化工原理吸收复习题.docx

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化工原理吸收复习题

“吸收”复习题

—、填空题

I.20C时,CQ气体溶解于水的溶解度为0.878（标m3）/m3（出0），此时液相浓度C=0.0392

=kmol/m3.液相摩尔分率x=0.000705.比摩尔分率X=0.000706.

2.在常压下,20°C时氨在空气中的分压为69.6mmHg此时氨在混合气中的摩尔分率y=

0.0916，比摩尔分率Y=0.101

3.用相平衡常数m表达的亨利定律表达式为_y=mx__.在常压下,20C时，氨在空气

中的分压为50mmHg与之平衡的氨水浓度为7.5（kgNH3/100kgH2。

）.此时m=_0.894_.

4.用亨利系数E表达的亨利定律表达式为_p=Ex__.在常压下,20C时，氨在空气中的分压为50mmHg,与之平衡的氨水浓度为7.5（kgNH3/100kgH20）.此时亨利系数E=680mmHg=相平衡常数m=_0.894

5.用气相浓度Ap为推动力的传质速率方程有两种，以传质分系数表达的传质速率方程为

NA=kG（p-pi）,以总传质系数表达的传质速率方程为Na=Kqp-p门

6.用液相浓度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M=kL（Ci-Cl）,以传质总系数表达的速率方程为Na=K（Cg*-Cl）

7.用气相浓度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

Nx=ky（y-yJ,以传质总系数表达的速率方程为Na=Ky（y-y）

8.用液相浓度Ax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

Nx=kx（xi-x）,以传质总系数表达的速率方程_N=K（x*-x）

9.用气相浓度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

M=kY（Y-Yi）,以传质总系数表达的速率方程为Na=KY（Y-Y*）

10.用厶y,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瓦与分系数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

II.用厶Y,AX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/Kv=1/kL+m/kx,Kx与k%kx的关系式为1/K2=1/（m.k丫）+1氷上_

12.用厶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/kc+1/H.kL,Kl与kG、、kL的关系式为1/KL=H/kc+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N==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HCI生产盐酸,H2O是吸收剂，HC1是吸收质

（2）用98.3%H2SQ吸收SO生产HSQ,SO3,是吸收质；HSQ是吸收剂

（3）用水吸收甲醛生产福尔马林,H2Q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〉C-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=-Ddc/dz，式中每项的物理意义Ja组分A的扩散

通量kmol/（ms）;D扩散系数m/s,dc"dz组分的浓度梯度kmol/m

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是以丫一丫*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

290B>L；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，贝吐匕物系的相平衡常数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，贝U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，Ndg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，入塔丫1=8%（体

积），平衡关系丫=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Kpkg

41.某低浓度气体吸收过程，已知vm=1,气膜体积传质分系数kya=2X10-4kmol.mls,

液膜体积传质分系kxa=0.4kmol/（mIs）。

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―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一填料吸收塔，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CO,若将用水量增加则出口气体中的CO量将（B）气相总传质系数Ky将（A），出塔液体中CO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Kz=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*=0.5X0.01=0.005；N=£（y-y*）=ky（y-yi）

1.5（0.025-0.005）=2（0.025-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.重合线上；

12.亨利定律是一个稀溶液定律，其亨利系数E值愈小，表明该气体的溶解度（A）；温

度升高，E值（A）。

A.愈大；B.不变；C.愈小；

三、判断题

1•喷淋吸收是吸收剂成液滴分散在气体中，因