化工原理第五章 吸收 题
六吸收
浓度换算
甲醇15%(质量)的水溶液, 其密度为970Kg/m3, 试计算该溶液中甲醇的:
(1)摩尔分率; (2)摩尔比; (3)质量比; (4)质量浓度; (5)摩尔浓度。
分子扩散
估算1atm及293K下氯化氢气体(HCl)在(1)空气,(2)水(极稀盐酸)中的扩散系数。
一小管充以丙酮,液面距管口1.1cm,20℃空气以一定速度吹过管口,经5 小时后液面下降到离管口2.05cm,大气压为750[mmHg],丙酮的蒸汽压为180[mmHg] , 丙酮液密度为7900[kg/m3],计算丙酮蒸汽在空气中的扩散系数。
#
浅盘内盛水。水深5mm,在1atm又298K下靠分子扩散逐渐蒸发到大气中。假定传质阻力相当于3mm厚的静止气层,气层外的水蒸压可忽略,求蒸发完所需的时间。
一填料塔在常压和295K下操作，用水除去含氨混合气体中的氨。在塔内某处，氨在气相中的组成y a=5%(摩尔百分率)。液相氨的平衡分压P=660Pa,物质通量N A = 10 - 4[kmol/m2·S],气相扩散系数D G=[cm2/s],求气膜的当量厚度。
相平衡与亨利定律
温度为10℃的常压空气与水接触，氧在空气中的体积百分率为21%，求达到平衡时氧在水中的最大浓度, （以[g/m3]、摩尔分率表示）及溶解度系数。以[g/m3·atm]及[kmol/m3·Pa]表示。
当系统服从亨利定律时，对同一温度和液相浓度，如果总压增大一倍则与之平衡的气相浓度(或分压) (A)Y增大一倍; (B)P增大一倍;(C)Y减小一倍; (D)P减小一倍。
25℃及1atm下,含CO220%,空气80%(体积%)的气体1m3，与1m3的清水在容积2m3的密闭容器中接触进行传质,试问气液达到平衡后,
）
(1)CO2在水中的最终浓度及剩余气体的总压为多少
(2)刚开始接触时的总传质推动力ΔP,Δx各为多少气液达到平衡时的总传质推动力又为多
少
在填料塔中用清水吸收气体中所含的丙酮蒸气,操作温度20℃,压力1atm。若已知气相与液相传质分系数（简称传质系数）k G＝×10-4[kmol/ [m/s],平衡关系服从亨利定律,亨利系数E=32atm,求K G、K x、K y和气相阻力在总阻力中所占的比例。
在一填料塔中用清水吸收混合气中的氨。吸收塔某一截面上的气相浓度y=，液相浓度x=(均为摩尔分率)。气相传质系数k y=×10-4[kmol/.Δy)],液相传质系数k x=×10-2[kmol/.Δx)],操作条件下的平衡关系为y=,求该截面上的:
(1)总传质系数K y,[kmol/.Δy)];
(2)总推动力Δy;
(3)气相传质阻力占总阻力的比例;
(4)气液介面的气相、液相浓度y i和x i。
：
操作线作法
根据以下双塔吸收的四
个流程,分别作出每个流
程的平衡线（设为一直线）
和操作线的示意图。
,
；
示意画出下列吸收塔的操作线。（图中y b1>y b2，x a2>x a1；y b2气体和x a2液体均在塔内与其气、液相浓度相同的地方加入）
《
习题12附图
在填料塔中用纯水逆流吸收气体混合物中的SO2, 混合气中SO2初始浓度为5%(体积),在操作条件下相平衡关系y=,试分别计算液气比为4和6时,气体的极限出口浓度( 即填料层为无限高时,塔气体出口浓度)及画出操作线。
在吸收过程中，一般按图1设计，有人建议按图2流程设计吸收塔，试写出两种情况下的操作线方程，画出其操作线，并用图示符号说明操作线斜率和塔顶、底的操作状态点。
。
习题14附图
<
设计型计算
用填料塔以清水吸收空气中的丙酮，入塔混合气量为1400[Nm3/h]，其中含丙酮4%(体积%),要求丙酮回收率为99%,吸收塔常压逆流操作，操作液气比取最小液气比的倍,平衡关系为y=,气相总传质单元高度H OG=0.5m求:
(1) 用水量及水溶液的出口浓度x b
(2) 填料层高度Z(用对数平均推动力法计算N OG)。
某工厂拟用清水吸收混合气体中的溶质A,清水用量为4500[kg/h],混合
气体量为2240[Nm3/h],其中溶质A的含量为5%(体积%),要求吸收后气体
中溶质含量为%, 上述任务用填料塔来完成,已知体积总传质系数K Y a为
307[kmol/],平衡关系为y=2x,如塔径已确定为1m,求填料层高度为多少
m(N OG用吸收因数法)
用填料塔从一混合气体中吸收所含苯。进塔混合气体含苯5%(体积百
分数),其余为惰性气体。回收率为95%。吸收塔操作压强为780mmHg，
温度为25℃,进入填料塔的混合气体为1000m3/h。吸收剂为不含苯的煤
油。煤油的耗用量为最小用量的倍。气液逆流流动。已知该系统的平衡
关系为Y=(式中Y、X均为摩尔比)。已知气相体积总传质系数
K Y a=125kmol/。煤油的平均分子量为170Kg/Kmol。塔径为0.6m。试求:
(1)煤油的耗用量为多少Kg/h
(2)-
(3)煤油出塔浓度X1为多少
(3) 填料层高度为多少m 习题17 附图
(4) 吸收塔每小时回收多少Kg苯
(5) 欲提高回收率可采用哪些措施并说明理由。
在逆流操作的填料塔内,用纯溶剂吸收混合气体中的可溶解组分。已知: 吸收剂用量为最小量的倍,气相总传单元高度H OG=1.11m,(H OG=G B/K Y a,其中G B---惰性气体的流率，Kmol/；K Y a---以气相摩尔比差为总推动力的气相体积总传质系数Kmol/. △Y),操作条件下的平衡关系为Y=mX(Y、X--摩尔比),要求A组分的回收率为90%,试求所须填料层高度。
在上述填料塔内,若将混合气体的流率增加10%,而其它条件(气、液相入塔组成、吸收剂
用量、操作温度、压强)不变,试定性判断尾气中A的含量及吸收液组成将如何变化已知K Y a∝。
在常压填料逆流吸收塔中,用清水吸收混合气体中的氨,混合气量为2000m3/h,其中氨的流量为160m3/h,出口气体中氨的流量为4m3/h，操作温度为20℃，平衡关系为Y=,传质系数K Y=m2h △Y(均按摩尔比表示),试求:
(1) 吸收率η为多少若吸收剂量为最小用量的倍时,求溶液的出口浓度。
#
(2) 已知塔径为1.2m,内充25X25X3的乱堆填料拉西环,填料有效比面积约200m2/m3, 求填料层高度。
(3) 若使V、Y、η、X1不变,而使吸收剂改为含氨%(mlo%)的水溶液时, 填料层高度有何变化(K Y可视为不变)。
在填料塔内稀硫酸吸收混合气体中的氨(低浓度),氨的平衡分压为零(即相平衡常数m=0),在下列三种情况下的操作条件基本相同, 试求所需填料高度的
比例:
(1) 混合气体含氨1%,要求吸收率为90%;
(2) 混合气体含氨1%,要求吸收率为99%;
(3) 混合气体含氨5%,要求吸收率为99%。对上
述低浓度气体，吸收率可按η=(Y b-Ya)/Y b计算。
用图示的A、B两个填料吸收塔,以清水吸收空气混
合物中的SO2，已知系统的平衡常数m=,塔的H OG=[m],
气体经两塔后总吸收率为，两塔用水量相等，且均为最
小用量的1/倍，试求两塔的填料层高度。
操作型计算
\
含氨%(体积%)的气体通过填料塔用清水吸收其中的氨。平衡关系y=, 液气摩尔比L/G=,总传质单元高度H OG =0.4m,填料层高度h o=6m。
(1) 求出塔气体中氨的浓度(或吸收率);
(2) 可以采用哪些措施提高吸收率η如欲达到吸收率为%,对你所采取的措施作出估算。
空气中含丙酮2%(体积%)，在填料塔中用水吸收。填料层高度h o=10m，混合气体摩尔流率G=[kmol/]，水的摩尔流率L=[kmol/]，气相传单元高度H G =0.76m，液相传质单元高度H L=0.43m，操作温度下的亨利常数E=177[KN/m2],操作压力为100[KN/m2],求出口气体浓度。
用不含溶质的吸收剂吸收某气体混合物中的可溶组分A,在操作条件下, 相平衡关系为Y=mX。试证明：
(L/V)min=mη, 式中η为溶质A的吸收率。
综合计算
，
在直径为0.8m的填料塔中, 用1200Kg/h的清水吸收空气和SO2混合气中的SO2,混合气量为1000m3(标准)/h,混合气含%(体积),要求回收率为%,操作条件为20℃, 1atm,平衡关系为y e=,总体积传质系数K y a=.y,求液体出口浓度和填料层高度。
在塔径为1.33m的逆流操作的填料吸收塔中，用清水吸收温度为20 ℃, 压力为1atm的某混合气体中的CO2,混合气体处理量为1000m3/h,CO2含量为13%(体积), 其余为惰性气体,要求CO2的吸收率为90%,塔底的出口溶液浓度为1000gH2O,操作条件下的气液平衡关系为Y=1420X(式中Y、X均为摩尔比),液相体积吸收总系数K X a=10695Kmol/m3 .h,CO2分子量为44,水分子量为18。试求:
(1) 吸收剂用量(Kg/h);
(2) 所需填料层高度(m)。
某厂使用填料塔，以清水逆流吸收某混合气体中的有害组分A。已知填料层高度为8m。操作中测得进塔混合气组成为(组分A的摩尔分率,以下同),出塔尾气中组成为,出塔水溶液组成为。操作条件下的平衡关系为y=。试求:
(1) 该塔的气相总传质单元高度;
(2) 该厂为降低最终的尾气排放浓度,准备另加一个塔径与原塔相同的填料塔。若两塔串联操作，气液流量和初始组成均不变,要求最终的尾气排放浓度降至,求新加塔的填料层高度。注:计算中可近似用摩尔分率代替摩尔比。
《
流率为的空气混合气中含氨2%(体积), 拟用逆流吸收以回收其中95%的氨。塔顶喷入浓度为(摩尔分率)的稀氨水溶液，采用液气比为最小液气比的倍,操作范围的平衡关系为y=,所用填料的气相总传质系数K y a=. △y。试求:
(1) 液体离开塔底时的浓度(摩尔分率);
(2) 全塔平均推动力△y m;
(3) 填料层高度。
在填料高度为5m的常压填料塔内,用纯水吸收气体混合物中少量的可溶组分。气液逆流接触，液气比为，操作条件下的平衡关系为Y=，溶质的回收率为90%，若保持气液两相流量不变，欲将回收率提高到95%，求填料层高度应增加多少m
用纯溶剂S吸收混合气体中溶质A。操作条件为P=1atm,t=27℃。已知: 惰性气体的质量流速为5800Kg/,惰性气体的分子量为29,气相总传质单元高度H OG =0.5m, 塔内各截面上溶液上方溶质A的分压均为零(即相平衡常数m=0)。试计算:
(1)下列三种情况所需填料层高度各为若干m;
a A的入塔浓度y1=,吸收率90%;
b A的入塔浓度y1=,吸收率99%;
$
c A的入塔浓度y1=,吸收率90%;
(2)填料层的气相体积吸收总系数K G a,Kmol/指出气膜阻力占总阻力的百分数;
(3)在操作中发现,由于液体用量偏小,填料没有完全润湿而达不到预期收率, 且由于溶剂回收塔能力所限,不能再加大溶剂供给量, 你有什么简单有效措施可保证设计吸收率
在逆流填料吸收塔中,用清水吸收含氨5%(体积)的空气--氨混合气中的氨,已知混合气量为2826Nm3/h,气体空塔速度为1m/s(标准状况),平衡关系为Y=(摩尔比), 气相体积总传质系数K Y a 为180Kmol/.(△Y),吸收剂用量为最小用量的倍, 要求吸收率为98%。试求:
(1) 溶液的出口浓度X1(摩尔比);
(2) 气相总传质单元高度H OG和气相总传质单元数N OG ;
(3) 若吸收剂改为含NH3为(摩尔比)的水溶液,问能否达到吸收率98%的要求为什么
在填料塔中用纯吸收剂逆流吸收某气体混合物中的可溶组分A, 已知气体混合物中溶质A的初始组成为,通过吸收后气体出口组成为0. 02,吸收后溶液出口组成为0 .098(均为摩尔分率), 操作条件下气液平衡关系为y=,并已知此吸收过程为气相阻力控制。求:
…
(1) 气相总传质单元数N OG ;
(2) 当液体流量增加一倍时, 在气量和气液进口组成不变情况下,溶质A 的被吸收量变为原来的多少倍
填料塔的校核计算
一填料吸收塔,填料层高度h o=5m，塔截面积为0.1m2，入塔混合气体中溶质含量y b为(摩尔分率,以下同)，用某种纯溶剂吸收，逆流操作, 溶剂量L为kmol/s，出塔溶液中溶质含量x b=，出塔气体中溶质含量y a为,平衡关系为y=, 求总体积传质系数K y a[kmol/]。
在逆流填料吸收塔中,用清水吸收含SO2的气体混合物,入塔SO2浓度为%(体积%),其余为惰性气体。出塔气体SO2的分压为[KN/m2]。液相出塔浓度为(摩尔分率)。吸收操作在[KN/m2]总压，温度20℃下进行。已知水的流量为27800[kg/h], 塔截面积为[m2], 填料层高度为5[m],试求液相体积吸收总系数K X a[kmol/]。已知液相出口平衡浓度为×10-3摩尔分率，且平衡关系为一直线。
有一填料层高度为3m的吸收塔,可从含氨6%(体积%)的空气混合物中回收99%的氨。混合气体流率为620[kg/],吸收剂为清水,其流率为900[kg/],生产条件有下例两种改变,试问该填料层高度是否满足要求。
(1) 气体流量增加一倍;
；
(2) 液体流量增加一倍。
在操作范围内氨水平衡关系y=,总传质系数K y a与气体流率G的次方成正比而与液体流率的影响很小。
在常压逆流操作的填料吸收塔中用清水吸收空气中某溶质A,进塔气体中溶质A的含量为8%(体积%),吸收率为98%,操作条件下的平衡关系为y=,取吸收剂用量为最小用量的倍,试求:
(1) 水溶液的出塔浓度;
(2) 若气相总传质单元高度为0.6m,现有一填料层高度为6m的塔, 问塔是否合用
注: 计算中可用摩尔分率代替摩尔比, 用混合气体量代替惰性气体量, 用溶液量代替溶剂量。
部分溶剂循环吸收
在填料塔内用纯水吸收某气体混合物中的可溶组分，气体入塔浓度为(摩尔分率)，当两相逆流操作，液气摩尔比为时，气体的吸收率为，而气液平衡常数m=。若保持新鲜吸收剂用量不变,而将塔底排出液的10%送至塔顶与新鲜吸收剂相混合加入塔内,试求此时气体出口浓度为多少计算时假定吸收过程为气相阻力控制(或气膜控制)。
$
两股溶剂或两股气体同时吸收
一逆流吸收塔填料层高度为8m,用两股溶剂
回收混合气体中的溶质。两股溶剂量各占一
半。一股溶剂为纯溶剂从塔顶加入，另一股溶
剂其中溶质含量为(摩尔分率) 从离填料塔顶
层以下2米处加入塔内。塔下段的液气摩尔比
L/G=4,入塔气体含溶质0. 05, 操作条件下气液
平衡关系y=3x, 传质单元高度H OG =1.14米,求
出塔气体中溶质的摩尔分率。
某厂吸收塔的填料层高度为8m,用水洗去尾
气中有害组分A。在此情况下，测得的浓度数
据如图(a)所示。已知在操作条件下平衡关系为
y=, 试求气相传质单元高度。由于法定的排放
浓度规定,出
塔气体浓度必须小于(摩尔分率), 所以拟定将
该塔的填料层加高,如液气摩尔比保持下变,试问填料层应
加高若干米
若加高部分改为图(b)放置,构成(a)与(b)串联操作,同时在(b)
中另加水吸收,其用水量与(a)相同,试问气体排放浓度y a'是
否合格
某生产过程产生的两股混合气体, 一股流量G1'=s, 溶质
浓度y b1=, 另一股流量G2'=s, 溶质浓度y b2=,今用一个吸收
塔回收两股气体中溶质, 总回收率不低于85%,所用的吸收剂为20℃纯水, 在常压、20℃下操作,此时亨利系数为E =2090mmHg,求:
(1) 将两股物料混合后由塔底入塔,最小吸收剂用量为多少
·
(2) 若空塔气速为0.5m/s,并已测得此气速下K y a=8×10-3Kmol/,实际液气比为最小液气比的倍,求混合进料所需塔高为多少
(3) 定性分析:若将第二股气流在适当位置单角加入,最小吸收剂用量如何变化若实际液气比与（2）相同，则塔高将如何变化进料位置应在何处为最好
脱吸、吸收联合操作
如图所示的吸收─脱吸系统,两塔填料层高度均为7米,经测定,吸收塔气体量G=1000kmol/h, 脱吸(解吸)塔气体流量习题41附图
G'=300[kmol/h],吸收剂循环量为L'=150[kmol/h]。并已知:
y b=,x a==x b',y a'=,y b'=0,平衡系统y=(吸收塔);
y=(脱吸塔), 试求:
(1) 吸收塔气体出口浓度y a;
(4)吸收塔和脱吸塔传质单元高度H OG。
,
一逆流吸收--解吸系统,两塔填料层高相同。操作条件下吸收系统平衡关系为Y=,液气比L/G=,气相总传质单元高度H OG =0.5m; 解吸系统
用过热蒸汽吹脱,其平衡关系为y=,气液比G'/L=。
已知吸收塔入塔的气体组成为(摩尔分率,下同),要求入塔液体组成为，回收率为95%。
试求: (1)吸收塔出塔液体组成;
(2)吸收塔填料层高度;
(3)解吸塔的气相总传质单元高度。
脱吸理论板等板高度等计算
#
要用一解吸塔处理清水，使其中CO2含量(以质量计)从200ppm降到5ppm。塔的操作温度为25℃,总压为[MN/m2],塔底送入空气中含%(体积%),操作温度下亨利常数E=×162[MN/m2],每小时处理水量为50吨,实际使用空气量为理论上最小值的50倍, 求所需理论塔板数
用一逆流操作的解吸塔,处理含CO2的水溶液,每小时处理水量为40吨, 要求水中的CO2含量由8×10-5降至2×10-6(均为摩尔比)。塔内水的喷淋密度为8000Kg/, 塔底送入空气中含%(体积%),实际使用空气量为最小用量的20倍，塔的操作温度为25℃,压力为100KN/m2,该操作条件下的亨利系数E=×10-5KN/m2,液相体积总传质系数K x a为800Kmol/(按摩尔分率计算)。试求:
(1) 入塔空气用量(m3/h,以25℃计);
(2) 填料层高度。
在填料层高度为3m的常压逆流操作的吸收塔内,用清水吸收空气中的氨,混合气含氨5%(体积,以下同),塔顶尾气含氨%,吸收因数为1,已知在该塔操作条件下氨-- 水系统平衡关系可用y*=mx 表示(m为常数),且测得与含氨%的混合气充分接触后的水中, 氨的浓度为18.89g/1000g(水)。试求:
(1) 吸收液的出口浓度;
(2) 该填料塔的气相总传质单元高度，m;
(3) 等板高度，m。
|
计算传质系数及传质单元高度
填料塔中用弧鞍陶瓷填料(a t=193[m2/m3]),以清水吸收空气中的低浓度SO2。温度为303k,压强为100KPa。气体、液体的质量流率分别为和[kg/],试用半经验公式计算K L a、K G a、H G、H L。
综合思考题
填空与选择
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。
当平衡线在所涉及的范围内是斜率为m的直线时,则1/K y=1/k y+ /k x。
2. 含SO2为10％(体积)的气体混合物与浓度C为m3的SO2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SO2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/m3。
3. 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 L+H/k G其中1/k L表示, 当项可忽略时,表示该吸收过程为液膜控制。
]
是非题
享利定律的表达式之一为P=Ex,若某气体在水中的享利系数E 值很大说明该气体为易溶气体。( )
低浓度气体吸收中,已知平衡关系y=2x,K x a=m3·s,K y a=2×10-4Kmol/, 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 y a=_______Kmol/m3·s。
(A) 2, (b) , (C) , (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。
4. (1) G=K G F; (2) G= (x*-x)F
式中: G-----传质量Kmol/hr; F----传质面积m2;
K G----传质总系数Kmol/m2·hr (KN/m2)
?
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y1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x1有何变化_______
5. 气相中:温度升高则物质的扩散系数; 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。
6. 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), 传质推动力习题6附图
(增大,减小,不变)。
7. 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 G=(m2·h·atm),液膜吸收分系数
K L=(m2·h·Kmol/m3),溶质的溶解度系数H=150Kmol/(m3·atm),则该溶质为溶气体,气相总传质系数K y=_______ Kmol/(m2·h·△y),液相总传质系数K x= Kmol/(m2·h·△x)。
#
8. 实验室用水逆流吸收空气中的CO2,当水量和空气量一定时,增加CO2, 则入塔气体浓度,出塔气体浓度,出塔液体浓度吸收总推动力用气相浓度差表示时,应等于______和之差。
9. 对非液膜控制的系统,气体流量越大,则气相总传质系数K y, 气相总传质单元高度
H OG。
对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统在同样条件下,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 A H B,享利系数E A E B,相平衡常数m A_____m B。(>,=<)
10. 在常压下,测定水中溶质A的摩尔浓度为m3,此时气相中A的平衡摩尔分率为,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,则此时的享利系数E= atm,而溶解度系数H≈_______Kmol/m3atm。
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。
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,操作线将平衡线,设备费用将
当一温度增高时,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。
对一定操作条件下的填料吸收塔,如将塔填料层增高一些,则塔的H OG将,N OG将_______(增加,减少,不变)。
12. 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 OG。如S=1,则理论板数N OG。
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。
"
13. 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:
(1)若液气比(摩尔比,下同)为时,吸收率= ％
(2)若液气比为时,吸收率= ％
14. 在逆流操作的吸收塔中,其操作线及平衡线如图,
若其他操作条件不变而系统温度增加(设温度对Sc的影响
可略)则塔的气相总传质单元高度H OG将。气体出
口浓度y a将,液体出口浓度x b将。请在y-x
图上示意画出新条件下的操作线及平衡线。______
15. 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 L
将,而系统的气相总传质单元数N OG将,气
体出口浓度y a将。
16. 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 b
增加,则此塔的液相总传质单元数N OL将,出口气
体组成y a将,出口液相组成x b将,(提示:塔
内平均推动力可按算术平均计算)
17. 提高吸收剂用量对吸收是有利的。当系统为气
膜控制时,K y a值有何变化_______; 系统为液膜控制
时,K y a值有何变化。设计中采用液气比
(L/G)=(L/G)min时,△y m= ,塔高H= 。
18. 概括地说,传质单元高度
是下列三个方面的函数,
即、、。
吸收过程的传质速率
式:_____________。
19. 在低浓度溶质系统逆流
吸收操作中,其平衡线与操作线如
下图, 若气液摩尔流量和入口组
成(摩尔分率)不变,但操作压力降
低。
(1)#
(2)请在y-x图上示意画出操作线和平衡线的变动情况;
(2)此时气相出口组成y a将而液相出口组成x b将。
20. (1)如图: 请在Y-X图上绘出两塔操作线。
(2)双膜理论的要点是:(i)______ ;(ii)____ _ (iii) 。
21. (1)在填料塔中用清水吸收混合气中NH3,当水泵发生故障,上水量减少时,气相总传质单元数N OG_______ (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。
22. 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)
23. 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,平衡关系满足享利定律,逆流操作。当入
塔气体浓度y1上升, 而其它入塔条件不变, 则气体出塔浓度y2和吸收率η的变化为:( )
(A) y2上升,η下降; (B)y2降,η上升; (C)y2升,η不变; (D)y2升, η变化不确定。
(2)某吸收过程,已知其气相传质分系数K y=4×10-4Kmol/m2·s,液相传质分系数K x=8
×10-4Kmol/m2·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。
24. 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 OG将(A 增加, B 减少, C 不变)
出口气体组成y a将(A 增加, B 减少, C 不变)
出口液体组成x b将(A 增加, B 减少, C 不变)
25. 选择题:(在正确答案下方划一划横线)
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 a增高时,则气相总传质单元数N OG将(A 增加, B减少, C 不变, D 不定)
气相总传质单元高度H OG将(A 增加, B 减少, C 不变, D 不定)
气相出口组成y a将(A 增加, B 减少, C 不变, D 不定)
液相出口组成x b将(A 增加, B 减少, C 不变, D 不定)
26. 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 A及N A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｜(A 大于,B 等于,C 小于)｜J B｜
｜N A｜(A 大于,B 等于,C 小于)｜N B｜
(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(A 增加,B 减少, C 不变),而液体出口组成x b(A 增加,B 减少, C不变)
27. 选择题:(在正确答案下方划一横道)
(1)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 b增加,回收率增加;
B 出塔气体浓度增加,但x b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。
28. 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CO2,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)
"
29. 最大吸收率ηmax与无关。
(A)液气比(B)液体入塔浓度x2(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SO2水溶液在三种温度t1,t2,t3下的亨利系数分别为E1=, E2=, E3=,则
(A) t1 30. 选择题(在正确答案下划一横道) (1)扩散通量式J A=-D(dC A/dZ)=-J B(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。 31. 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 a将( ); 出口液体组成x b将( ); 溶质回收率将( )。 32. 选择题:(按a增加,b减少,c不变填入括号内) (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 A不变,则在下述情况下, 气相中的传质通量N A将如何变化 ①总压增加,N A( ) ②温度增加,N A( ) ③气相中惰性组分的摩尔分率减少, 则 N A( ) (2)随温度增加,气体的溶解度( ),享利系数E( )。 33. 选择题((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( ),享利系数E将( )。 (2)在常压下用水逆流吸收空气中的CO2,若将用水量增加则出口气体中的CO2含量将( ), 气相总传质系数K G将( ),出塔液体中CO2浓度将( )。 34. 在吸收塔某处,气相主体浓度y=,液相主体浓度x=,气相传质分系数K y =2Kmol/m2·h, 气相总传质系数K y=m2·h, 则该处气液界面上气相浓度y i应为( ),平衡关系y=。 (A) , (B), (C) , (D) 35. 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 a为(A增加B减少C不变D不定) 液体出口组成x b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 A等于分子扩散速率J A的条件是: A 单向扩散, B 双向扩散, C 湍流流动, D 定常过程 36. 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 OL(A增加, B减少, C 基本不变, D不定) 液相总传质单元高度H OL(A增加, B减少, C基本不变, D不定) 气相总传质单元高度H OG (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) 37. 选择题(在正确答案下方划一横道) (1)对解吸因数S=的系统进行逆流吸收,y*=mx,当塔高为无穷大时, ①y b将(A 大于,B小 于,C 等于)y b*,塔顶气相出口浓度y a将(A大于,B小于,C等于)y a*。 (2)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 b将(A 大于,B小于,C 等于)y b*。 (3) 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,B不变), 气膜阻力(A增加,B减少,C不变)。