环境工程原理章节练习(2020.05.07)

利用甲醇胺（RNH₂）水溶液吸收H₂S气体的反应属于瞬间反应：
H₂S（g）+RNH₂（l）→HS^-+RNH₃⁺
在20℃，10atm条件下在气液反应器内用有机胺水溶液吸收一惰性气体中的H₂S（摩尔含量0.2%），试计算当甲醇胺的摩尔浓度大于多少时该反应可视为界面反应？
已知：k_L=4.3×10^-5m/s，k_G=0.06mol/（m˙s˙atm），D_A=1.48×10^-9m²/s，D_B=0.95×10^-9m²/s。

101.3kPa操作压力下，在某吸收截面上，含氨0.03摩尔分数的气体与氨浓度为1kmol/m³的溶液发生吸收过程，已知气膜传质分系数为k_G=5×10^-6kmol/（m²·s·kPa），液膜传质分系数为k_L=1.5×10^-4m/s，操作条件下的溶解度系数为H=0.73kmol/（m²·kPa），试计算：
（1）界面上两相的组成；
（2）以分压差和摩尔浓度差表示的总传质推动力、总传质系数和传质速率；
（3）分析传质阻力，判断是否适合采取化学吸收，如果采用酸溶液吸收，传质速率提高多少。假设发生瞬时不可逆反应。