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1、《大气污染控制技术》习题七第七章气态污染物控制技术基础7.1某混合气体中含有2%(体积)C02,其余为空气。混合气体的温度为30*C，总压强为500kPao从手册中查得3CTC时在水屮的亨利系数E=1.88X10_5kPa,试求溶解度系数H及相平衡常'数m,并计算每100g与该气体相平衡的水中溶有多少gCO20解：由亨利定律P*=Ex,500X2%=1.88X105x,x=5.32X10_5o由y*=mx,m=y*/x=0.02/5.32X10^=376。因x=5.32X10"5很小,故CCo2=2.96mol/mH=2=———r=2.96x104mol•Pa)P500x2
2、%xl03lOOg与气体平衡的水中约含44X100X5.32X10~5/18=0.013go7.220V时O2溶解于水的亨利系数为40100atm,试计算平衡时水中氧的含量。解：在latm下。2在空气中含量约0.21o0.21=4.01X104x解得O2在水中摩尔分数为x=5.24X10_6o7.3用乙醇胺(MEA)溶液吸收H?S气体，气体压力为20atm,其屮含0.1%H2S(体积)。吸收剂中含0.25mol/m3的游离MEA。吸收在293K进行。反应可视为如下的瞬时不可逆反应：H2S+CH2CHCH2NH2tHS-+CH2CHCH2NH；。己知：kA^lOSh'1,kAg
3、a=216mol/m3.h.atm,DAi=5.4X10_6m2/h,DB1=3.6X10_6m2/lio试求单位吋间的吸收速伎。解：20C时H2SE=0.489X105kPa,分压20atmX0.1%=2.03kPaoP*=Ex,x=P*/E=4.15X10~5,故C*H2S=2.31mol/m3oH=C/P*=2.3/(2.03X103)=1.14X10'3mol/(nr.Pa)=115mol/(m3.atm)由—=—+—=—+—=0.542,K,,=1.85/i_,oKai忍kt216108如Na=Kai(C*25-C//2S)=1.85x2.31=4.3m/?//(/
4、n3•/?)。7.4在吸收塔内用清水吸收混合气中的SO?,气体流量为5000m3N/h,其+SO2占5%,要求SO2的回收率为95%,气、液逆流接触，在塔的操作条件下，SO2在两相间的平衡关系近似为Y*=26.7X，试求:1)若用水量为最小用水量的1.5倍，用水虽应为多少？2)在上述条件下，用图解法求所需的传质单元数。解：Gb=5000X0.95=4750m3N/h。Y
5、=O・O53,(5000-4750)4750x5%=2.63x10*Ls)minY}-Y2_0.053-0.00263Xnnx-0~0.053/26.7=25.4。因此用水虽Ls=25.4GbX1.5=1.8
6、1X105m3N/ho由图解法可解得传质单元数为5.6o7.5某吸收塔用来去除空气中的丙酮，吸收剂为清水。入口气体流量为10m3/min,丙酮含量为11%（摩尔），要求出口气体中丙酮的含量不大于2%（摩尔）。在吸收塔操作条件下，丙酮一水的平衡曲线（latm和299.6K）可表示为y=0.33兀"问】-”。1）试求水的用量，假设川水量取为最小用水®1.75倍；2）假设气相传质单元高度（以m计）H.y=3.3G°-33£-°-33。其中G和L分别为气、液相的流量（以kg/m2.h表示），试计算所需要的高度。解：GB=10X0.89=8.9m3/min,Y^O.124,Y2=0.0
7、2o作出最小用水时的操作线,xnm=0.068o故（”二0.124-0.02""0.068=1.53,L$=1.53X1.75X&9=23・8i£/min。图解法可解得传质单元数为3.1。Hy=3.3x(-)033=2.39/?7oHy=2.39X3.1=7.4m0LK=2850min/m解得“65斷7.6某活性炭填充固定吸附床层的活性炭颗粒总径为3mm,把浓度为0.15kg/m3的CCb蒸汽通入床层，气体速度为5m/min,在气流通过220min后，吸附质达到床层0」m处；505min后达到0.2m处。设床层高lm,计算吸附床最长能够操作多少分钟，而CCb蒸汽不会逸出？解：
8、利用公式r=KL-T（）f将己知数据代入=驚一5°[505=0.2K-r0因此Gwc=2850xl-65=2785min。7.7在肓径为lm的立式吸附器屮，装有lm高的某种活性炭，填充密度为230kg/m3,当吸附CHCb与空气混合气时，通过气速为20m/min,CHC13的初始浓度为30g/n?,设CHC13蒸汽完全被吸附，已知活性炭对CHCb的静活性为26.29%,解吸后炭层对CHCb的残留活性为1.29%,求吸附操作时间及每一周期对混合气体的处理能力。解：(0.2629-0.0129)x23020
