第六章 吸收
化工原理第六章吸收习题答案解析
由于 y*A yA ，所以将发生吸收过程。推动力为
示意图见题 6-3 图。
y 0.03 0.0189 0.0111
题 6-3 图
分析 体会通过改变温度和总压来实现气液之间传质方向的改变 ,即吸收和解 吸。
6-4 氨-空气混合气中含氨(摩尔分数)，在常压和 25℃下用水吸收，过程中不 断移走热量以使吸收在等温下进行。进气量为 1000 m3 ，出口气体中含氨(摩尔 分数)。试求被吸收的氨量(kg)和出口气体的体积(m3) 。
①
p* CO2
cCO2 H CO2
0.01 3.347 104
29.9kPa
推动力
p 20.1kPa（吸收）
②
p* CO2
cCO2 H CO2
0.05 3.347 104
149.4kPa
推动力
p 99.4kPa（解吸）
或者 , 用摩尔分数差表示时
①
由
xCO2
0.01 1000
1.8104
NA
DP RTZ
pA1 pA2 ln pB2 pB1 pB2 pB1
查教材附录水的物理性质得，20℃时水的蒸汽压为。已知条件为：
pA1 101.3kPa, pA2 0kPa, pB2 101.3kPa, pB1 101.3 2.3346 98.97kPa, P pA2 pB2 101.3kPa,
试求这两种情况下 CO2 的传质方向与推动力。 解： 由亨利定律得到
pCO2 50kPa ExC*O2 根据《 化工原理》 教材中表 8-1 查出
ECO2 25℃ 1.66105 kPa
所以可以得到
又因为
x* CO2
3.01104
HCO2 25℃
《生理学》第六章 消化与吸收
1.盐酸
反映胃的分泌能力（与壁细胞的数量及功 能状态有关）
正常人空腹 0-5 mmol/h
最大排酸量
20-25 mmol/h
作用：
②使蛋白质变性，利于蛋白质的水解；
①激活胃蛋白酶原，提供胃蛋白酶适宜环境；
③促进胰液、胆汁和小肠液的分泌；
④有助于小肠对铁和钙的吸收；
⑤抑制和杀死细菌。
胃酸分泌机制：质子泵
消化道粘膜进入血液或淋巴液的过程。 意义：为机体新陈代谢提供营养物和能量
消化的方式有：
机械消化：通过消化管的运动，将食 物粉碎、搅拌和推进的过程。(形变) 化学消化：通过消化腺分泌的消化酶 将食物大分子分解成小分子的过程。(质
变)
消化腺的分泌 • 包括唾液腺、胃腺、肝脏、胰腺等； • 总量每天分泌相互液6~8L； • 作用 – 稀释食物降低渗透压，以利吸收 – 调节pH 为消化酶发挥作用提供适宜pH 环境 – 分解食物成分； – 润滑保护消化道粘膜防止理化损伤
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 促 进 抑 制 ───────────────────────── 食物 蛋白质 糖 盐酸 脂肪 高渗溶液 ────────────────────────激素 胃泌素 糖皮质激素 胰泌素 胰高血糖素 ACTH 胰岛素 生长抑素 抑胃肽 PG 缩胆囊素 肠泌酸素 肠抑胃素 球抑胃素 ────────────────────────药物 ACh 组胺 阿托品 甲氰咪呱 咖啡因 乙醇 奥美拉唑（洛赛克） Ca2+ 毛果云香碱 ────────────────────────神经 迷走N+ 壁内N丛反射 交感N+ 肠-胃反射 迷走-迷走反射 情绪 应激状态 恶劣情绪 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
化工原理 第六章 吸收
由 y * mx得,
Y* mX 1 Y * 1 X
*
mX Y 1 (1 m)X
当溶液浓度很低时，X≈0， 分母约等于1. 上式简化为：
Y mX
*
亨利定律的几种表达形式也可改写为
P * x , c HP E y Y * ℃ 下 ， 测 得 氨 在 水 中 的 平 衡 数 据 为 ： 0.5gNH3/100gH2O浓度为的稀氨水上方的平衡分压为400Pa， 在该浓度范围下相平衡关系可用亨利定律表示，试求亨利系
——逆流吸收塔操作线方程
在m—n截面与塔顶截面之间作组分A的衡算
VY LX 2 VY2 LX
L L Y X (Y2 X 2 ) V V
——逆流吸收塔操作线方程
表明 ： 塔内任一截面的气相浓度Y与液相浓度X之间成直线 关系，直线的斜率为L/V。
吸收操作线总是位于平衡线的上方，
s
EM s
1000 7.32 104 kmol / m3 Pa 7.59 10 4 18
E 7.59 10 4 m 3 0.749 P 101.33 10
三、用气液平衡关系分析吸收过程
1、判断过程的方向
例：在101.3kPa，20℃下,稀氨水的气液相平衡关系为 ：
L L Y1 X 1 Y2 X 2 V V
吸收率 A 混合气中溶质A 被吸收的百分率
Y2 Y1 (1 A )
2、吸收塔的操作线方程式与操作线
在 m—n截面与塔底截面之间作组分A的衡算
VY LX1 VY1 LX
L L Y X (Y1 X 1 ) V V
操作线位于平衡线下方，则应进行脱吸过程。
并流吸收塔的操作线：
生理学 第六章消化和吸收
第六章消化和吸收第一节概述在人和高等动物，消化系统由消化道和消化腺组成，消化道包括口腔、咽、食管、胃、小肠和大肠，主要的消化腺有唾液腺、肝、胰和散在分布于消化道壁内的腺体。
消化系统的主要生理功能是对食物进行消化和吸收，为机体的新陈代谢提供必不可少的营养物质和能量以及水和电解质。
此外，消化器官还有重要的内分泌功能和免疫功能。
食物中所含的营养物质，如糖类、蛋白质和脂肪，都以结构复杂的大分子形式存在，不能被人体直接利用，须在消化道内经消化而分解成结构简单的小分子物质，如氨基酸、甘油、脂肪酸和葡萄糖等，才能被机体吸收和利用。
而维生素、无机盐和水则不需要分解就可直接被吸收利用。
消化(dkigestion)是指食物中所含的营养物质(糖、蛋白质和脂肪等)在消化道内被分解为可吸收的小分子物质的过程。
消化道对食物的消化有机械性消化(mechanical digestion)和化学性消化(chemical digestion)两种方式。
前者是指通过消化道肌肉的舒缩活动，将食物磨碎，使之与消化液充分搅拌、混合，并将食物不断地向消化道远端推送的过程；后者则为通过消化液中含有的各种消化酶的作用，将食物中的大分子物质(主要是糖、蛋白质和脂肪)分解为结构简单的、可被吸收的小分子物质的过程。
正常情况下，两种方式的作用是紧密配合、互相促进、同时进行的，共同完成对食物的消化过程。
食物经消化后形成的小分子物质，以及维生素、无机盐和水通过消化道黏膜上皮细胞进入血液和淋巴的过程，称为吸收(absorption)。
未被吸收的食物残渣和消化道脱落的上皮细胞等在进入大肠后形成粪便，经肛门排出体外。
消化和吸收是两个相辅相成、紧密联系的过程。
消化道平滑肌的生理特性在消化道中，除口腔、咽、食管上端的肌肉和肛门外括约肌是骨骼肌外，其余部分都由平滑肌组成。
在平滑肌细胞之间存在缝隙连接。
平滑肌的舒缩活动与食物的机械性消化、化学性消化以及吸收过程是密切相关的，细胞间的缝隙连接可使电信号在细胞间传递。
第六章吸收化工原理
【例6-1】 总压为101.325kPa 、温度为20℃时，1000kg 水中溶解15kg NH 3，此时溶液上方气相中NH 3的平衡分压为2.266kPa 。
试求此时之溶解度系数H 、亨利系数E 、相平衡常数m 。
解：首先将此气液相组成换算为y 与x 。
NH 3的摩尔质量为17kg/kmol ，溶液的量为15kg NH 3与1000kg 水之和。
故0156.018/100017/1517/15=+=+==BA A A n n n n n x022403251012662...Pp y *A*===436.10156.00224.0*===x ym由式（6-11） E =P ·m =101.325×1.436=145.5kPa或者由式（6-1）3.1450156.0266.2*===xp E A kPa溶剂水的密度ρs =1000kg/m 3，摩尔质量M s =18kg/kmol ，由式（6-10）计算H382.0183.1451000=⨯=≈ssEMH ρkmol/（m 3·kPa ）H 值也可直接由式6-2算出，溶液中NH 3的浓度为 ()()869.01000/10001517/15//=+=+==ss A AA A A m m Mm V n c ρkmol/m 3所以 383.0266.2869.0*===AA p c H kmol/（m 3·kPa ）【例6-2】 在20℃及101.325kPa 下CO 2与空气的混合物缓慢地沿Na 2CO 3溶液液面流过，空气不溶于Na 2CO 3溶液。
CO 2透过厚1mm 的静止空气层扩散到Na 2CO 3溶液中。
气体中CO 2的摩尔分数为0.2。
在Na 2CO 3溶液面上，CO 2被迅速吸收，故相界面上CO 2的浓度极小，可忽略不计。
CO 2在空气中20℃时的扩散系数D 为0.18cm 2/s 。
问CO 2的扩散速率是多少？解：此题属单方向扩散，可用式6-17计算。
化工原理 第六章 吸收
M液 M剂
表6-1某些气体水溶液的亨利系数值（E×10-6/kPa）
由表6-1中的数值可知：不同的物系在同一个温度下 的亨利系数E值不同；当物系一定时，亨利系数随温度升 高而增大，温度愈高，溶解度愈小。所以亨利系数值愈大， 气体愈难溶。在同一溶剂中，难溶气体的值很大，而易溶 气体的值很小。
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体，则混气中的A组分有：
cA
nA V
pA RT
（6-5）
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第二节 吸收中的气液相平衡
二、气液相平衡关系 气液相平衡关系是指气液两相达到平衡时，被吸收的 组分（吸收质）在两相中的浓度关系，即吸收质在吸收剂 中的平衡溶解度。 1.气体在液体中的溶解度 在恒定的压力和温度下，用一定量的溶剂与混合气体 在一密闭容器中相接触，混合气中的溶质便向液相内转移， 而溶于液相内的溶质又会从溶剂中逸出返回气相。随着溶 质在液相中的溶解量增多，溶质返回气相的量也在逐渐增 大，直到吸收速率与解吸速率相等时，溶质在气液两相中 的浓度不再发生变化，此时气液两相达到了动态平衡。平 衡时溶质在气相中的分压称为平衡分压，用符号 表示； 溶质在液相中的浓度称为平衡溶解度，简称溶解度；它们 之间的关系称为相平衡关系。
化工原理
第六章 吸 收
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第一节 概 述
一、吸收综述 吸收就是分离气体混合物的单元操作,即是用适当的液体吸收剂处理 气体混合物,利用混合气中各组分在液体溶剂中溶解度的不同而分离气体 混合物的操作,其实质是一种典型的气、液相扩散传质过程。 吸收系统包括气、液两个相,气相由可溶于吸收剂的气体组分(称为吸 收质或溶质)和不溶或难溶于吸收剂的惰性组分(称为惰性气或载体)组成， 液相则是液体吸收剂(或称为溶剂)；吸收操作所得到的溶液称为吸收液, 其成分为吸收剂和溶解于其中的吸收质；排除的气体称为吸收尾气,其主 要成分应为惰性组分和残余的溶质。 吸收的原理：就是利用混气中,各组分在吸收剂中有不同的溶解度的 特点,选择适宜的吸收剂对混合气中组分进行选择性吸收，以达到从混合 气中分离或提纯组分之目的。 与吸收操作相反,使吸收质从吸收剂中分离出来的操作称为解吸或脱 吸。其目的是循环使用吸收剂或回收溶质,实际生产中吸收过程和解吸过 程往往联合使用。 吸收和蒸馏一样也牵涉到气、液两相间的质量传递,但蒸馏是依据混 液中各组分挥发度的不同而得以分离；吸收则基于混气中各组分在吸收剂 中的溶解度不同而得以分离；蒸馏属双向传质，吸收为单相传质。
化工原理 第六章 吸收-例题
气液相接触时，氨由液相转入气相，发生解吸过程。 此外，用气液相平衡曲线图也可判断两相接触时的传质方向 具体方法： 已知相互接触的气液相的
实际组成y和x，在x-y坐标
图中确定状态点，若点在 平衡曲线上方，则发生吸 收过程；若点在平衡曲线 下方，则发生解吸过程。
例：空气与氨的混合气体，总压为101.33kPa，其中氨的分
E 7.59 10 4 m 3 0.749 P 101.33 10
将其与实际组成比较 ： 0.05 x* 0.1 x ∴气液相接触时，氨将从气相转入液相，发生吸收过程。 或者利用相平衡关系确定与实际液相组成成平衡的气相组成
y * 0.94 x 0.94 0.05 0.047
0.0053 Y2 0.00533 1 0.0053
0.0128 X1 0.01297 1 0.0128
1）L/V为(L/V)min的倍数
0.0417 0.00533 Y1 Y2 L 2.804 0.01297 0 V X1 X 2
Y1 Y2 L Y2 ( ) min m(1 ) 2.5(1 0.00533 ) 2.18 Y1 V Y1 0.0417 X2 m
将其与实际组成比较：y 0.094 y * 0.047
∴氨从气相转入液相，发生吸收过程。
练习：
y 0.94 x
*
若含氨0.02摩尔分数的混合气和 x=0.05的氨水接触，则
x y / 0.94 0.02 / 0.94 0.021
*
x 0.05 x* 0.021
c p H*Fra bibliotek0.5 / 17 c 0.293kmol / m3 0.5 100 1000
《人体解剖生理学》第六章 消化与吸收
腔狭窄，称幽门管
胃壁的结构
粘膜层：在胃小弯处有 4~5 条纵行皱襞 在幽门处，粘膜覆盖幽 门括约肌形成环行皱襞，叫幽门瓣
由内向外分 4 层 粘膜下层： 肌层：为外纵、中环、内斜三层平滑肌 在幽门处，环层肌发达， 形成幽门括约肌 浆膜层：即脏腹膜
迷走-迷走反射
胃 机械扩张
壁内N丛局部反射
内
食 物
蛋白质 分解产物
胃窦 G.C
胃 泌 素
胃蠕动↑ 紧张性↑
胃内压 ∨
十二指
胃 排 空
肠内压
胃内压 胃
十二 高渗溶液 指肠 食糜 盐酸、脂肪
肠-胃反射 胃蠕动↓ 肠抑胃素 紧张性↓
∧ 十二指 肠内压
排 空 暂 停
胃内压 再
食糜在肠内吸收
抑制因素解除
胃蠕动↑ 紧张性↑
食物和促进胃排空；保持胃的正常形状 和位置，不出现胃下垂。
2.容受性舒张:进食时引起胃壁平滑肌的舒张。
作用：增加胃容纳和贮存食物，防食糜过早排入十二指肠。
3.蠕动:蠕动波起自胃体中部，逐步向幽门部推进。
迷走神经、胃泌素、胃动素使其频率和强度增加； 交感神经、胰泌素、抑胃肽作用则相反。
作用：使食糜与胃液充分混合和研磨。
(2)胆固醇:若胆固醇↑→胆石症。 (3)胆色素: 血红蛋白的分解产物。
肝门与肝蒂
肝可分为左、右两半：左外叶、左内叶； 右前叶、右后叶、尾状叶
胆盐进入小 肠后，90%以上 被回肠吸收，通 过门V又回到肝 脏，再成为合成 胆汁的原料。这 一过程称为胆盐 的肠肝循环。
返回肝脏的胆 盐有刺激肝分泌 胆汁的作用。
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第六章吸收
一、填空题
1、由双膜理论可知,_______为吸收过程主要的传质阻力;吸收中,吸收质以________的方式通过气膜,并在界面处_______,再以________的方式通过液膜。
2、由于吸收过程中，气相中的溶质组分分压总是_______溶质的平衡分压，因此吸收操作线总是在平衡线的________。
3、吸收操作中增加吸收剂用量，操作线的斜率___ ，吸收推动力_____。
吸收操作线是通过___ __得来的，在Y-X图上吸收操作线通过两点。
4、吸收塔的填料高度计算中，表示设备效能高低的量是，而表示传质任务
的难易程度的量是。
5、吸收、解吸操作时，低温对有利；高温对有利；高压对
有利；低压对有利。
6、亨利定律有种表达方式，在总压P<5atm下，若P增大，则m ,
E ；若温度t下降，则m , E 。
7、用清水吸收二氧化碳气体，属于控制。
二、选择题
8、在吸收操作中，一气相组成差表示的吸收塔某一截面上的总推动力为（）
A. Y*-Y B . Y- Y* C Yi-Y D Y-Yi
9、在逆流吸收塔中，吸收过程为气膜控制，若进塔液体组成X
2
增大，其他条件不变，则气相总传质单元高度将（）。
A.增大 B .不变 C 减小 D 不确定
10、推动力（x*-x）与吸收系数（）相对应。
A.k
L B .K
x
C K
X
D. K
L
11、在下列吸收过程中，属于气膜控制的过程是（）。
A.水吸收氨 B .水吸收硫化氢 C 水吸收氢 D. 水吸收氧
12、在填料吸收塔中用纯溶剂吸收某混合气体中的溶质组分。
已知进塔混合气中溶质的组成为6%（体积分数），吸收尾气中溶质的组成为1.2%，则溶质的吸收率为（）。
A.81.03% B . 80.0% C 18.97%
13、.如下图所示为不同温度下某气体在水中的溶解度曲线，由图可知，温度t
1
、t
2
、
t
3
由高到低的次序为（）。
A. t
1
、t
2
、t
3
B . t
1
t
3
t
2
C . t
3
、t
2
t
1
14、在逆流吸收塔中，用清水吸收混合气中溶质组分，其液气比L/V为2.7，平衡关
系可表示为Y=1.5X（Y，X为摩尔比），溶质的回收率为90%，则液气比与最小液气比之比值为：__________
A.1.5
B.1.8
C.2
D.3
15、在吸收塔设计中，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
16、对气体吸收有利的操作条件应是。
（A）低温+高压（B）高温+高压
（C）低温+低压（D）高温+低压
17、在填料吸收塔中，为了保证吸收剂液体的均匀分布，塔顶需设置
（A）液体喷淋装置（B）再分布器
（C）冷凝器（D）塔釜
18、利用气体混合物各组分在液体中溶解度的差异而使气体中不同组分分离的操作称为。
（A）蒸馏（B）萃取（C）吸收（D）解吸
三、判断题
19、吸收操作线总是在平衡线的下方，解吸的操作线总是在平衡线的上方。
（）
20、液膜控制吸收时，若要提高吸收率，应提高气相流速。
（）22、气体的溶解度随温度的升高而增大，随压力减小而增大。
（）
23、亨利系数小的气体溶解度大，溶解度系数小的气体溶解度也大。
（）
24、对于易溶气体为气膜控制，对于难溶气体为液膜控制。
( )
25、双膜理论将吸收过程简化为通过气液两膜的分子扩散过程。
( )
27、吸收操作的依据是根据混合物的挥发度的不同而达到分离的目的。
（）
28、吸收操作中吸收剂用量越多越有利。
（）
29、吸收既可以用板式塔，也可以用填料塔。
（）
30、吸收过程一般只能在填料塔中进行。
（）
31、根据双膜理论，吸收过程的主要阻力集中在两流体的双膜内。
（）
32、亨利系数随温度的升高而减小，由亨利定律可知，当温度升高时，表明气体的溶解度增大。
（）
33、吸收操作线方程是由物料衡算得出的，因而它与吸收相平衡、吸收温度、两相接触状况、塔的结构等都没有关系。
（）
34、在吸收操作中，若吸收剂用量趋于最小值时，吸收推动力趋于最大。
（）
35、正常操作的逆流吸收塔,因故吸收剂入塔量减少,以致使液气比小于原定的最小液气比,则吸收过程无法进行。
四、简答题
37、填料的作用是什么？什么叫填料的比表面积和空隙率？
38、填料吸收塔内液体分布装置有哪两类？液体再分布器的作用是什么？
五、计算题
39、在逆流吸收塔中，用清水吸收混合气体溶质组分A，吸收塔内操作压强为106kPa，
温度为30
℃，混合气流量为，组成为0.03（摩尔分数），吸收率为95%。
若
吸收剂用量为最小用量的1.5倍，试求进入塔顶的清水用量L及吸收液的组成。
操作条件下平衡关系为Y=0.65X。
40、在常压逆流吸收塔中，用纯吸收剂吸收混合气中的溶质组分。
进塔气体组成为4.5%（体积），吸收率为90%，出塔液相组成为0.02（摩尔分数），操作条件下相平衡关系为Y=1.5X（Y、X为摩尔比）。
试求塔顶、塔底及全塔平均推动力，以摩尔比表示。
41、某生产车间使用一填料塔，用清水逆流吸收混合气中的有害组分A。
已知操作条件下，气相总传质单元高度为1.5m，进塔混合气中组分A的摩尔分率为0.04，出塔尾
气组成为0.0053,出塔水溶液浓度为0.0125，操作条件下的平衡关系为。
试求：液汽比为最小液汽比的多少倍？，所需的填料层的高度？。