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传质导论部分题解

第八章传质过程导论

求例8-1中以摩尔比和质量浓度表示时的平衡关系。

解:例8-1表示出的平衡关系为:气相氨分压,液相氨的质量比=1g氨/100g水

(1)以摩尔比表示:

气相

液相

(2)以质量浓度表示:

气相

液相

式中,之值取自例8-1。

2.空气中含有蒸气,由,压缩到后通入一冷凝器,测得下开始有冷凝,混合气出冷凝器时的温度为,求,

(1)压缩前及冷凝前、后蒸气的质量分率、质量比和摩尔浓度。

(2)蒸气冷凝的百分率。

的饱和蒸气压数据如下：

温度，

273

283

288

293

300

313

,

33.7

55.6

71.1

89.8

123

210

提示：在过程中那一参数保持不变？应当用什么组成进行计算？

解：（1）冷凝后在空气中的分压等于下的蒸气压：；冷凝前的分压等于下的蒸气压；压缩前的分压为的，即。的分子量。由于混合气体的分子量尚未求得，故以先计算质量比为便。

，，

∴△=，

其中蒸气所占的分率等于分压分率。

现取的分压为平均温度下的蒸气压，由上题数据，

知。故呼出的为：

或

4.浅盘内盛有深的水，在及下向大气蒸发。假定传质阻力相当于厚的静止气层，气层外的水蒸气分压可以忽略，求水蒸发完所需的时间。扩散系数由表8-2查取。

解：由表8-2查得及下水蒸气在空气中的扩散系数为：，即。水蒸气通过静止气层的扩散速率按式8-20：

式中为下的饱和水蒸气压，查得为，

题中给出，，，而

故

化成

厚的水层，每的质量为，故蒸发完所需的时间为：

5.估计及下在空气中及水（极稀盐酸）中扩散系数。

解：在空气中的扩散系数在表8-2中未列出，需从式8-21估算。现，，，，∑，∑

故

在水中的扩散系数按式8-23估算。式中水的缔合参数，分子量，粘度（），分子体积

或

6求例8-6在总压增倍后,,,的变化,并作简单说明。

解：从式8-19看：：㏑

不随总压而变（参看式8-21：），亦不随变化（，随同样增减）。故对的影响需看对的影响。若气体的流速不变，雷诺数将随增倍（中的与成正比，余不变），使近于减半，也近于增倍；若气体的质量流速不变，不变，也将不变。

从式8-29看对的影响：式中不随变化，与成反比，故对的影响主要看对的影响。如上述（这里相当于式8-19中的）。

对的影响可从例8-6中而得知：当气体流速不变，近于不变，近于与同样增倍；当气体质量流速不变，不变。

7一填料塔在常压和下操作，用水泥洗去含氨气体中的氨。在塔内某处，氨在气相中的浓度﹪，液相的平衡分压，物质通量，气相扩散系数，试求气膜的当量厚度。

解：本题可先求出及，然后应用式8-29算。

现

或