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1、吸收一、填空题1、用气相浓度y为推动力的传质速率方程有两种，以传质分系数表达的速率方程为_，以传质总系数表达的速率方程为_。 NA = ky (y-yi) NA = Ky (y-ye)2、吸收速度取决于_，因此，要提高气液两流体相对运动速率，可以_来增大吸收速率。 双膜的扩散速率 减少气膜、液膜厚度3、由于吸收过程气相中的溶质分压总 _ 液相中溶质的平衡分压，所以吸收操作线总是在平衡线的_。增加吸收剂用量，操作线的斜率_，则操作线向_平衡线的方向偏移，吸收过程推动力（yye）_。 大于 上方 增大 远离 增大4、用清水吸收空气与A的混合气中的溶质A，物系的相平衡常数m=2，入塔气体浓度Y1 =
2、 0.06，要求出塔气体浓度Y2 = 0.006，则最小液气比为_。 1.805、在气体流量，气相进出口组成和液相进口组成不变时，若减少吸收剂用量，则传质推动力将_，操作线将_平衡线。减少 靠近6、某气体用水吸收时，在一定浓度范围内，其气液平衡线和操作线均为直线，其平衡线的斜率可用_常数表示，而操作线的斜率可用_表示。 相平衡 液气比7、对一定操作条件下的填料吸收塔，如将塔料层增高一些，则塔的HOG将_，NOG将_ (增加，减少，不变)。 不变 增加8、吸收剂用量增加，则操作线斜率_，吸收推动力_。（增大，减小，不变） 增大 增大9、计算吸收塔的填料层高度，必须运用如下三个方面的知识关联计算：
3、_、_、_。 平衡关系 物料衡算 传质速率。10、填料的种类很多，有_、_、_、 _、_、_。 拉西环 鲍尔环 矩鞍环 阶梯环 波纹填料 丝网填料11、填料选择的原则是_。 . 表面积大、空隙大、机械强度高、价廉、耐磨并耐温。12、在选择吸收剂时，首先要考虑的是所选用的吸收剂必须有_。良好的选择性，即对吸收质有较大的溶解度，而对惰性组分不溶解。13、填料塔的喷淋密度是指_。单位塔截面上单位时间内下流的液体量（体积）。（也可理解为空塔液速）14、填料塔内提供气液两相接触的场所的是_。填料的表面15、填料应具有较_的_，以增大塔内传质面积。 大 比表面积16、吸收塔内填装一定高度的料层，其作用是为
4、气液两相提供足够的_。传质面积二、选择题1、吸收速率主要决定于通过双膜的扩散速度，要提高气液两流体的相对运动，提高吸收效果，则要_。B A. 增加气膜厚度和减少液膜厚度 B. 减少气膜和液膜厚度 C. 增加气膜和液膜厚度2、当吸收质在液相中的溶解度甚大时，吸收过程主要受_控制，此时，总吸收系数KY近似等于_。A、 D A. 气膜； B. kx；C. 气液膜同时；D. ky；E. 液膜；F. Kx3、双膜理论认为吸收过程的阻力集中在_。A A. 两膜层中； B. 界面上； C. 液膜之中； D. 气膜之中；4、升温会使气体在液体中的溶解度_，对吸收操作_。C、 D A. 有利； B. 变大； C
5、. 变小； D. 不利； E. 不变； F. 无影响；5、_，对吸收操作有利。A A.温度低，气体分压大时； B.温度低，气体分压小时； C.温度高，气体分压大时； C.温度高，气体分压小时；6、对处理易溶气体的吸收，为较显著地提高吸收速率，应增大_的流速。AA. 气相； B. 液相； C. 气液两相；7、若享利系数E值很大，依据双膜理论，则可判断过程的吸收速率为_控制。B A. 气膜； B. 液膜； C. 双膜8、在吸收塔某处， 气相主体浓度y = 0.025，液相主体浓度x = 0.01，气相传质分系数ky = 2 kmol.m-2.h-1，气相总传质系数Ky = 1.5kmol.m-2.
6、h-1，则该处气液界面上气相浓度yi 应为_，平衡关系y = 0.5x。B A. 0.02 B. 0.01 C. 0.015 D. 0.005 ye = 0.50.01 = 0.005 NA = Ky（y-ye）= ky（y-yi） 1.5（0.025-0.005）=2（0.025-yi） yi = 0.019、通常所讨论的填料吸收塔的设计中，当吸收剂用量趋于最小用量时，完成一定的分离任务，_。D A. 回收率趋向最高； B. 吸收推动力趋向最大； C. 操作最为经济； D. 填料层高度趋向无穷大。11、在常压下用水逆流吸空气中的CO2，若将用水量增加则出口气体中的CO2量将_气相总传质系数K
7、y 将_，出塔液体中CO2浓度将_。B. A. B. A. 增加、 B. 减少、 C. 不变12、选择吸收设备时，综合考虑吸收率大，阻力小，稳定性好结构简单造价小，一般应选_。A A. 填料吸收塔 B. 板式吸收塔 C. 喷淋吸收塔13、为使脱吸操作易于进行，通常可采用_或_。A、 C A. 升温； B. 加压； C. 减压； D. 降温；14、对于脱吸操作，其溶质在液体中的实际浓度_与气相平衡的浓度。B A. 小于； B. 大于； C. 等于；15、填料吸收塔空塔的速度应_于液泛速度。B A. 大； B. 小 ； C. 等16、对吸收操作影响较大的填料特性是_。A A. 比表面积和空隙率；
8、B. 机械强度； C. 对气体阻力要小；三、简答 简述选择吸收剂时，一般应考虑哪些因素？答案：答：一般应考虑如下因素：1) 吸收剂应对被分离组分有较大的溶解度。2) 吸收剂应有较高的选择性。3) 吸收后的溶剂应易于再生。4) 溶剂的蒸气压更低，粘度较低，化学稳定性较高。5) 吸收剂应尽可能价廉易得，无毒，不易燃，腐蚀性小。（每个因素1分，5个共5分）习题 写出亨利定律的四种表达式，该定律的应用条件是什么？答案：答：亨利定律的四种表达式为：1) p*Ex2) p*cH3) y*mx4) y*mx亨利定律只能用于总压不太高时的稀溶液。习题 相平衡关系在吸收操作中有何应用？答案：答：有下面几方面的应
9、用：1) 选择吸收剂和确定适宜的操作条件。2) 判断过程进行的方向。3) 计算过程推动力。4) 确定过程进行的极限。（每点1分，共4分）习题 什么叫分子扩散？什么叫对流扩散？答案：答：由于分子的无规则热运动而造成的物质传递现象称为分子扩散，简称为扩散。对流扩散即湍流主体与相界之间的分子扩散与涡流扩散两种传质作用的总称。习题 简述双膜理论的基本论点？答案：答：其基本论点如下：1) 相互接触的气，液流体间存在着定态的相界面，界面两侧分别存在气膜和液膜，吸收质以分子扩散方式通过此两膜层。2) 在相界面处，气液两相处于平衡。3) 膜内流体呈滞流流动，膜外流体呈湍流流动，全部组成变化集中在两个有效膜层内
10、。习题 简述在使用吸收速率方程式时，需注意哪些事项？答案：答：在使用总吸收速率方程式时，应注意在整个吸收过程所涉及的组成范围内，平衡关系需为直线，即应符合亨利定律。否则即使KyKx为常数，总系数仍会随组成而变化，这将不便于用来进行吸收塔的计算。吸收速率方程式只适用于表示定态操作的吸收塔内任一横截面上的速率关系，而不能直接用来描述全塔的吸收速率。必须注意各速率方程式中吸收系数与推动力的正确搭配及其单位的一致性。（4）对于具有中等溶解度的气体而平衡关系不为直线时，不宜采用总系数表示的速率方程式。习题 分析吸收剂用量L的大小与吸收的操作费及设备费的关系，如何确定适宜液气比？答案：答：L的大小与吸收操
11、作费及设备费密切相关。在LLmin的前提下，若L增大，塔高可降低，设备费较低，但操作费较高。反之，若L减小，则 操作费减低，而设备费增高。故应权衡利弊。要确定适宜的液气比应使以上两种费用之和为最小。根据生产实践经验，一般取LV（1.12.0）（LV）min或L（1.12.0）Lmin习题 何谓气相总传质单元高度和气相总传质单元数？答案：答：在填料层高度Z的基本计算式Z=，该式右端的数据V(Kya) 是过程条件所决定的数组，具有高度的单位称为气相总传质单元高度，以HOG表示。 式中积分项内的分子与分母具有相同的单位，整个积分值为一个无因次的纯数，称为气相总传质单元数，以NOG表示。习题 用对数平
12、均推动力法来计算传质单元数的应用条件是什么？答案：答：在吸收操作所涉及的组成范围内，若平衡线和操作线均为直线时，则可用对数平均推动力法来计算传质单元数。习题 影响溶质吸收率A的因素有哪些？吸收塔在操作过程中可调节的因素是什么？答案：答：影响溶质吸收率A的因素有：物系本身的性质，设备情况（结构，传质面积等）及操作条件（温度，压强，液相流量及入口组成）。因为气相入口条件不能随意改变，塔设备又固定，所以吸收塔在操作过程中可调节的因素只能改变吸收剂的入口条件，其中包括流量，组成和温度三个因素。四、计算习题1 常压逆流操作的吸收塔中，用清水吸收混合气中溶质组分A。已知操作温度为27，混合气体处理量为11
13、00 m3/h，清水用量为2160kg/h。若进塔气体中组分A的体积分数为0.05，吸收率为90%。求塔底吸收液的组成X1。答案与评分标准解：（1） （1分）（2） Y2=Y1（1-A）=0.0526（1-0.90）=0.00526（1分）（3） 清水吸收X2=0(1分)（4） (3分)（5） （2分）习题2 用油吸收混合气体中的苯蒸气，混合气体中苯的摩尔分数为0.04,油中不含苯.吸收塔内操作压强为101.33kPa,温度为30,吸收率为80%,操作条件下平衡关系为Y*=0.126X.混合气体量为1000kmol/h,油用量为最少用量的1.5倍,求油的用量L为多少kmol/h.答案与评分标准
14、（1） （1分）（2） Y2=Y1（1-A）=0.0417（1-0.80）=0.00834（1分）（3） 由题意知，X2=0,m=0.126.(1分)（4） 求V：因题给V混（1-y1）=1000(1-0.04)=960Kmol(惰气)/h(2分)（5） （3分）（6） (1分)（7）习题3 在常压逆流吸收塔中,用纯吸收剂吸收混合气中的溶质组分.进塔气体中溶质组分为4.5%(体积),吸收率为90%;出塔液相组成为0.02(摩尔分数),操作条件下平衡关系为Y*=1.5X.求:塔顶塔底全塔平均推动力,以物质的量之比(摩尔比)表示答案与评分标准解:求塔顶气相推动力Y2，y1=0.045=4.5%（1
15、分）出塔气相组成Y2=Y1（1-A）=0.047（1-0.90）=0.0047（1分）由题意知：进塔液相组成x2=0. m=1.5（1分）Y2=Y2-Y2*=Y2-mX2=0.047-0=0.0047（2分）求塔顶气相推动力Y1。 M=1.5出塔液相组成(1分)Y1=Y1-Y1*=Y1-mX1=0.047-1.50.0204=0.0164（2分）求全塔气相平均推动力Ym(3分)习题4 在常压逆流操作的填料吸收,用清水吸收空气-氨混合气体中的氨.混合气的质量流速为580kg/(m2h).溶质组成为6%(体积),吸收率为99%,水的质量流速为770kg/(m2h).操作条件下平衡关系为Y*=0.9
16、X.若填料层高度为4m,要求用脱吸因数法求气相总传质单元数NOG;求气相总传质单元高度HOG答案与评分标准解:用脱吸因数法求NOG，清水吸收x2=0(1分)Y2=Y1（1-A）=0.0638(1-0.99)=0.000638(1分)混合气的平均摩尔质量Mm=MAyA+MByB=29(1-0.06)+170.06=28.28Kg/Kmol(2分)惰气的摩尔流速（2分）清水的摩尔流速为：（1分）（2分）m（1分）习题5 在逆流操作的填料吸收,用清水吸收焦炉气中的氨,氨的浓度为8g/标准m3,混合气体处理量为4500标准m3/h,吸收率为95%,吸收剂用量为最少用量的1.5倍.操作压强为101.33
17、Kpa,温度为30,气液平衡关系为Y*=1.2X.气相总体积吸收系数kYa为0.06kmol/(m3h),空塔气速为1.2m/s.求:用水量L kg/h; 塔径D;填料层高度Z答案与评分标准解:求用水量L, 先求Lmin(2分)(1分)(1分)题意得:,M=1.2(0.5分)Kmol/s(2分)Kmol/s(2分) Kmol/s (0.5分)Kg/h(1分)求塔径D,已知u=1.2m/sm3/s(1分)m,算出的塔径还需按国家标准要求调整到D=1400mm=1.4m(2分)填料层高度Z. (1分)m2(1分)m(1分)(1分)(1分)五、其他吸收操作的依据是，以达到分离气体混合物的目的。混合气
18、体中，能够溶解于溶剂中的组分称为或。答案： 各组分在同一种溶剂中溶解度的差异吸收质（0.5分）溶质（0.5分）习题 若某气体在水中的亨利系数E值很大，说明该气体为气体。在吸收操作中压力和湿度可提高气体的溶解度，有利于吸收。答案： 难溶 增加 降低习题 对接近常压的溶质浓度低的气液平衡系统，当总压增大时，亨利系数E，相平衡常数m，溶解度系数H。答案： 不变 减小 不变习题 由于吸收过程中气相溶质分压总是溶质的平衡分压，因此吸收操作线总在平衡线的。答案： 大于 上方习题 当V，Y1，Y2及X2一定时，增加吸收剂用量，操作线的斜率，吸收推动力；此斜率又称为。答案： 增大 增加 液气比习题 吸收因数S
19、可表示为，它是与得比值。答案： Mv/L 平衡线斜率m 操作线斜率L/V习题 当吸收剂用量为最少用量时，吸收过程的推动力为，则所需填料层高度将为。答案： 零 无限高习题 双膜理论是将整个相际传质过程简化为 。答案： 经由气、液两膜层的分子扩散过程习题 吸收过程中，KY是以为推动力的总吸收系数，它的平位是。答案： Y-Y* Kmol/(m2s)习题 用水吸收氨-空气混合气体中的氨，它是属于控制的吸收过程，对于该过程来说，要提高吸收速率，则应该设法减小。答案： 气膜 气膜阻力习题 若总吸收系数和分吸收系数间的关系可表示为1/KL=1/KL+H/KG，其中1/KL表示，当项可忽略时，表示该吸收过程为
20、液膜控制。答案： 液膜阻力 H/KG习题 在吸收过程中，由于吸收质不断进入液相，所以混合气体量由塔底至塔顶。在计算塔径时一般应以的气量为依据。答案： 逐渐减少 塔底习题 求传质单元数时，对于低浓度气体吸收，当平衡线为直线可用法，当平衡线为弯曲程度不大的曲线时可用法，当平衡线为任意形状曲线时可用法。答案： 解析法 梯形图解 图解积分习题 有利于吸收操作的条件 （） ） （A）温度下降，总压上升 （B）温度上升， 总压下降 （C）温度、总压均下降 （D）温度、总压均上升 答案： （A）习题 对于一定的物系，当温度升高时，溶解度系数H与相平衡常数m的变化为（ ）答案：（D）习题 “液膜控制”吸收过程
21、的条件是（）（A）易溶气体，气膜阻力可忽略。（B）难溶气体，气膜阻力可忽略。（C）易溶气体，液膜阻力可忽略。（D）难溶气体，液膜阻力可忽略。答案：（B）习题 吸收操作的作用是分离（）（A）气体混合物。（B）液体均相混合物。（C）气液混合物。（D）部分互溶的液体混合物。答案：（A）习题 当Y，Y1，Y2及X2一定时，减少吸收剂用量，则所需填料层高度Z与液相出口浓度X1的变化为（）（A）Z，X1均增加。（B）Z，X1均减小。（C）Z减少，X1增加。（D）Z增加，X1减小。答案：（A）习题 在一符合亨利定律的气液平衡系统中，溶液在气相中的摩尔浓度与其在液相中的摩尔浓度的差值为（）（A）正值。（B）负
22、值。（C）零。（D）不确定。答案：（D）习题 在吸收操作中，吸收塔某一截面上的总推动力（以液相组成差表示）为（）（A）X*-X。（B）X-X*。（C）Xi-X。（D）X-Xi。答案：（A）习题 某吸收过程，已知气膜吸收系数Ky为4104Kmol（m2s），液膜吸收系数Kx为8104 Kmol（m2s），由此可判断该过程（）（A）气膜控制。（B）液膜控制。（C）判断依据不足。（D）双膜控制。答案：（C）习题 在逆流吸收塔中，用清水吸收混合气中溶质组分。其液气比LV为2.7，平衡关系可表示为Y1.5X（X,Y为摩尔比），溶质的回收率为90，则液气比与最小液气比的比值为（）（A）1.5。（B）1.8
23、。（C）2。（D）3。答案：（C）习题 在填料塔中用清水吸收混合气中的氨，但用水量减少时，气相总传质单元数NOG将（）（A）增加。（B）减小。（C）不变。（D）不确定。答案：（A）习题 用水吸收空气中微量氨的操作，在一定的温度和压强下，只要用水量足够小，接触时间足够长，就能得到很浓的氨水（）答案：（X）习题 用水吸收氧的操作，可视为液膜控制的吸收过程（）答案：（）习题 以气相组分或液相组成表示总推动力的总吸收速率方程式，都不能直接用于全塔计算（）答案：（）习题 定态操作的连续逆流吸收塔，其操作线方程式与塔内操作温度和压强都有关（）答案：（X）习题 亨利定律是描述互成平衡的气，液两相间组成关系的。所以可用于任意条件下的气，液平衡计算（）答案：（X）习题 扩散系数是物质的特性常数之一，其值可由实验测定，或从手册中查得（）答案：（）习题 在吸收计算中，为方便起见，常采用物质的量之比Y和X分别表示气，液两相的组成（）答案：（）习题 利用相平衡关系可判断过程进行的方向。若气相的实际组成Y小于与液相呈平衡的组成Y*(=mx)，则为吸收过程（）答案：（X）习题 一般来说，增大吸收剂用量，降低入口温度和组成，都可增大吸收推动力，从而提高吸收率（）答案：（）习题