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1、第 7 章 吸收 一、选择题 1.吸收操作的依据是（B）。A、挥发度差异 B、溶解度差异 C、温度差异 D、密度差异 2.在逆流吸收塔中，增加吸收剂用量，而混合气体的处理量不变，则该吸收塔中操作线方程的斜率会（A ）。A、增大 B、减小 C、不变 D、不能确定 3.在吸收系数的准数关联式中，反映物性影响的准数是（D ）A、Sh B、Re C、Ga D、Sc 4.已知SO2水溶液在三种温度t1、t2、t3下的亨利系数分别为E1=0.35kPa、E2=1.1kPa、E3=0.65kPa则（A）。A、t1t2 C、t3 t2 5.在吸收塔中，随着溶剂温度升高，气体在溶剂中的溶解度将会（C）。A、增加
2、 B、不变 C、减小 D、不能确定 6.下述说明中正确的是(D )。A、用水吸收氨属液膜控制 B、常压下用水吸收二氧化碳属难溶气体的吸收，为气膜阻力控制 C、用水吸收氧属难溶气体的吸收，为气膜阻力控制 D、用水吸收二氧化硫为具有中等溶解度的气体吸收，气膜阻力和液膜阻力都不可忽略 7.下述说法错误的是(B )。A、溶解度系数 H 很大，为易溶气体 B、亨利系数 E 值很大，为易溶气体 C、亨利系数 E 值很大，为难溶气体 D、相平衡系数 m 值很大，为难溶气体 8.扩散系数D是物质重要的物理性质之一，下列各因数或物理量与扩散系数无关的是(D )。A、扩散质和扩散介质的种类 B、体系的温度 C、体
3、系的压力 D、扩散面积 9.吸收塔的操作线是直线，主要基于如下原因（）。A、物理吸收 B、化学吸收 C、高浓度物理吸收 D、低浓度物理吸收 说明：以上答案均不正确，应是：惰性组分完全不溶解，溶剂完全不挥发 10.吸收操作的作用是分离（A）。A、气体混合物 B、液体混合物 C、互不相溶的液体混合物 D、气液混合物 11.通常所讨论的吸收操作中，当吸收剂用量趋于最小用量时，则下列那种情况正确（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 12.根据双膜理论，吸收质从气相主体转移到液相主体整个过程的阻力可归结为（C）。A、两相界面存在的阻力 B、气液两
4、相主体中的扩散的阻力 C、气液两相滞流层中分子扩散的阻力 D、气相主体的涡流扩散阻力 13.根据双膜理论，当被吸收组分在液体中溶解度很小时，以液相浓度表示的传质总系数KL(B )A、大于液相传质分系数 k L B、近似等于液相传质分系数 k L C、大于气相传质分系数 k G D、近似等于气相传质分系数 k G 14.对某一汽液平衡物系，在总压一定时，温度升高，则亨利系数（B）A、变小 B、增大 C、不变 D、不确定 15.吸收是分离（A ）混合物的化工单元操作，其分离依据是利用混合物中各组分（E ）的差异。A、气体 B、液体 C、固体 D、挥发度 E、溶解度 F、温度 16.为使吸收过程易于
5、进行，采取的措施是 （B ）。A、加压升温 B、加压降温 C、减压升温 D、减压降温 17.吸收速率方程式中各吸收系数之间的关系是（A ）。A、（KG）-1 =（kG）-1+（H kL）-1 B、（KG）-1 =（H kG）-1+（kL）-1 C、（KG）-1 =（kG）-1+（m kL）-1 D、（KG）-1 =（m kG）-1+（kL）-1 18.根据双膜理论，在气液接触界面处（D ）。A、p i =c i B、p i c i C、p i c i D、p i =c i/H 19.物质在空气中的分子扩散系数随压强的增大而（C ），随温度的升高而（A ）。A、增大 B、不变 C、减小 D、无法
6、判断 20.根据双膜理论，在气液接触界面处（D ）。A、气相组成小于液相组成 B、气相组成大于液相组成 C、气相组成等于液相组成 D、气相组成与液相组成平衡 21.为使操作向有利于吸收的方向进行，采取的措施是（C ）。A、加压和升温 B、减压和升温 C、加压和降温 D、减压和降温 22.吸收是分离（A ）混合物的化工单元操作，其分离依据是利用混合物中各组分（E ）的差异。A、气体 B、液体 C、固体 D、挥发度 E、溶解度 F、温度 23.对难溶气体的吸收过程，传质阻力主要集中于（B ）。A、气相一侧 B、液相一侧 C、气液相界面处 D、无法判断 24.在吸收过程中，（C ）将使体系的相平衡常
7、数 m 减小。A、加压和升温 B、减压和升温 C、加压和降温 D、减压和降温 25.对易溶气体的吸收过程，传质阻力主要集中于（A ）。A、气相一侧 B、液相一侧 C、气液相界面处 D、无法判断 26.实验室用水吸收空气中的二氧化碳，基本属于（B ）吸收控制，其气膜阻力（B ）液膜阻力。A、汽膜 B、液膜 C、共同作用 D、无法确定 A、大于 B、小于 C、等于 D、无法确定 27.在双组分理想气体混合物中，组分A 的扩散系数是（C ）。A、组分 A 的物质属性 B、组分 B 的物质属性 C、系统的物质属性 D、仅取决于系统的状态 28.含低浓度溶质的气液平衡系统中，溶质在气相中的摩尔组成与其在
8、液相中的摩尔组成的差值为（D ）。A、负值 B、正值 C、零 D、不确定 29.某吸收过程，已知气膜吸收系数 kY为 2kmol/（m2.h），液膜吸收系数 kX为 4 kmol/（m2.h），由此判断该过程为（C ）。A、气膜控制 B、液膜控制 .C、不能确定 D、双膜控制 30.含低浓度溶质的气体在逆流吸收塔中进行吸收操作，若进塔气体的流量增大，其他操作条件不变，则对于气膜控制系统，则出塔气相组成将（B ）。A、增加 B、减小 C、不变 D、不确定 31.含低浓度溶质的气体在逆流吸收塔中进行吸收操作，若进塔液体的流量增大，其他操作条件不变，则对于液膜控制系统，起出塔气相组成将（）。A、增加
9、 B、减小 C、不变 D、不确定 32.在吸收操作中，吸收塔某一截面上的总推动力（以气相组成表示）为（A ）。A，Y-Y*B、Y*-Y C、Y-Yi D、Yi-Y 33.在逆流吸收塔中，吸收过程为气膜控制，若将进塔液相组成 X2增大，其它操作条件不变，则气相总传质单元数 NOG将（C ），气相出口浓度将（A ）。A、增加 B、减小 C、不变 D、不确定 34.在逆流吸收塔中当吸收因数A1，且填料层高度为无限高时，则气液平衡出现在（A ）。A、塔顶 B 塔上部 C、塔底 D、塔下部 35.在逆流吸收塔中，用纯溶剂吸收混合气中的溶质，平衡关系符合亨利定律。当将进塔气体组成 Y1增大，其他操作条件不
10、变，起出塔气相组成Y2将（A ），吸收率（C ）。A、增加 B、减小 C、不变 D、不确定 二、填空题 1.在吸收单元操作中，计算传质单元数的方法很多，其中，采用对数平均推动力法计算总传质单元数法的前提条件是 操作线与相平衡线均为直线 。2.吸收操作是吸收质从_气相_转移到_液相_ 的传质过程。在吸收操作中压力_增大_，温度_减小_将有利于吸收过程的进行。3.吸收是指_利用各组分溶解度不同而分离气体混合物_的化工单元操作。4.逆流吸收操作中，当气体处理量及初、终浓度已被确定，若减少吸收剂用量，操作线的斜率将_减小，其结果是使出塔吸收液的浓度_增_大_，而吸收推动力相应_减小_。5.用亨利系数
11、E 表达的亨利定律表达式为_p*=Ex_.在常压下,20时,氨在空气中的分压为69.6mmHg,与之平衡的氨水浓度为 10(kg NH3(100kg)-1H2O).此时亨利系数 E=_97.39kPa,平衡常数m=_0.961_.6.对于难溶气体，吸收时属于 液膜 控制的吸收，强化吸收的手段是 强化液相湍动程度 。7.吸收操作中，温度不变，压力增大，可使相平衡常数 减小 ，传质推动力 增大 。8.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 相平衡 常数表示，而操作线的斜率可用 液气比 表示。9.吸收是指 溶质从气相向液相转移 的过程，解吸是指 溶质从液
12、相向气相转移 的过程。10.溶解度很大的气体，吸收时属于 气膜 控制，强化吸收的手段是 强化气相湍动程度 。11.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 减小 ，操作线将 靠近 平衡线。12.吸收因数 A 可以表示为_L/mV_，它在 YX 图上的几何意义是 操作线斜率与平衡线斜率之比（操作线与平衡线的距离）_。13.在一逆流吸收塔中，若吸收剂入塔浓度下降，其它操作条件不变，此时该塔的吸收率 不变 ，塔顶气体出口浓度 下降 。14.在低浓度难溶气体的逆流吸收塔中，若其他条件不变而入塔液体量增加，则此塔的液相传质单元数NOL将_减小_，而气相总传质单元数
13、 NOG将_不变_，气体出口浓度2将_减小_。15.对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统，当总压增加时，亨利系数 不变 ，相平衡常数 m 减小 ，溶解度系数 H 不变 （增加、减少、不变）。16.在一逆流吸收塔中，吸收剂温度降低，其它条件不变，此时塔顶气体出口浓度 减小 出塔溶液组成 增大 。17.对易溶气体的吸收过程，阻力主要集中于 气膜 。18.若传质总系数与分系数之间的关系表示为GLGkHkK111,则其中的Gk1表示_气膜阻力_，当_LHk1_ 项可以忽略时表示该吸收过程为气膜控制。19.若传质总系数与分系数之间的关系表示为GLLkHkK11,则其中的Lk1表示_液膜阻力_，当_GkH
14、_项可以忽略时表示该吸收过程为液膜控制。20.传质单元数 NOG反映_吸收过程的难度（推动力大小）_,分离任务所要求的液体浓度变化越_大_,过程的平均推动力越_小_,所需的传质单元数 NOG 越大。21.在填料塔中用水吸收氨。欲提高吸收速率，增大 气 相的流量比增大另一相的流量更有效。22.在低浓度溶质的气液平衡系统，当总压操作降低时，亨利系数 E 将 不变 ，相平衡常数m将 增大，溶解度系数 H 将 不变 。23.亨利定律表达式Exp*，若某气体在水中的亨利系数E 值很小，说明该气体为 易溶 气体。24.亨利定律表达式Hcp*，若某气体在水中的亨利系数H 值很大，说明该气体为 易溶 气体。2
15、5.在吸收过程中，KY和 ky是以 气相组成以摩尔比表示的气相总推动力（YY*）和 气相组成以摩尔分率表示的气膜推动力（y-yi）为推动力的吸收系数，它们的单位是 1(无单位)。26.若总吸收系数和分吸收系数间的关系可表示为LGGHkkK111，其中Gk1表示 气膜阻力 ，当 LHk1 项可忽略时，表示该过程为气膜控制。27.在 1atm、20下某低浓度气体被清水吸收，若气膜吸收系数）（atmhmkmolkG./1.02，液膜吸收系数为）（32/./25.0mkmolhmkmolkL，溶质的溶解度系数）（atmmkmolH./1503，则该溶质为 易溶 气体，气相总吸收系数YK 0.09973
16、 ）（hmkmol./2。)./(09973.01112atmhmkmolHkkKLgG GYPKK 28.一般而言，两组分 A、B 的等摩尔相互扩散体现在 精馏 单元操作中，而组分 A 在 B 中单向扩散体现在 吸收 单元操作中。29.在吸收过程中，若降低吸收剂用量，对气膜控制体系，体积吸收总系数YK值将 不变 ，对液膜控制物系，体积吸收总系数YK值将 减小 。30.双膜理论是将整个相际传质过程简化为 经由两个流体停滞膜层的分子扩散 。31.吸收塔的操作线方程和操作线是通过 物料衡算 得到的，它们与 系统平衡关系、操作条件 和 设备结构形式 等无关。32.在吸收过程中，若减小吸收剂的用量，操
17、作线的斜率 减小 ，吸收推动力 减小 。33.在 吸 收 过 程 中，物 系 平 衡 关 系 可 用mXY*表 示，最 小 液 气 比 的 计 算 关 系 式min）（VL=2121/XmYYY。34.某吸收过程，用纯溶剂吸收混合气体中的溶质组分 A，混合气进塔组成为 0.1，出塔组成为 0.02（均为摩尔比），已知吸收因数 A 为 1，若该吸收过程所需理论板数为 4 层，则需传质单元数为 4 。*2221*11211YYYYYYYYNAT 402.002.01.0*22121YYYYYYYNmOG 三、计算题 1.某吸收塔填料层高4m，用水吸收尾气中的有害成分 A。在此情况下，测得的浓度如图
18、所示。已知平衡关系为 Y=1.5X。求 1.气相总传质单元高度；2.操作液气比为最小液气比的多少倍？3.由于法定排放浓度规定2.必须小于 0.002，所以拟将填料层加高。若液气比不变，问填料层应加高多少？(4)画出填料加高前后吸收操作线的示意图。解：（1）.0204.002.0102.01Y 004.0004.01004.02Y 0081.0008.01008.01X 025.200081.0004.00204.02121XXYYVL 741.0025.25.1LmVS 00587.00004.00081.05.10204.0ln0004.00081.05.10204.0ln*22*11*22
19、*11YYYYYYYYYm 79.200587.0004.00204.021mOGYYYN 或：79.2741.00004.000204.0741.01ln741.0111ln11*22*21SYYYYSSNOG mNZHOGOG73.179.24（2）.2*121minXXYYVL 68.100081.005.10204.0212*1minXXXXVLVL（3）002.0002.01002.02Y 0091.00025.2002.00204.02211XVLYYX 0039.00002.00091.05.10204.0ln0002.00091.05.10204.0ln*22*11*22*11
20、YYYYYYYYYm 71.40039.0002.00204.021mOGYYYN 或：71.4741.00002.000204.0741.01ln741.0111ln11*22*21SYYYYSSNOG mNHZOGOG15.871.473.1 mZZZ15.4415.8 2.在常压逆流填料吸收塔中，用清水吸收焦炉气中氨，焦炉气处理量为 500 标准 m3/h，进塔气体组成 y1 为 0.0132（摩尔分率）。氨的回收率为 0.99。水的用量为最小用量的 1.5 倍。焦炉气入塔温度为 30，空塔气速为 1.1m/s。操作条件下平衡关系为 Y*=1.2X（X,Y 为摩尔比）。气相体积总吸收系数
21、 KY a为 200 kmol/m3.h，试求：1.气相总传质单元数 NOG；2.填料层高度 Z。解：skmolV/00612.00132.014.223600500 smVs/1521.015.2733015.27301318.0136005003 2138.01.11521.0muVs 0134.00132.010132.01Y 000134.099.010134.0)1(12YY 02X 782.12.10134.0000134.00134.05.15.15.12*121minXXYYVLVL 00744.00782.1000134.00134.02211XVLYYX 673.0782.
22、12.1LmVS 00124.00000134.000744.02.10134.0ln0000134.000744.02.10134.0ln*22*11*22*11YYYYYYYYYm 7.1000124.0000134.00134.021mOGYYYN 或：7.10673.00000134.000134.0673.01ln673.0111ln11*22*21SYYYYSSNOGmKVHYOG798.0138.0360020000612.0 mNHZOGOG54.87.10798.0 3.用清水吸收含甲醇 0.03（摩尔分率）混合气中的甲醇。进塔气体的流量为 1322 标准m3/h。要求甲醇的
23、回收率为 90，操作条件下气液平衡关系为 Y=1.18X，气相总体积吸收系数为 2.210-2 kmol/m3s。若塔径为 1m，液气比为最小液气比的 1.8 倍，试求：1.出塔液相浓度；2.最小液气比；3.传质单元数；4.所需填料层高度。解：skmolV/0159.003.014.2236001322 222785.01785.04mD 0309.003.0103.01Y 00309.090.010309.0)1(12YY 02X 912.118.10309.0000309.00309.08.18.18.12*121minXXYYVLVL 0145.00912.100309.00309.02211XVLYYX 617.0912.118.1LmVS 00715.0000309.00145.018.10309.0ln000309.00145.018.10309.0ln*22*11*22*11YYYYYYYYYm 89.300715.000309.00309.021mOGYYYN 或：89.3617.0000309.000309.0617.01ln617.0111ln11*22*21SYYYYSSNOGmKVHYOG921.0785.0102.20159.02 mNHZOGOG58.389.3921.0