用吸收塔吸收废气中的SO2，条件为常压，30℃，相平衡常数为m=26.7，在...

问答题 用吸收塔吸收废气中的SO₂，条件为常压，30℃，相平衡常数为m=26.7，在塔内某一截面上，气相中SO₂分压为4.1kPa，液相中SO₂浓度为0.05kmol/m³，气相传质系数为k_G=1.5×10^-2kmol/（m²·h·kPa），液相传质系数为k_z=0.39m/h，吸收液密度近似水的密度。试求：
（1）截面上气液相界面上的浓度和分压；
（2）总传质系数、传质推动力和传质速率。

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1.问答题吸收塔内某截面处气相组成为y=0.05，液相组成为x=0.01，两相的平衡关系为y^*=2x，如果两相的传质系数分别为k_y=1.25×10^-5kmol/（m²·s），k_x=1.25×10^-5kmol/（m²·s），试求该截面上传质总推动力、总阻力、气液两相的阻力和传质速率。

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占总阻力的33.3%

2.问答题在30℃，常压条件下，用吸收塔清水逆流吸收空气-SO₂混合气体中的SO₂，已知气-液相平衡关系式为y^*=47.87x，入塔混合气中SO₂摩尔分数为0.05，出塔混合气SO₂摩尔分数为0.002，出塔吸收液中每100g含有SO₂0.356g，试分别计算塔顶和塔底处的传质推动力，用Δy、Δx、Δp、Δc表示。

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3.问答题一个滤池由直径为4mm的砂粒组成，砂砾球形度为0.8，滤层高度为0.8m，空隙率为0.4，每平方米滤池通过的水流量为12m³/h，求水流通过滤池的压力降（黏度为1×10^-3Pa·s）。

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4.问答题某固定床反应器，内径为3m，填料层高度为4m，填料为直径5mm的球形颗粒，密度为2000kg/m³，反应器内填料的总质量为3.2×10⁴kg。已知通过固定床的气体流量为0.03m³/s，平均密度为38kg/m³，粘度为0.017×10^-3Pa·s，求气体通过固定床的压力降。

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5.问答题用生物固定床反应器处理废气，已知反应器的内径为1.8m，填料层高3m，填料颗粒为高5mm、直径3mm的柱体，空隙率为0.38。通过固定床的废气平均密度为25.5kg/m³，黏度为1.7×10^-5Pa·s，已知气体通过固定床后的压降为12.3kPa，求气体的平均体积流量。（忽略填料上附着的生物膜对床层的影响）。

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6.问答题温度为38℃的空气流过直径为12.7mm的球形颗粒组成的固定床，已知床层的空隙率为0.38，床层直径0.61m，高2.44m，空气进入床层时的绝对压力为111.4kPa，质量流量为0.358kg/s，求空气通过床层的阻力。

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7.问答题在直径为10mm的砂滤器中装满150mm厚的细沙层，空隙率为0.375，砂层上方的水层高度保持为200mm，管底部渗出的清水流量为6mL/min，求砂层的比表面积（水温为20℃，黏度为1.005×10^-3Pa·s，密度为998.2kg/m³）。

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8.问答题 直径为0.1mm的球形颗粒悬浮于水中，现采用重力过滤法分离。已知介质阻力可以忽略，滤饼不可压缩，空隙率为0.6，悬浮液中固相的体积分数为0.1，悬浮液的最初深度为1m。水的黏度为1×10^-3Pa·s，密度为1000kg/m³。
（1）如果忽略颗粒的沉降速度，求滤出一半水分所需的时间及当时的滤饼厚度和悬浮液层的厚度；
（2）如果颗粒沉降可在瞬间完成，求滤出一半水分所需的时间及当时的滤饼厚度和悬浮液层的厚度。

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9.问答题用板框过滤机恒压过滤料液，过滤时间为1800s时，得到的总滤液量为8m³，当过滤时间为3600s时，过滤结束，得到的总滤液量为11m³，然后用3m³的清水进行洗涤，试计算洗涤时间（介质阻力忽略不计）。

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dV/dt=（KA²）/（2V）

10.问答题 实验室小试中，在100kPa的恒压下对某悬浮液进行过滤实验，测得qe为0.01m³/m²，过滤常数K为1.936×10^-4m²/s，悬浮液中固体颗粒密度为2000kg/m³，质量分数为0.07，滤饼不可压缩，含水量为30%（质量）。如果用一个直径1.5m，长10m的转筒真空过滤机处理这种悬浮液，转筒浸没角为120°，转速为0.5r/min，操作真空度为80kPa，其他条件与小试实验相同。求：
（1）过滤机的生产能力；
（2）滤饼厚度。

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