化工原理吸收复习题文档格式.docx
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NA=kx(xI-x),以传质总系数表达的速率方程NA=Kx(x*-x)
9.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
NA=kY(Y-Yi),以传质总系数表达的速率方程为NA=KY(Y-Y*)
10.用△y,△x为推动力的传质速率方程中,当平衡线为直线时传质总系数Ky与分系数ky、kx的关系式为1/Ky=1/ky+m/kx,Kx与ky、kx的关系式为1/Kx=1/(m.ky)+1/kx
11.用△Y,△X为推动力的传质速率方程中,当平衡线为直线时,传质总系数KY与分系数kY,kX的关系式为1/KY=1/kY+m/kX,KX与kY,kX的关系式为_1/KX=1/(m.kY)+1/kX
12.用△p,△C为推动力的传质速率方程中,当平衡线为直线时,传质总系数KG与分系数kG、、、kL的关系式为1/KG=1/kG+1/H.kL,KL与kG、、、kL的关系式为1/KL=H/kG+1/kL
13.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=0.06,要求出塔气体浓度y2=0.008,则最小液气比为1.733
14.某吸收塔中,物系的平衡线方程为y=2.0x,操作线方程为y=3.5x+0.001,当y1=0.06,y2=0.0015时,x1=0.01685,x2=0.0001429,L/G=3.5,气相传质单元数NOG=_7.12
15.吸收过程主要用于三个方面:
制备产品;
分离气体混合物;
除去气体中的有害组分
16.填料的种类很多,主要有拉西环;
鲍尔环;
矩鞍环;
阶梯环;
波纹填料;
丝网填料.
17.质量传递包括有吸收、蒸馏、萃取、吸附、干燥等过程。
18.吸收是指用液体吸收剂吸收气体的过程,解吸是指液相中的吸收质向气相扩散的过程
19.指出下列组分,哪个是吸收质,哪个是吸收剂.
(1)用水吸收HCl生产盐酸,H2O是吸收剂,HCl是吸收质
(2)用98.3%H2SO4吸收SO3生产H2SO4,SO3,是吸收质;
H2SO4是吸收剂
(3)用水吸收甲醛生产福尔马林,H2O是吸收剂;
甲醛是吸收质
20.吸收一般按有无化学反应分为物理吸收和化学吸收,
其吸收方法分为喷淋吸收、鼓泡吸收、膜式吸收。
21.气液两相平衡关系将取决于以下两种情况:
(1)若pG〉pL*或CG*〉CL则属于_解吸_过程
(2)若pL*〉pG或CL〉CG*则属于_吸收_过程
22.扩散速率的费克定律公式是JA=-DdcA/dz,式中每项的物理意义JA组分A的扩散通量kmol/(m2s);
D扩散系数m2/s,dcA/dz组分的浓度梯度kmol/m4
23.吸收速度取决于双膜的扩散速率,因此,要提高气-液两流体相对运动速率,可以_减少气膜、液膜厚度来增大吸收速率。
24.影响扩散系数D值的大小的因素有扩散组分的性质及介质、温度、压力、浓度。
25.总吸收速率方程式中KY是以Y-Y*为气相摩尔比差为传质推动力的气相总传质系数;
而KX是以X*-X为液相摩尔比差为传质推动力的液相总传质系数。
26.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。
27.气相中:
温度升高则物质的扩散系数增加压强升高则物质的扩散系数减小.在液相中:
液相粘度增加则物质的扩散系数减小。
易溶气体溶液上方的分压小,难溶气体溶液上方的分压大,只要组分在气相中的分压大于液相中该组分的平衡分压,吸收就会继续进行,直至达到一个新的平衡为止。
28.由于吸收过程气相中的溶质分压总大于液相中溶质的平衡分压,所以吸收操作线总是在平衡线的上方。
增加吸收剂用量,操作线的斜率增大,则操作线向远离平衡线的方向偏移,吸收过程推动力(y-y*)增大
29.图所示为同一温度下A.B.C三种气体在水中的溶解度曲线。
由图可知,它们溶解度大小的次序是C>B>A_;
同一平衡分压下,它们的液相平衡浓度大小顺序是在同一平衡分压下CC>CB>CA
30.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E不变,相平衡常数m减少,溶解度系数H不变
31.在常压下,测定水中溶质A的摩尔浓度为0.56kmol/m3,此时气相中A的平衡摩尔分率为0.02,则此物系的相平衡常数m=_2.0_。
当其他条件不变,而总压增加一倍时,相平衡常数m=1.0,若测得总压值为2atm,则此时的亨利系数E=_4.0_atm,而溶解度系数H≈_14_kmol/(m3.atm)。
32.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,则传质推动力将减少,操作线将靠近平衡线。
33.当温度增高时,溶质在气相中的分子扩散系数将增加,在液相中的分子扩散系数将增加
34.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将不变,NOG将增加
35.某逆流吸收塔,用纯溶剂吸收混合气中易溶组分,设备高为无穷大,入塔Y1=8%(体积),平衡关系Y=2X。
试问:
⑴.若液气比(摩尔比,下同)为2.5时,吸收率=___100___%
⑵.若液气比为1.5时,吸收率=____75____%
36.吸收塔底部的排液管成U形,目的是起液封作用,以防止空气倒灌和塔内气体跑出操作中的吸收塔,若使用液气比小于设计时的最小液气比,则其操作结果是_吸收效果达不到要求_;
若吸收剂入塔浓度x2降低,其它操作条件不变,吸收结果将使吸收率增大出口气体浓度_降低
37.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:
平衡线、操作线、传质系数。
或者平衡关系、物料衡算、传质速率。
38.溶解度很大的气体,吸收时属于_气膜控制,强化吸收的手段是增大气相侧的传质分系数或气流湍动程度。
39.吸收操作中,对吸收剂的要求有溶解度大、选择性好、腐蚀性小、挥发度小。
40.当平衡线在所涉及的气液范围内斜率为m的直线时,则1/KG=1/kG+_m/kL_。
若为气膜控制,则KG=kG
41.某低浓度气体吸收过程,已知m=1,气膜体积传质分系数kya=2×
10-4kmol.m3.s,液膜体积传质分系kxa=0.4kmol/(m3.s)。
则该吸收过程为_气_膜阻力控制。
气膜阻力占总阻力的百分数为_99.95%≈100%
42.填料吸收塔正常操作时,气相为_连续_相;
液相为_分散_相;
而当出现液泛现象时,则气相为_分散_相,液相为_连续_相。
43.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。
44.双膜理论认为,吸收阻力主要集中在界面两侧的__气膜__和__液膜__之中。
45.对于气膜控制的吸收过程,如要提高其过程速率,应特别注意减少__气膜__阻力。
46.一般吸收塔中常采用逆流操作,其目的是使两相传质平均推动力大,从而可减小设备尺寸;
提高吸收效率和吸收剂使用率。
47.传质的基本方式有:
分子扩散,和涡流扩散
48.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)。
49.吸收设备的主要类型有_填料吸收塔,板式吸收塔等
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()
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.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.填料吸收塔B.板式吸收塔C.喷淋吸收塔
3.对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统,当温度和压力不变,而液相总浓度增加时其溶解度系数H将(C),亨利系数E将(C)。
A.增加B.减少C.不变
4.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(B)气相总传质系数Ky将(A),出塔液体中CO2浓度将(B)。
A.增加;
B.减少;
C.不变。
***答案***B;
A;
B.
5.通常所讨论的吸收操作中,当吸收剂用量趋于最小用量时,完成一定的分率()。
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。
***答案***D
6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=2kmol/(m2.h)气相总传质系数Ky=1.5kmol/(m2.h),则该处气液界面上气相浓度yi应为(),平衡关系y=0.5x。
A.0.02B.0.01C.0.015D.0.005
B.y*=0.5×
0.01=0.005;
NA=Ky(y-y*)=ky(y-yi)
1.5(0.025-0.005)=2(0.025-yi)∴yi=0.01
7.正常操作下的逆流吸收塔,若因某种原因使液体量减少以致液气比小于原定的最小液气比时,下列哪些情况将发生?
()
A.出塔液体浓度x增加,回收率增加;
B.出塔气体浓度增加,但x不定;
C.出塔气体浓度与出塔液体浓度均增加;
D.在塔下部将发生解吸现象。
**答案*B
8.气体的亨利系数E值越大,表明气体()A.越易溶解;
B.越难溶解C.溶解度适中
9.填料吸收塔空塔的速度应()于液泛速度。
A.大;
B.小;
C.等。
10.对吸收操作有利的是()。
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;
11.在Y—X图上,吸收操作线总是位于平衡线的()。
A.上方;
B.下方;
C.重