东南大学 《化工原理》填空题目.docx
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东南大学《化工原理》填空题目
①物理吸收操作属于____过程,是一组分通过另一静止组分的____扩散。
②当平衡线在所涉及的范围内是斜率为m的直线时,则1/K=1/k+___1/k。
①在填料塔中用清水吸收混合气中NH,当水泵发生故障上水量减少时,气相总传质
单元数N______(A)增加;(B)减少;(C)不变。
②根据双膜理论,当被吸收组分在液体中溶解度很小时,以液相浓度表示的总传质系数
___________
(A)大于液相传质分系数;(B)近似等于液相传质分系数;
(C)小于气相传质分系数;(D)近似等于气相传质分系数。
③气体吸收计算中表示设备(填料)效能高低的一个量是________,而表示传
质任务难易程度的一个量是____________。
吸收塔底部的排液管成U形,目的是起______作用,以防止_______。
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__
_____;若吸收剂入塔浓度x降低,其它操作条件不变,吸收结果将使吸收率__
____出口气体浓度_______。
含SO为10%(体积)的气体混合物与浓度C为0.020Kmol/m的SO水溶液
在一个大气压下相接触。
操作条件下两相的平衡关系为p=1.62C(大气压),则
SO将从___相向___相转移,以气相组成表示的传质总推动力为_____大气
压,以液相组成表示的传质总推动力为___________Kmol/m。
①总传质系数与分传质系数之间的关系可以表示为1/K=1/k+H/k其中1/k表示
_____,当_______项可忽略时,表示该吸收过程为液膜控制。
②是非题
亨利定律的表达式之一为p=Ex,若某气体在水中的亨利系数E值很大,说明该气体为
易溶气体。
()
③低浓气体吸收中,已知平衡关系y=2x,k=0.2Kmol/m.s,k=
2×10Kmol/m.s,则此体系属____(A气膜;B液膜;C气、液双膜)控制
总传质系数近似为k=_______Kmol/m.s。
(A)2,(B)0.1,(C)0.2,(D)2×10
④通常所讨论的吸收操作中,当吸收剂用量趋于最小用量时,_______。
(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。
(1)G=k______F;
(2)G=________(x-x)F
式中:
G----传质量,Kmol/hr;F----传质面积,m;
k---传质总系数Kmol/m.hr(KN/m)
x----液相摩尔分率。
某操作中的吸收塔,用清水逆流吸收气体混合物中A组分。
若y下降,L、G、P,T
等不变,则回收率有何变化_____;若L增加,其余操作条件不变,则出塔液体x
有何变化?
_______
气相中:
温度升度则物质的扩散系数_______
压强升高则物质的扩散系数_______
在液相中:
液相粘度增加则物质的扩散系数______
易溶气体溶液上方的分压___,难溶气体溶液上方的分压___,只要组分在气相中的
分压___,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____
为止。
最大吸收率η与______无关。
(A)液气比(B)液体入塔浓度x
(C)相平衡常数m(D)吸收塔型式
单向扩散中的漂流因子_____。
(A)>1(B)<1(C)=1(D)不一定
已知SO水溶液在三种温度t、t、t下的亨利系数分别为E=0.0035atm,
E=0.011atm,E=0.00652atm,则______
(A)t<t(B)t>t(C)t>t(D)t<t
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______;因为________________。
吸收中,温度不变,压力增大,可使相平衡常数_____(增大,减小,不变),传质
推动力__________(增大,减小,不变)。
如图:
请在Y-X图上绘出两塔操作线。
又膜理论的要点是:
(1)________________________;
(2)________________________。
①解吸时溶质由_____向_____传递;
②溶解度很大的气体,属于______控制;
在逆流操作的填料塔中,吸收因数A=______。
当A<1时,若填料层高
h=∞,则气液两相将于塔____达到平衡。
①一般而言,两组分A、B的等摩尔相互扩散体现在______单元操作中,而A在
B中单向扩散体现在__________单元操作中。
②在传质理论中有代表性的三个模型分别为________、_________和
__________。
在吸收中的理论分析,当前仍采用______模型作为基础。
①在气体吸收时,若可溶气体的浓度较大,则总体流动对传质的影响_____。
②对极易溶的气体,气相一侧的介面浓度y接近于_____,而液相一侧的液面浓
度x接近于______。
③写出吸收操作中对吸收剂的主要要求中的四项(1)_____(2)______
(3)______(4)_______。
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(y-y)_____。
压力_____,温度______,将有利于解吸的进行。
吸收因数A表示_____与______之比,当A>>1时,增加塔高,对吸收率_
______。
①30℃时,某理想气体混合物中组分A的分压为30000Pa,则组分A的摩尔浓
度C=_________(Kmol/m)。
②以分压差为推动力的总传质速率方程为N=K(P-P)。
由此可知,气
相总体积传质系数K的单位是_______。
其中,符号a代表________
___
③图1所示两曲线分别为气体A和气体B在水中的溶解度曲线,由图可知气体___的
溶解度较大,因为_______________________。
某吸收过程,用纯水吸收气体中A组分,要求A组分由y=0.1下降至0.02;已
知吸收因子A=1,若该吸收过程需理论板NT=4块,则需传质单元数为_____。
吸收过程中最小液气比的计算关系式为(L/G)min=____________。
某低浓度气体吸收过程,已知:
相平衡常数m=1,气膜和液膜体积吸收系数分别为
k=2×10Kmol/(ms),k=0.4kmol/(m.s)。
则该吸收过程为
_______膜阻力控制。
气膜阻力占总阻力的百分数为____;该气体为____
溶气体。
漂流因数可表为____,它反映_____________________。
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Y=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=___________%
⑵.若液气比为1.5时,吸收率=__________%
⒈吸收因数A可表示为________,它在Y-X图上的几何意义是_______________________。
⒉Kx与kx分别是以______________________________________________________________
___________________________________________为推动力的传质系数,其单位是______
____________________________________________________。
⒈概括地说,传质单元高度是下列三个方面的函数,即_____________、_______________
_____、_____________________________。
⒉吸收过程的传质速率式:
N=K()=k()
在1atm,20℃下某低浓度气体被清水吸收,气膜吸收分系数(气相传质分系数)k=0.1
kmol/(m.h.atm),液膜吸收分系数k=0.25kmol/(m.h.Kmol/m),溶质的溶
解度系数H=150kmol/(m.atm),则该溶质为_________溶气体,气相总传质系数K=__
__________kmol/(m.Δy),液相总传质系数K=_____________kmol/(m.h.Δx)
在逆流解吸塔操作时,若气液入口组成及温度、压力均不变,而气量与液量同比例减少
,对液膜控制系统,气体出口组成Y将______,液体出口组成将x______溶质解吸率将
____________。
解吸操作的目的是_____________________、_________________。
含低浓度溶质气体的吸收系统如下图,气体摩尔流量为G,浓度y,先与流量为L,浓度
X的溶剂并流吸收,再用流量为L,浓度为X的溶剂逆流吸收,x>x,L/G≈1
若两股溶剂吸收溶质后混合浓度为x,请在x—y图上示意绘出此过程的操作线,并注
明各处的相应组成。
⒈实验室用水逆流吸收空气中的CO,当水量和空气量一定时,增加CO量,则入塔气体
浓度________,出塔气体浓度_______,出塔液体浓度________.
⒉吸收总推动力用气相浓度差表示时,应等于________________和____________________
__________之差。
①对于低浓度溶质A的气体的物理吸收达到平衡时,其自由度可视为等于_____。
即
在____、____、____、____四个变量中,有____个自变量。
②k表示以________________为推动力的传质系数,其单位为___
________________。
①双组分理想气体系统经绝热压缩,其总压增加一倍,则过程前后系统中的扩散系数
D与D的关系应该是D=_______D。
②对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统,当系统温度增加时,其溶解度系数H将__
_____。
而当系统中液相总浓度增加时,其相平衡常数m将_______。
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
k=2kmol/m.h气相总传质系数K=1.5kmol/m.h,则该处气液界面上气相浓度y
应为(),平衡关系y=0.5X。
(A)0.02,(B)0.01,(C)0.015,(D)0.005
选择题。
(请在正确答案下方划一横道)
①在一个低浓度液膜控制的逆流吸收塔中,若其他操作条件不变,而液量与气量成比例同
时增加,则:
气体出口组成y为(A增加B减少C不变D不定)
液体出口组成X为(A增加B减少C不变D不定)
回收率将(A增加B减少C不变D不定)
②传质速率N等于分子扩散速率J的条件是:
(A单向扩散、B双向扩散、C湍流流动、D定常过程)
①吸收过程物料衡算时的基本假定是:
⑴___________________________。
⑵___________________________。
②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____,相平衡
常数m_______,溶解度系数H_______。
①对非液膜控制的系统,气体流量越大,则气相总传质系数K______,气相总传
质单元高度H_________。
②对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统A.B.在同样条件下,A系统中的溶质的溶解度
较B系统中的溶质为高,则A系统的溶解度系数H__H,亨利系数E__E,相平
衡常数m____m。
(>,=,<)
①在常压下,测定水中溶质A的摩尔浓度为0.56Kmol/m,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=_________。
当其他条件不变,而总压增
加一倍时,相平衡常数m=______,若测得总压值为2atm,则此时的亨利系数
E=_____atm,而溶解度系数H≈_______kmol/matm。
②一般地,在相同温度、压力下,气体在水中的扩散系数比在气相中的扩散系数___。
选择题:
(在正确答案下划一横道)
①扩散通量式J=-D(dC/dZ)=-J(可以用于多组分系统、只能用于双组分系统、只
能用于稀溶液、只能用于理想气体、只能用于液相、可以同时用于液相或气相系统)
②逆流操作的填料吸收塔,当吸收因数A<1且填料为无穷高时,气液两相将在:
(A塔顶、B塔底、C塔中部)达到平衡。
选择题:
(在正确答案下划一横道)
①双组分理想气体混合物中,组分A的扩散系数是(A系统的物质属性、B组分A的物质
属性、C只取决于系统的状态)
当系统总浓度增加时,此扩散系数将(A增加、B减少、C不变、D不定)。
当系统
中组分B的分子量增加时,此扩散系数将(A增加、B减少、C不变、D不定)
②对含低浓度溶质的气体与溶液的平衡系统,溶质在气相中的摩尔浓度与其在液相中摩尔
浓度的差值是(A正值、B负值、C等于零、D不定)
在逆流操作的吸收塔中,其操作线及平衡线如下图,若其他操作条件不变而系统温度增加
(设温度对S的影响可略)则塔的气相总传质单元高度H将_________。
气体出口浓度y将_____,液体出口浓度x将_____。
请在y-x图上示意画出
新条件下的操作线及平衡线。
在一个低浓度溶质的混合气体的并流吸收塔内,若其他操作条件不变,但入口液相组成
x减少为x。
⑴请在y-x图上画出前后两种情况下的操作线,并注明顶低的气液组成。
⑵标出两种情况下塔内气相平均总推动力y,y的示意值。
⑶此时出塔液体组成x将____,出塔气体组成y将____。
逆流解吸塔如右图,其操作线与平衡线如左图,请在左图上标出①塔顶和塔底气液组成
②以气相浓度差表示的塔底和塔顶的总推动力;③画出最小气液比下的操作线,并列出其
计算公式。
①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,设备费用将____。
②当温度增高时,溶质在气相中的分子扩散系数将____,在液相中的分子扩散系数将
____。
③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H将_____,
N将_____(增加,减少,不变)。
①含溶质A且摩尔分率为x=0.2的溶液与压力为2atm,y=0.15的气体等温接触(此条
件下的平衡关系为:
p=1.2x),则此时将发生_____过程。
用气相组成和液相
组成表示的总传质推动力分别为y=_____,x=_____(摩尔分率)。
如系统
温度略有增高,则y将_____。
如系统总压略有增高,则x将_____。
在低浓度难溶气体的逆流吸收塔中,若其他条件不变,而入口液体量增加,则此塔的液相
传质单元数N将____,而系统的气相总传质单元数N将____,气体出口浓度
y将_____。
选择题:
(在正确答案下划一横道)
①实验室用水吸收空气中的CO,基本上属于(A气膜控制、B液膜控制、C两相扩散控
制)。
其气膜中的浓度梯度(A大于、B等于、C小于)液膜中的浓度梯度(均换算为
对应的液相组成表示)。
气膜阻力(A大于、B小于、C等于)液膜阻力。
②吸收塔操作时,若脱吸因数mG/L增加,而气液进口组成不变,则溶质回收率将(A增加
B减少、C不变、D不定),而出塔液体浓度将(A增加、B减少、C不变D不定)
①在并流吸收操作中,L/G一定,若塔高趋于无穷,则理论板数N将趋近于____。
②在一个定常的传质过程中,若两点间传质推动力越大,则表明此两点间的传质阻力__
___。
③对水吸收CO的低浓系统,如在水中加碱,对此系统的k____,K_____。
用逆流操作的吸收塔处理低浓度易溶溶质的气体混合物,如其他操作条件不变,而入口气
体的浓度y增加,则此塔的液相总传质单元数N将_____________。
出口气体组成y将_____________。
出口液相组成x将_____________。
(提示:
塔内平均推动力可按算术平均计算)
选择题(在正确答案下方划一横道)
低浓度液膜控制系统的逆流吸收,在塔操作中,若其他操作条件不变,而入口气量有所增
加,则:
液相总传质单元数N(A增加、B减少、C基本不变、D不定)
液相总传质单元高度H(A增加、B减少、C基本不变、D不定)
气相总传质单元高度H(A增加、B减少、C基本不变、D不定)
操作线斜率将(A增加、B减少、C基本不变、D不定)
选择题:
(按a增加、b减少、c不变填入括号内)
含低浓度溶质的气体在逆流吸收塔中进行吸收操作,若其他操作条件不变,而入口气体量
增加,则对于气膜控制系统:
其出口气体组成y将();
出口液体组成x将();
溶质回收率将()。
①对一定的逆流吸收操作体系,若其解吸因数S<1,则其理论板必____气相总传质单
元数N。
如S=1,则理论板数______N。
②计算吸收塔的填料层高度需要应用____、____、____三个方面的关系联合
求解。
①若S、S、S分别为难溶、中等溶解度、易溶气体在吸收过程中的脱吸因数,吸收
过程中操作条件相同,则应有S__S__S。
(>,=,<)
②工程上采用水——空气系统进行氧解吸测定填料传质性能,此种系统以用____传质
单元数和____传质单元高度计算较为方便,它们的表达式分别是:
_________
和_________。
①在逆流吸收塔操作时,物系为低浓度气膜控制系统,如其他操作条件不变,而气液流量
按比例同步减少,则此时气体出口组成y将____,而液体出口组成x将____,
回收率将____。
②工程上常用水——空气系统进行氧解吸以测定填料传质性能,这种系统属于_____
系统,传质阻力主要在____一测。
请将你认为最确切的答案填在()内:
①用纯溶剂吸收混合气中的溶质。
在操作范围内,平衡关系满足亨利定律,逆流操作。
当
入塔气体浓度y上升,而其它入塔条件不变,则气体出塔浓度y和吸收率η的变化为:
()。
(A)y上升,η下降;(B)y下降,η上升;
(C)y上升,η不变;(D)y上升,η变化不确定。
②某吸收过程,已知其气相传质分系数k=4×10kmol/m.s,液相传质分系数
k=8×10kmol/m.s,由此可知该过程为:
()
(A)液膜控制;(B)气膜控制;(C)判断依据不足;
(D)气膜阻力和液膜阻力相差不大。
选择题:
(在正确答案下划一横道)
在填料塔中,低浓度难溶气体逆流吸收时,若其他操作条件不变,但入口气量增加,则:
气相总传质单元数N将(A增加、B减少、C不变)
出口气体组成y将(A增加、B减少、C不变)
出口液体组成x将(A增加、B减少、C不变)
提高吸收剂用量对吸收是有利的。
当系统为气膜控制时,K值有何变化?
____;
系统为液膜控制时,K值有何变化?
________。
设计中采用液气比
(L/G)=(L/G)时,Δy=____,塔高H=____。
①双组分理想气体中进行定常单向扩散,如维持气相总摩尔浓度及溶质的摩尔浓度梯度不
变,则:
当气相中溶质摩尔浓度增高时,溶质通量N将________。
当系统温度升高时N将________。
当系统总压降低时N将________。
②如一个低浓度气体的吸收塔的气相总传质单元数N=1,这意味着,此塔的气相进出
口浓度差(摩尔分率或摩尔比)将等于____________________。
在低浓度溶质系统逆流解吸操作时,若其他条件不变而液体入口浓度x增加,则此时:
液相总传质单元数N将______。
液体出口浓度将__________。
解吸气体出口浓度y将_______。
选择题:
(按a.增加、b.减少、c.不变、d.不定,填入括号内)
①双组分理想气体进行定常单向扩散,如维持气相各部分p不变,则在下述情况下,气
相中的传质通量N将如何变化?
⑴总压增加,N()、⑵温度增加,N()、
⑶气相中惰性组分的摩尔分率减少,则N()。
②随温度增加,气体的溶解度(),亨利系数E()。
选择题:
(在正确答案下方划一横道)
①对解吸因数S=0.5的系统进行逆流吸收,y=mx,当塔高为无穷大时,
⑴y将(A大于、B小于、C等于)y,塔底气相出口浓度y将(A大于、
B小于、C等于)y。
⑵若系统压力减少一倍,而气液摩尔流量与进口组成均不变,则此时气体入口组成
y将(A大于、B小于、C等于)y。
②采用化学吸收可使原来的物理吸收系统的液膜阻力(A增加、B减少、C不变)
气膜阻力(A增加、B减少、C不变)。
选择题(在正确答案下方划一横道)
低浓度的气膜控制系统,在逆流吸收操作中,若其他操作条件不变,而入口液体组成x
增高时,则气相总传质单元数N将(A增加、B减少、C不变、D不定)
气相总传质单元高度H将(A增加、B减少、C不变、D不定)
气相出口组成y将(A增加、B减少、C不变、D不定)
液相出口组成x将(A增加、B减少、C不变、D不定)
选择题:
(在正确答案下方划一横道)
①双组分气体(A、B)在进行定常分子扩散,J及N分别表示在传质方向上某截面处
溶质A的分子扩散速率与传质速率,当整个系统为单向扩散时:
┃J┃(A大于、B等于、C小于)┃J┃
┃N┃(A大于、B等于、C小于)┃N┃
②气膜控制系统的逆流解吸塔操作中,如气量与液量同比例减少,则气体出口组成y
(A增加、B减少、C不变),而液体出口组成x(A增加、B减少、C不变)
选择题:
(请按a.增加、b.减少、c.不变,填入括号内)
①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(),亨利系数E将()。
②在常压下用水逆流吸空气中的CO,若将用