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活性炭A： 1/qm=0.0019，qm=526，1/k1qm=1.8046，k1=0.00105 活性炭B： 1/qm=0.0015，qm=667，1/k1qm=1.9829，k1=0.00076
比较两种活性炭的吸附平衡常数，可以看到B的饱和吸附量要大于A，比表面积较大，吸附容量比较大；而A的吸附系数比较大，吸附的性能较好。
9.3 有一初始浓度（比质量分数）为Y0的流体，要求用吸附剂将其浓度降低到Y2（对应的固体相的吸附质比质量分数为X2）。试证明：两级错流吸附比单级吸附节约吸收剂。
证明：对单级吸附，由物料衡算有G?Y0?Y2??L?X2?X0? 所以吸附剂的用量为L?G?Y0?Y2?/?X2?X0?
对于二级错流吸附，第一级吸附剂用量为L1，一级流出流体的浓度为Y1，第一级吸附剂用量为L2，一级流出流体的浓度为Y2
假设两级所用吸附剂总量为LT，LT?L1?L2，两级的物料衡算方程分别为
G?Y0?Y1??L1?X1?X0? G?Y1?Y2??L2?X2?X1?
两式相加，并且设L2?mL1 可得LT?G?Y0?Y2??m?X1?X0???X2?X0????1?m??，
因为?X1?X0???X2?X0? 所以
m?X1?X0???X2?X0?m?X2?X0???X2?X0??
1?m1?m即
m?X1?X0???X2?X0???X2?X0?
1?mG?Y0?Y2?G?Y0?Y2??所以
m?X1?X0???X2?X0??X2?X0?1?m上式即为LT?L
第十章
10.1 用H型强酸性阳离子交换树脂去除质量浓度为5%的KCl溶液，交换平衡时，从交换柱中交换出来的H离子的摩尔分数为0.2，试计算K离子的去除率。已知KH?=2.5，溶液密度为1025 kg/m3。
解：溶液中K+的摩尔浓度为
?50??1000?[K+]=??/???0.688mol/L
?74.5??1025?K?KK?H??xK??1?yK??yK??1?xK???0.2?1?xK??xK??1?0.2??2.5
所以xK??0.09
K离子的去除率为1?xK??1?0.09?0.91
10.2用H型强酸性阳离子树脂去除海水中的Na+、K+离子（假设海水中仅存在这两种阳离子），已知树脂中H+离子的浓度为0.3mol/L，海水中Na+、K+离子的浓度分别为0.1mol/L和0.02mol/L，求交换平衡时溶液中Na+、K+离子的浓度。已知
KKH??3.0?，
NaKH?2.0??。
解：KK?H??xK??1?yK??yK??1?xK???3.0，KNa?H?同时0.3yNa??0.11?xNa?，0.3yK?联立以上几式，求得
xK??0.023，xNa??0.162
??????2.0 x?1?y??0.02?1?x?
yNa?1?xNa?Na?Na?K?所以平衡时溶液中的浓度Na+为0.0162 mol/L，K+为0.00046 mol/L
10.3 某强碱性阴离子树脂床，床层空隙率为0.45，树脂颗粒粒度为0.25mm，
孔隙率为0.3，树脂交换容量为2.5mol/m3，水相原始浓度1.2mol/m3，液相与树脂相离子扩散系数分别为D1?3.4?10m2/h、Dr?2.1?10 m2/h，溶液通过树脂床的流速为4m/h。试判断属哪种扩散控制。
解：彼克来准数
ur04?0.125?10?3Pe???0.0089 ?23?1??b?D13??1?0.45??3.4?10?2?3Vermeulen准数
Ve?4.8?q0DrD1?P??1/2????PeD1?c0?b2?
?3?2?2.5?2.1?104.83.4?10?0.3??1/2???22.25???0.0089?23.4?101.2?0.452??所以属于液膜扩散控制。
第十一章
11.1根据间歇操作、半间歇操作及连续操作的特点，画出在下列反应器中或反应器出口处反应物A的浓度随时间（或位置）的变化曲线。
B(cB0)B (CB0)AAcA0CA0AcCAAa. 间歇反应器(a)（t=0,CA=CA0）b. 半间歇反应器c. 槽式连续反应器(b)(c)（t=0,CA=CA0,CB=0）cCA0A0cCAA(d)CA随位置的变化）d. 管式连续反应器（给出cCA0A0AcA1CA1AcCA3A2AcCAA(e)CA1 ,CA2,CA3随时间的变化）e. 三级串联槽式连续反应器（给出
图11-1 习题11.1图示
(a)间歇反应器(t=0,cA=cA0)；(b)半间歇反应器(t=0,cA=cA0,cB=0)； (c)槽式连续反应器；(d)管式连续反应器（给出cA随位置的变化）；(e)三级串联槽式连续反应
器（给出 cA1，cA2，cA3随时间的变化）
解：
ccAtccAccAtt
(a) (b) (c)
ccAccA1cA2cA3xt
(d) (e)
图11-2 习题11.1图中各类反应器中A的浓度随时间的变化曲线
11.2 对于按反应式(1)和(2)进行的平行串联反应，设反应开始时系统中的总摩尔数为n0，A、B、Q、P的摩尔数分别为：nA0、nB0、nQ0、nP0，A和B的摩尔分数分别为zA0和zB0。试给出t时刻时A和B的摩尔分数zA和zB以及A在反应(1)和(2)的转化率xA1和xA2之间的关系。
A+B=Q
(1) (2)
A+2Q=P
解：对于反应式（1）（2）有
nA?nA0(1?xA1?xA2) nB?nB0?nA0xA1
nP?nP0?nA2xA2 nQ?nQ0?nAxA1?2nA0xA2