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baiyangimr木虫 (正式写手)
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[交流]
求氧气，氢气在水中的高温高压亨利系数，
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由于试验的需要，我要计算氧气，氢气在水中的分压，就需要氧气，氢气在水中的亨利系数， 我已经知道氢气，氧气在水中的溶解量，为了计算它们的分压，就需要它们在水中的亨利系数，试验温度为325摄氏度，压力为15.6mpa， 求这两个亨利系数数值或者计算亨利系数的方法，文献中有计算公式，但不知道各个值的单位，计算极其困难，现发帖求助，谢谢！ |
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亨利定律 亨利定律的内容:总压不高(譬如不超过5×105Pa)时,在一定温度下,稀溶液上方气相中溶质的平衡分压与溶质在液相中的摩尔分率成正比,其比例系数为亨利系数. 亨利定律的数学表达式 ( 5-21) 式中 ————溶质在气相中的平衡分压,kPa; E——亨利系数,kPa;T,E. x——溶质在液相中的摩尔分率. 亨利定律有不同的表达形式: (1) (5-22) 式中 cA——溶质在液相中的摩尔浓度,kmol/m3; H——溶解度系数,kmol/(m3·kPa); ——溶质在气相中的平衡分压,kPa. 溶解度系数H与亨利系数E的关系为: (5-23) 式中 ——为溶剂的密度,kg/m3. T,H( (2) (5-24) 式中 x——液相中溶质的摩尔分率; ——与液相组成x相平衡的气相中溶质的摩尔分率; m——相平衡常数,无因次. 相平衡常数m与亨利系数E的关系为: (5-25) 当物系一定时,T或P,则m. (3) (5-26) 式中 X—液相中溶质的摩尔比; —与液相组成X相平衡的气相中溶质的摩尔比; 【例5-2】某系统温度为10℃,总压101.3kPa,试求此条件下在与空气充分接触后的水中,每立方米水溶解了多少克氧气 解:空气按理想气体处理,由道尔顿分压定律可知,氧气在气相中的分压为: =101.3×0.21=21.27kPa 氧气为难溶气体,故氧气在水中的液相组成x很低,气液相平衡关系服从亨利定律,由表5-1查得10℃时,氧气在水中的亨利系数E为3.31×106kPa. 故 3.57×10-4kmol/m3 mA=3.57×10-4×32×1000=11.42g/m3 5.2.2相平衡关系在吸收过程中的应用 1.判断过程进行的方向 发生吸收过程的充分必要条件是 y y*或 x < x* 反之,溶质自液相转移至气相,即发生解吸过程. 2.指明过程进行的极限 塔无限高,溶剂量很小的情况下, ; 无限高的塔内,大量的吸收剂和较小气体流量, ; 当时, ,理论上实现气相溶质的全部吸收. 3.确定过程的推动力 为以气相中溶质摩尔分率差表示吸收过程的推动力; 为以液相中溶质的摩尔分率差表示吸收过程的推动力; pA-p*A为以气相分压差表示的吸收过程推动力; c*A-cA为以液相摩尔浓度差表示的吸收过程推动力. 【例5-3】在总压101.3kPa,温度30℃的条件下, SO2摩尔分率为0.3的混合气体与SO2摩尔分率为0.01的水溶液相接触,试问: 从液相分析SO2的传质方向; 从气相分析,其它条件不变,温度降到0℃时SO2的传质方向; 其它条件不变,从气相分析,总压提高到202.6kPa时SO2的传质方向,并计算以液相摩尔分率差及气相摩尔率差表示的传质推动力. 解  1)查得在总压101.3kPa,温度30℃条件下SO2在水中的亨利系数E=4850kPa 所以 47.88 从液相分析 < x=0.01 故SO2必然从液相转移到气相,进行解吸过程. (2)查得在总压101.3kPa,温度0℃的条件下,SO2在水中的亨利系数E=1670kPa =16.49 从气相分析 y*=mx=16.49×0.01=0.16故SO2必然从气相转移到液相,进行吸收过程. (3)在总压202.6kPa,温度30℃条件下,SO2在水中的亨利系数E=4850kPa =23.94 从气相分析 y*=mx=23.94×0.01=0.24y*,则溶质从气相向液相传递,为吸收过程,该过程包括以下三个步骤: (1)溶质由气相主体向相界面传递,即在单一相(气相)内传递物质; (2)溶质在气液相界面上的溶解,由气相转入液相,即在相界面上发生溶解过程; (3)溶质自气液相界面向液相主体传递,即在单一相(液相)内传递物质. 不论溶质在气相或液相,它在单一相里的传递有两种基本形式,一是分子扩散,二是对流传质. 仅供参考  |
2楼2009-07-05 07:18:30
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金虫 (著名写手)
额的金币啊
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- 帖子: 1635
- 在线: 5.8小时
- 虫号: 796566
- 注册: 2009-06-18
- 性别: GG
- 专业: 环境化工
3楼2009-07-05 08:40:36
20