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化工原理习题第四部分吸收答案.docx

1、化工原理习题第四部分吸收答案第四部分 气体吸收一、填空题I物理吸收操作属于传质过程。理吸收操作是一组分通过另一停滞组分的 单向扩散。2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 达不到要求的吸收分离效果 。3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。4若吸收剂入塔浓度X2降低,其它操作条件不变,则出口气体浓度 降低 。5含SO为10%体积)的气体混合物与浓度c为kmol/m3的SQ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 =(大气压),则SCO将从 气相向液相 转移。6含SCO为10%(体积)的气体混合物与浓度c为kmol/

2、m3的SQ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*=(大气压),以气相组成表示的 传质总推动力为 atm 大气压。7总传质系数与分传质系数之间的关系为l/KL=l/k L+H/kG,其中l/k l为 液膜 阻力。15吸收因数A在丫-X图上的几何意义是 操作线斜率与平衡线斜率之比 。16.脱吸因数S可表示为mV / L,吸收因数A可表示为 L/ mV 。17脱吸因数S在丫-X图上的几何意义是 平衡线斜率与操作线斜率之比 。18.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,气体出口组成将 增加 。19.在逆流解吸塔操作时,若气

3、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,液体出口组成将 减少 。20. 吸收过程物料衡算时的基本假定是:(1) 气相中惰性气体不溶于液相;(2)吸收剂不挥发 。21.在气体流量、气体进出口压力和组成不变时,若减少吸收剂用量,则传质推动力将 减小 。22.在气体流量、气体进出口压力和组成不变时,若减少吸收剂用量,则操作线将 靠近 平衡线。23.在气体流量、气体进出口压力和组成不变时,若减少吸收剂用量,则设备费用将 。24. 对一定操作条件下的填料塔,如将填料层增高一些,则塔的 Hpg将 不变。25. 对一定操作条件下的填料塔,如将填料层增高一些,则塔的 Npg将 增

4、加。26. 如果一个低浓度气体吸收塔的气相总传质单元数 NOg=1,则此塔的进出口浓度差(丫1-丫2)将等于 塔内按气相组成表示的平均推动力 。27.气体吸收计算中,表示设备(填料)效能高低的一个量是 传质单元高度 ,而表示传质任务难易程度的一个量是 传质单元数。28.单向扩散中飘流因A 1 。漂流因数可表示为Pp ,它反映 由于总体/ PBM流动使传质速率比单纯分子扩散增加的比率。29.一般来说,两组份的等分子反相扩散体现在精馏单元操作中,而 A组份通过B组份的单相扩散体现在 吸收 操作中。30.板式塔的类型有 泡罩塔、浮阀塔、筛板塔(说出三种);板式塔从总体上看汽液两相呈 逆流接触,在板上

5、汽液两相呈 错流接触。30.分子扩散中菲克定律的表达式为 Ja Dab些 ,气相中的分dz子扩散系数D随温度升高而 增大 (增大、减小),随压力增加而减小 (增大、减小)。31.易溶气体溶液上方的分压 小 ,难溶气体溶液上方的分压大 ,只要组份在气相中的分压 大于 液相中该组分的平衡分压,吸收就会继续进行。32.根据双膜理论,两相间的传质阻力主要集中在 相界面两侧的液膜和气膜处,增加气液两相主体的湍动程度,传质速率将 增大_ _。33.吸收的逆过程称为 解吸 。34.对于低浓度气体吸收,其气、液相平衡关系服 亨利定律 。35根据气体混合物中各组分在液体溶剂中溶解度的不同,从而使气体混合物得以分

6、离的操作称为 吸收 。36.当物系一定时,亨利系数E随系统的温度而变化,通常温度升高,E值 增大 。37. 吸收塔的操作线斜率为 液气比LsZV ,斜率越大,操作线平衡线,则各截面上吸收推动力 增大 。38.在低浓度的难容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Npg将不变,气体 出口浓度ya将降低 。39.在逆流吸收塔中,用清水吸收混合气中的溶质组分,其液气比 L/G为,平衡关系为丫二,若溶质的吸收率为 90 %,则操作液气比与最小液气比之比值为2。40.含低浓度的难容气体的混合气体,在逆流填料吸收塔内进行吸收操作,传质阻力主

7、要存在于液相 中:若增大液相湍动程度,则气相总体积吸收系数 Kya值将 增大;若增加吸收剂的用量,其他操作条件不变,则气体出塔浓度Y将小 :溶质A的吸收率将 增大 :若系统的总压强升高,则亨利系数将 不变 ,相平衡常数将减小 。41.若某气体在水中的恒里面系数 E值很大,说明该气体为。 难溶 气体,该吸收过程为液膜控制 过程。42.用逆流操作的吸收塔处理低浓度易溶溶质的气体混合物,其他条件均不变,而入口气体浓度增加,则此塔的液相总传质单元数 不变,出口气体组成 增加_,出口液相组成 增加 。43.在吸收操作过程中,保持气液相流量、气相进口组成不变,若液相进口浓度降低,则塔内平均传质推动力将 增

8、大 ,气相出口浓度将 减小 。44.对填料塔期末控制的逆流吸收过程,若其他操作条件不变,将气液流量同比例减小,则气体出塔组成 y将 减小 ,液体出塔组成Xi将 增大 。二、选择题1用纯溶剂吸收混合气中的溶质。逆流操作,平衡关系满足亨利定律。当入塔气体浓度yi上升,而其它入塔条件不变,则气体出塔浓度 y2和吸收率 的变化 为:(C )。A y上升,下降 B y 2下降,上升C ) y上升, 不变 D ) y2上升, 变化不确定2在填料塔中,低浓度难溶气体逆流吸收时,若其它条件不变,但入口气量增 加,则气相总传质单元数(B )。A增加B减少C不变D不定3在填料塔中,低浓度难溶气体逆流吸收时,若其它

9、条件不变,但入口气量增 加,则出口气体组成将(A )。A增加B减少C不变D不定4在填料塔中,低浓度难溶气体逆流吸收时,若其它条件不变,但入口气量增 加,则出口液体组成(A )。A 增加B减少C不变D不定5低浓度的气膜控制系统,在逆流吸收操作中,若其它条件不变,但入口液体 组成增高时,则气相总传质单元数将(C )。A 增加B减少C不变D不定6低浓度的气膜控制系统,在逆流吸收操作中,若其它条件不变,但入口液体 组成增高时,则气相总传质单元高度将(C )。A 增加B减少C不变D不定7低浓度的气膜控制系统,在逆流吸收操作中,若其它条件不变,但入口液体 组成增高时,则气相出口组成将(A )。A 增加B减

10、少C不变D不定8低浓度的气膜控制系统,在逆流吸收操作中,若其它条件不变,但入口液体组成增高时,则液相出口组成将( A )0A 增加B减少C不变D不定9正常操作下的逆流吸收塔,若因某种原因使液体量减少以至液气比小于原定的最小液气比时,下列哪些情况将发生? ( C )(A) 出塔液体浓度增加,回收率增加(B) 出塔气体浓度增加,但出塔液体浓度不变(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10.最大吸收率与(D )无关。A液气比B液体入塔浓度 C相平衡常数D吸收塔型式11 逆流填料吸收塔,当吸收因数A 1且填料为无穷高时,气液两相将在(B ) 达到平衡。A塔顶B塔底C塔中

11、部 D塔外部12.某吸收过程,已知ky= 4 10-1 kmol/,kx= 8 10-4 kmol/,由此可知该过程 为(A )oA液膜控制B气膜控制C判断依据不足D液膜阻力和气膜阻力相差 不大12.在吸收操作中,若C*-CCi-C,则该过程为_A oA.液膜控制B.气模控制C.双膜控制D.不能确定13.在吸收操作中,已液相组成差表示的吸收塔某一截面上的总推动力为A o*-X * C .X i-X D. X-X i14、某吸收过程中溶质与吸收剂之间有明显的化学反应, 称之为(C )oA:物理吸收 B :单组分吸收 C :化学吸收 D :非等温吸收 2 、15.为使脱吸操作易于进行,通常可采用(

12、 A )A:升温,减压 B :升温,加压 C :降温,减压 D :降温,加压16、在下列吸收操作中,属于气膜控制的是 ( C )A:用水吸收CQ B :用水吸收H C :用水吸收氨气 D :用水吸收Q 17、吸收是分离( B )的单元操作A:液体混合物 B :气体混合物 C:悬浮液 D :含尘气体18、吸收的逆过程称为(D: 过 滤19、气体在同一种溶质中的溶解度随温度的升高而(A :增大B: 减 小C: 不 变D: 无 关20、吸收操作过程气、液相平衡关系符合(A:拉乌尔定律 B :费克定律 C :亨利定律:傅立叶定律21 、下述说法中正确的是( D )A:用水吸收氨属于难溶气体的吸收,为液

13、膜阻力控制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:用水吸收氧属于难溶吸收,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22、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yi=,要求出塔气体浓度 y=,则最小液气比为( A ).A: B :2.733 C :1 D :无法确定23、在吸收传质过程中,它的方向和限度取决于吸收质在气液两相的平衡关系, 若要进行吸收操作,则应控制( A )A: Pa Pa* B : Pa= p ; C : Pa Pa* D : p A1B 1 C =1D不一定33、已知

14、SO水溶液在三种温度11、t2、t3下的亨利系数分别为E1=、吕=、吕=则AoA t1t 2Ct 1t 2 D t 3t 134、逆流操作的吸收塔,当吸收因素A p ),发生吸收过程,反之,当p 1 mVL1 Y1In 11世 y2L3、某填料吸收塔用含溶质X2 0.0002的溶剂逆流吸收混合气中的可溶组分, 采0.90。已知物系的用液气比L/V=3,气体入口质量分数y1 0.01回收率可达平衡关系为y=2x。今因解吸不良使吸收剂入口摩尔分数升至 X2 0.00035,试求:(1) 可溶组分的回收率 下降至多少?(2) 液相出塔摩尔分数X!升高至多少?(1)解:y yi(1 ) 0.01 (1

15、 0.9) 0.0011 mA L/V-0.66731Nog 11 - A1ln(1 A)y2 mx21 0.01 0.0002 2ln(1 0.667) 0.667 5.381 0.667 0.001 0.0002 2当X2上升时,由于H不变,Hog不变N og H / H og 也不变,即5.38ln(1 0.667)。.。1 .00035 21 0.667y2 0.00035 20.667y2 0.0013y1 y20.01 0.00130.87y10.01(3)物料衡算V(y1y2) L(X1 X2)X1V-(y1 y2)X21丄(0.01 0.0013) 0.00035 0.0032

16、534、有一填料吸收塔,在28C及,用清水吸收200nVh氨-空气混合气中的氨, 使其含量由5%笔低到(均为摩尔。填料塔直径为,填料层体积为3 m,平衡 关系为丫二,已知Kya=h0问(1)出塔氨水浓度为出口最大浓度的 80%寸,该塔 能否使用? (2)若在上述操作条件下,将吸收剂用量增大10%该塔能否使用?(注:在此条件下不会发生液泛)解:(1)Yi0.050.05263惰性气体流量1 0.0520027322.4301(1丫20.0004 0.00041 0.00040.05) 7.69kmol/h0.052631.40.0376X10.80X1 0.0301V(Yi 丫2)7.69 (0.052630.0004) 13.34kmol /hX1X20.0301 0mX10.05263 1.4 0.0301 0.010460.0004Ym 丫2.Y;ln丫20.00308V(Y1 丫2)7.69 (0.05263 0.0004)KYa Ym2 6.74m38.5 0.785 0.82 0.00308该塔现有填料层高度Z 2 6m0.785 0.82因为 Z Z所以该塔不适合。(2)吸收剂用量增大10%寸L1.113.34 14

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