030.015kPa3A(1)利用亨利定律p*Ex计算与气相分压p相平衡的液相中NH的摩尔分数为399.82NH水溶液的总浓度cskmol/m33M18s99.82水溶液中NH的最大浓度ccx0．03813A182.11kmolNH/m3溶液3c(2)利用亨利定律p*A计算AHc