化工原理吸收习题
《化工原理》吸收单元习题检测题及答案
《化工原理》吸收单元习题检测题及答案一、简答题。
（5*5=25分）1.气体吸收过程的推动力是什么。
2.写出亨利定律的三种表达式，并写出系数的物理意义。
3.气液两相吸收过程的三个步骤。
4.简述双膜模型的基本论点（假设）。
5.填料层高度计算公式及三种求解方法。
二、选择题。
（5*3=15分）1.已知SO2水溶液在三种温度t1、t2、t3下的亨利系数分别为E1=0.0035atm、E2=0.011atm、E3=0.00625atm，则（）A t1<t2B t3>t2C t1>t2D t3<t12.根据双膜理论，当被吸收组分在液相中溶解度很小时，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.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，则气相总传质单元高度（），液相总传质单元高度（）。
A、增加B、减少C、基本不变D、不定三、是非题。
（5*4=20分）1.根据膜理论模型，有效膜以外主体充分湍动，浓度分布均匀，浓度梯度为零，溶质主要以涡流扩散的形式传质。
（）2.分子扩散主要有等摩尔逆向扩散。
（）3.综合效率、效果、成本等多方面考虑，一般最适宜的液气比为：L/G = (1.1~2.0)×(L/G)min。
（）4.A为吸收因数，表达式为A=mG/L。
（）四、计算题。
（7+8+10+15=40分）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，平衡关系为：p A*=1.2x(atm)，则此时将发生什么过程。
用气相组成和液相组成表示的总传质推动力分别为多少。
如系统温度略有增高，则Δy 将如何变化。
如系统总压略有增高，则Δx将如何变化。
2.已知101.3kPa（绝压）下，100g水中含有氨1g溶液上方的平衡氨分压为987Pa，试求：（1）溶解度系数H；（2）亨利系数E；（3）相平衡常数m；（4）总压提高到200kPa（表压）时，H、E、m值？3.吸收塔中，清水处理SO2混合气体，逆流操作，进塔气体含有摩尔分数0.08的SO2，其余为惰性气体。
化工原理吸收习题及答案
吸收一章习题及答案一、填空题1、用气相浓度△y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____________________，以传质总系数表达的速率方程为___________________________。
N A = k y (y-y i) N A = K y (y-y e)2、吸收速度取决于_______________，因此，要提高气－液两流体相对运动速率，可以_______________来增大吸收速率。
双膜的扩散速率减少气膜、液膜厚度3、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 e）_________。
大于上方增大远离增大4、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y = 0.06，要求出塔气体浓度y2 = 0.006，则最小液气比为_________。
1.805、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。
减少靠近6、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_________常数表示，而操作线的斜率可用_________表示。
相平衡液气比7、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 OG将_________，N OG将_________ (增加，减少，不变)。
不变增加8、吸收剂用量增加，操作线斜率_________，吸收推动力_________。
（增大，减小，不变）增大增大9、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：_________、_________、_________。
化工原理吸收课后习题及答案
相组成的换算【5-1】 空气和CQ 的混合气体中，CQ 的体积分数为20%求其摩尔分数y 和摩尔比Y 各为多解 因摩尔分数=体积分数，y 0.2摩尔分数x 0.0105或 X 021061 x 1 0.0105【5-3】进入吸收器的混合气体中， NH 的体积分数为10%吸收率为 90%求离开吸收器时 NH的组成，以摩尔比 Y 和摩尔分数y 表示。
吸收率的定义为解原料气中NH 的摩尔分数y 0.1 W 0.1 Y 1 1 0.1111 y 1 0.1吸收器出口混合气中 NH 的摩尔比为少？时, 摩尔比 丫 —1 y 【5-2 】20 C 的 l00g 0251 0.2水中溶解IgNH s NH 在溶液中的组成用摩尔分数 x 、浓度c 及摩尔比X 表示各为多少?解摩尔分数x 1/17 1/17 100/18=0'0105浓度c 的计算20C, 溶液的密度用水的密度998.2 kg / m 3 代替。
溶液中NH 的量为 31 10 /17kmol 溶液的体积 101 10 3 / 998.2 m 33 1 10 /1733 ----------------- =0 281kmol/ mV 101 10 3/ 998.2［、. s998 23或 c -x .02105 0.582kmoJ/m 3M s18NH 与水的摩尔比的计算溶液中NH 的浓度c 摩尔比 摩尔分数y 2 ~^= 0.01110.010981 Y2 1 0.0111【5-4】l00g 水中溶解lg NH 3，查得 气液相平衡20C 时溶液上方 NH 3的平衡分压为798Pa 。
此稀溶液的气 液相平衡关系服从亨利定律，试求亨利系数 E(单位为kPa)、溶解度系数H[单位为kmol/(m 3 kPa)]和相平衡常数总压为100kPa 。
1/17解液相中NH 3的摩尔分数x 1/17 100/18-溶解多少克氧？已知 10C 时氧在水中的溶解度表达式为 衡分压，单位为kPa ; x 为溶液中氧的摩尔分数。
化工原理吸收习题及答案
13 在填料层高度为5m 的常压填料塔内，用纯水吸收气体混合物中少量的可溶性组分，气液逆流接触，液气比为1.5，操作条件下的平衡关系为y = 1.2x ，溶质回收率为90%。
今若保持气液两相流量不变，而欲将回收率提高到95%，问填料层高应增加多少m ？ 解：原工况下： 8.05.12.1==G L m ()⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-⎪⎭⎫ ⎝⎛--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+--⎪⎭⎫ ⎝⎛--=L m G L m G Lm G L m G m x y m x y L m G N L mG OG η111ln 11ln 1ln 112221 ()15.58.09.0118.01ln 8.011=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+---= m N H H OG OG 97.015.55=== 新工况下：L,G 不变,m 不变,∴H OG 不变, mG/L 不变,η’=0.95 ()84.78.095.0118.01ln 8.011=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+---= 又L 、G 不变，m 不变OG H ∴不变m N H H OGOG 6.784.797.0=⨯='⋅=' 填料层应增加的高度 m H 6.256.7=-=∆14 拟在常压填料吸收塔中，用清水逆流吸收废气中的氨气。
废气流量为2500m 3/h （标准状态），废气中氨的浓度为15g/m 3（以标准状态计），要求回收率不低于98%。
若吸收剂用量为3.6 m 3/h ，操作条件下的平衡关系为y = 1.2x ，气相总传质单元高度为0.7m 。
试求：(1)全塔气相平均吸收推动力；(2)所需填料层高度。
解：(1) h kmol V G /61.1114.2225004.22===h kmol L /2001810006.3=⨯= 摩尔分率 0198.04.22100017151==y ()()000396.0%9810198.0112=-⨯=-=ηy y 0108.061.111200000396.00198.02211=-=+-=x G L y y x 00684.00108.02.10198.0111=⨯-=-=∆mx y y ()⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-⎪⎭⎫ ⎝⎛--='L m G L m G L m G 'OG 111ln 11N η000396.002.1000396.0222=⨯-=-=∆mx y y 00226.0000396.000684.0ln 000396.000684.0ln 2121=-=∆∆∆-∆=∆y y y y y m (2) 59.800226.0000396.00198.021=-=∆-=m OG y y y N m N H H O G O G 0.659.87.0=⨯=⋅=15 流率为0.04kmol/(m 2⋅s)的空气混合气中含氨2%（体积%），拟用一逆流操作的填料吸收塔回收其中95%的氨。
(完整版)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1．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SO2为10%(体积)的气体混合物与浓度c为0.02 kmol/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将从气相向液相转移。
6．含SO2为10%(体积)的气体混合物与浓度c为0.02 kmol/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)，以气相组成表示的传质总推动力为0.0676 atm 大气压。
7．总传质系数与分传质系数之间的关系为l/K L=l/k L+H/k G，其中l/k L为液膜阻力。
8．总传质系数与分传质系数之间的关系为l/K L=l/k L+H/k G，当气膜阻力H/k G 项可忽略时，表示该吸收过程为液膜控制。
9．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，说明该气体为难溶气体。
10．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值很小，说明该气体为易溶气体。
11．低浓度气体吸收中，已知平衡关系y*=2x，k x a=0.2 kmol/m3.s，k y a =2 l0-4 kmol/m3.s，则此体系属气膜控制。
12．压力增高，温度降低，将有利于吸收的进行。
13．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、V、P、T等不变，则回收率减小。
14．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L增加，其余操作条件不变，则出塔液体浓度降低。
15．吸收因数A 在Y-X 图上的几何意义是 操作线斜率与平衡线斜率之比 。
化工原理吸收习题及答案
化工原理吸收习题及答案化工原理吸收习题及答案化工原理是化学工程专业的一门基础课程，主要涉及化学反应原理、物质转化和传递过程等内容。
其中，吸收是一种常见的分离和纯化技术，在化工生产中起到重要作用。
为了帮助学生更好地理解和掌握吸收原理，以下将介绍一些化工原理吸收习题及答案。
习题一：某化工厂需要将氨气从废气中吸收出来，工艺流程如下：氨气从废气中通过气体吸收塔进入吸收液中，吸收液中的氨气通过反应与溶液中的酸发生反应生成盐类。
请回答以下问题：1. 吸收液中的酸应选择什么样的性质？2. 如何选择合适的吸收液浓度？3. 吸收液中酸的浓度越高，吸收效果会如何变化？答案一：1. 吸收液中的酸应选择具有较强酸性的物质，例如硫酸、盐酸等。
这样的酸性物质可以与氨气快速反应生成盐类，实现氨气的吸收。
2. 吸收液的浓度应根据氨气的浓度和吸收效果要求来选择。
一般来说，如果氨气浓度较高，吸收液的浓度也应相应提高，以增加吸收效果。
3. 吸收液中酸的浓度越高，吸收效果会更好。
因为酸浓度越高，氨气与酸反应生成盐类的速率越快，吸收效果也就越好。
习题二：某化工过程中，需要从气体混合物中吸收二氧化硫。
已知气体混合物中的二氧化硫浓度为10%，请回答以下问题：1. 选择合适的吸收液时，应考虑哪些因素？2. 如果吸收液中的溶剂选择不当，会对吸收效果产生什么影响？3. 吸收液中的溶剂浓度选择应如何确定？答案二：1. 在选择合适的吸收液时，应考虑溶剂与待吸收气体的亲和力、反应速率、溶解度等因素。
合适的吸收液应能够与二氧化硫发生反应生成稳定的产物，并且具有较高的溶解度。
2. 如果吸收液中的溶剂选择不当，可能会导致吸收效果不佳甚至无法吸收。
例如，如果溶剂与二氧化硫反应生成的产物不稳定，会导致产物再次分解释放出二氧化硫，从而无法实现吸收的目的。
3. 吸收液中的溶剂浓度选择应根据二氧化硫的浓度和吸收效果要求来确定。
一般来说，如果二氧化硫浓度较高，吸收液的溶剂浓度也应相应提高，以增加吸收效果。
化工原理练习题(吸收)
吸收练习题1.在一个逆流操作的吸收塔中，某截面上的气相浓度为y（摩尔分率，下同），液相浓度为x，在一定温度下，气液相平衡关系为ye=mx，气相传质系数为ky，液相传质系数为kx，则该截面上的气相传质总推动力可表示为，气相传质总阻力可表示为；如果降低吸收剂的温度，使相平衡关系变为ye=m’x，假设该截面上的两相浓度及单相传质系数保持不变，则传质总推动力，传质总阻力中气相传质阻力，液相传质阻力，传质速率。
1、某逆流操作的吸收塔底排出液中溶质的摩尔分率x=2×10-4，进塔气体中溶质的摩尔分率为y=0.025，操作压力为101.3kPa，汽液平衡关系为y e=50x，现将操作压力由101.3kPa 增至202.6kPa，求塔底推动力(y-y e) 增至原来的倍，(x e-x) 增至原来的倍。
2、某逆流吸收塔，用纯溶剂吸收混合气中的易溶组分，入塔混合气浓度为0.04，出塔混合气浓度为0.02，操作液气比L/V=2(L/V)min，气液相平衡关系为ye=2x，该吸收塔完成分离任务所需的气相总传质单元数N OG为，理论板数N为。
3、一座油吸收煤气中苯的吸收塔，已知煤气流量为2240（NM3/hr），入塔气中含苯4%，出塔气中含苯0.8%（以上均为体积分率），进塔油不含苯，取L=1.4 Lmin,已知该体系相平衡关系为：Y*=0.126X，试求：（1）溶质吸收率η（2）Lmin及L (kmol/h)（3）求出塔组成X b(kmol苯/kmol油)（4）求该吸收过程的对数平均推动力∆Y m（5）用解析法求N OG；（6）为了增大该塔液体喷淋量。
采用部分循环流程，在保证原吸收率的情况下，最大循环量L’为多少，并画出无部分循环和有部分循环时两种情况下的操作线。
4、在一个逆流操作的吸收塔中，某截面上的气相浓度为y（摩尔分率，下同），液相浓度为x，在一定温度下，气液相平衡关系为ye=mx，气相传质系数为ky，液相传质系数为kx，则该截面上的气相传质总推动力可表示为，气相传质总阻力可表示为；如果降低吸收剂的温度，使相平衡关系变为ye=m’x，假设该截面上的两相浓度及单相传质系数保持不变，则传质总推动力，传质总阻力中气相传质阻力，液相传质阻力，传质速率。
化工原理_吸收_习题
吸收试题一、 填空题：1、溶解平衡时液相中______,称为气体在液体中的平衡溶解度;它是吸收过程的________,并随温度的升高而_______,随压力的升高而_______。
2、压力_______，温度_________，将有利于解吸的进行。
3、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。
5、吸收操作的依据是____ ____,以达到分离气体混合物的目的。
6、亨利定律的表达式Ex p =*，若某气体在水中的亨利系数E 值很大，说明该气体为___ ___气体。
7、对极稀溶液，吸收平衡线在坐标图上是一条通过 点的 线。
9、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_________。
10、吸收过程中，X K 是以______为推动力的总吸收系数，它的单位是___kmol/(m 2.s)__。
11、若总吸收系数和分吸收系数间的关系可表示为G L L k H k K +=11，其中Lk 1表示___ ____，当___ ____项可忽略时，表示该吸收过程为液膜控制。
13、吸收操作中增加吸收剂用量，操作线的斜率___ ___，吸收推动力___ ___。
14、当吸收剂用量为最小用量时，完成一定的吸收任务所需填料层高度将为___。
15、用吸收操作分离气体混合物应解决下列三方面问题：_溶剂的选择 、 溶剂的再生 与 吸收设备 。
19、吸收操作线是通过____物料衡算__得来的，在Y-X 图上吸收操作线通过（X 2、Y 2 ）、（X 1、Y 1 ）两点。
20、在吸收操作中，_______总量和_________总量将随吸收过程的进行而改变，但_______和_______的量则始终保持不变。
二、选择题1、吸收操作的目的是分离_____ ______A.液体均相混合物B.气液混合物C.气体混合物D.部分互溶的液体混合物2、难溶气体的吸收是受______ _______A.气膜控制B.液膜控制C.双膜控制D.相界面3、在吸收塔的计算中，通常不为生产任务所决定的是：_____ _______A.所处理的气体量B.气体的初始和最终组成C.吸收剂的初始浓度D.吸收剂的用量和吸收液的浓度4、在吸收塔设计中，当吸收剂用量趋于最小用量时，____ _______。
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题1. 已知在0.1MPa（绝压）、温度为30℃时用清水吸收空气中的SO2，其平衡关系为y A*= 26.7x A。
如果在吸收塔内某截面测得气相中SO2的分压4133Pa，液相中SO2浓度为C A = 0.05kmol·m-3，气相传质分系数为k g = 4.11×10-9kmol·(m2·s·Pa)-1，液相传质分系数
k L=1.08×10-4m·s-1，且溶液的密度等于水的密度。
试求在塔内该截面上：（1）气－液相界面上的浓度C A,i和p A,i; （2）K G和K L及相应的推动力；（3）本题计算方法的基础是什么？
解：（1）求p A,i和C A,i
查30℃, ρ水= 995.7kg·m-3
E = mP = 26.7 ⨯ 101325 = 2.71 ⨯ 106Pa
对定常吸收过程，
k g(p A - p A,i) = k L(C A,i- C A)
以C A,i = p A,i H
代入解得：p A,i = 3546.38Pa
C A,i = p A,i H = 3546.38 2.04 × 10-5 =
0.0724kmol·m-3
（2）求K G、K L及相应的推动力。
= + = +
K G = 1.43×10-9kmol·(m2·s·Pa)-1
C A* - C A = 0.084 -0.05 = 0.034kmol·m-3
（3）本题计算方法的基础是双膜理论。
题2. 在填料层高为6m的塔内用洗油吸收煤气中的苯蒸汽。
混合气流速为200kmol·(m2·h)-1,其初始苯体积含量为2％，入口洗油中不含苯，流量为40kmol·(m2·h)-1。
操作条件下相平衡关系为Y A*=0.13X A，气相体积传质系数K Y a近似与液量无关，为0.05kmol·(m3·s)-1。
若希望苯的吸收率不低于95％，问能否满足要求？
解: 要核算一个填料塔能否完成吸收任务，只要求出完成该任务所需的填料层高H需，与现有的填料层高度h比较，若H需< H，则该塔能满足要求。
解：
Y A,2 = 0.0204 ⨯ (1 - 0.95) = 1.02 ⨯ 10-3
q n,B/S = 200 ⨯ (1-0.2) =196kmol·(m2·h)-1
X A,2 = 0
塔顶：△Y A,2 = Y A,2 -Y A,2* = 1.02×10-3
塔底：△Y A,1 = Y A,1 -Y A,1* = 0.0204 - 0.13 ⨯ 0.095 = 8.05 ⨯ 10-3
该塔不能满足要求。
3. （16分）
解：已知：D=0.8m , L S =1200kg.h-1, G=1000Nm3.h-1
y1=0.013 φ=0.995 x2=0 y*=0.75x
K y a = 0.055kmol.m-3.s-1
L s =1200/(3600×18)=0.0185 kmol/s （1分）
G =1000/(22.4×3600)=0.0124kmol/s （1分）
∵为低浓度吸收∴(L/G)=0.0185/0.0124=1.49
x1=(G/L)(y1-y2)+x2=(0.013-0.000065)/1.49=0.00868 （2分）
y2=y1(1-φ)=0.013(1-0.995)=0.000065 （2分）
∵ Z＝H OG×N OG
（1分）
而N OG =(y1-y2)/Δym （1分）
Δy1=y1-y1*=0.013-0.75×0.00868=0.006490 （1分）
Δy2=y2-y2*=0.000065-0=0.000065 （1分）
Δy m =(Δy 1-Δy 2)/ln(Δy 1/Δy 2)
（2分）
=(0.006490-0.000065)/ln(0.006490/0.000065)
=0.001396
∴N OG =(0.013-0.000065)/0.001396=9.266
（1分）
H OG ＝Ｇ/（Ｋy a Ω）
（2分）
＝0.0124/(0.785×0.8×0.8×0.055)=0.449(m)
∴Z ＝9.266×0.449=4.2m （1分）
题4 在一塔径为0.8m 的填料塔内，用清水逆流吸收空气中的氨，
要求氨的吸收率为99.5%。
已知空气和氨的混合气质量流量为
1400kg/h ，气体总压为101.3kPa ，其中氨的分压为1.333 kPa 。
若实际
吸收剂用量为最小用量的1.4倍，操作温度（293K ）下的气液相平衡
关系为Y *=0.75X ，气相总体积吸收系数为0.088kmol/m 3·s ，试求
（1）每小时用水量；
（2）用平均推动力法或解吸因数法求出所需填料层高度。
解
(1) 0132.03
.101333.11==y 0134.00132.010132.01111=-=-=y y Y
0000669.0)995.01(0134.0)1(12=-=-=ηY Y 02=X 因混合气中氨含量很少，故kg/kmol 29≈M
kmol/h 7.47)0132.01(29
1400=-=V 5.08.0785.02=⨯=Ω㎡
由式（5-75）得kmol/h 6.35075.00134.0)0000669.00134.0(7.472*121min =--=--=X X Y Y V L 实际吸收剂用量L =1.4L min =1.4×35.4=49.8kmol/h
(2) X 1 = X 2+V （Y 1－Y 2）/L =0+0128.08
.49)0000669.00134.0(7.47=- 00953.00128.075.075.01*1=⨯==X Y 0*2=Y
00387.000953.00134.0*111=-=-=∆Y Y Y 0000669.000000669.0*222=-=-=∆Y Y Y 000936.00000669.000387.0ln 0000669.000387.0ln 2
121m =-=∆∆∆-∆=∆Y Y Y Y Y OG N =
m 21Y Y Y ∆-=24.14000936.00000669.00134.0=- a ΩK V H Y =OG =m 30.05.0088.03600/7.47=⨯ OG OG H N Z ⋅==14.24×0.30=4.27m。