第三章 吸收习题讲解
吸收习题课的题
1、吸收剂部分再循环对塔高的影响常压逆流连续操作的吸收塔，用清水吸收空气-氨混合气中的氨，混合气的流率为0.02kmol/（m 2.s ），入塔时氨的浓度为0.05（摩尔分率，下同），要求吸收率不低于95%，出塔氨水的浓度为0.05。
已知在操作条件下气液平衡关系为y *=0.95x ，，气相体积传质总系数K y a=0.04kmol/（m 3.s ），且K y a ∝G 0.8。
（1）所需填料层高度为多少？（2）采用部分吸收剂再循环流程，新鲜吸收剂与循环量之比L/L R =20，气体流率及新鲜吸收剂用量不变，为达到分离要求，所需填料层的高度为多少？（3）示意绘出带部分循环与不带循环两种情况下的操作线与平衡线。
（4）求最大循环量L R(max) 。
解： (1) 低浓气体吸收，y Y x X ≈≈,()()y y a b =-=-⨯=1109500500025η...液气比：L G y y x x =--=-=b a b a 00500025005095....而 m LG==095.，所以S =1 ∆∆y y y m a a ===00025.N y y y OG b a m =-=-=∆005000250002519... 又 H G K a y OG m ===00200405...∴==⨯=h H N 0051995OG OG m ..(2) 吸收剂再循环 此时吸收剂入口浓度：00238.012005.0R b R a a=+=++='L L x L Lx x塔内 '=+=+=L L L L L L R 120105.95.005.11'==='LmG S因为为易溶气体，且K a G y ∝08.所以L 再循环后，K a y 不变，即H GK ay OG m ==05.不变()()'=-'-'-'-'+'⎡⎣⎢⎤⎦⎥=---⨯-⨯+⎡⎣⎢⎤⎦⎥=N S S y mx y mx S OG b a a a 111110951095005095000238000250950002380954784ln .ln .........∴'='=⨯=h H N 00547842392OG OG m ... （3）见上图。
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。
北师大版(2024)七年级生物上册第三单元第四章第三节《吸收作用》优质练习
第三节吸收作用第1层基础必备练限时：8min 1．“有收没收在于水，多收少收在于肥”这句农谚说的是植物的生活离不开水和（）A．氧气B．有机物C．无机盐D．土壤2．营养液里加入量最多的三种无机盐是（）A．氮、磷、钾B．氮、磷、钙C．氮、硼、钾D．锌、磷、钾3．在农业生产中由于施肥不当造成“烧苗”现象，其原因是（）A．土壤溶液浓度大于细胞液浓度，细胞吸水B．土壤溶液浓度小于细胞液浓度，细胞吸水C．土壤溶液浓度大于细胞液浓度，细胞失水D．土壤溶液浓度小于细胞液浓度，细胞失水4．a、b、c表示某植物相邻的三个细胞，如图表示三者之间的吸水、失水关系（箭头代表水流方向）。
由此推测它们的细胞液浓度关系为（）A．c＞a＞b B．a＞c＞bC．c＞b＞a D．a＞b＞c5．生活中我们经常接触到植物吸水和失水的现象。
下列现象中属于细胞吸水的是（）A．干豆角浸泡后体积变大B．糖拌西红柿C．炒菜加食盐锅中出现菜汁D．施肥过多出现“烧苗”现象6．某同学在学校劳动实践课上进行了无土栽培的尝试（如图），甲植株生长状况比乙植株好，说明植物的生长需要（）A．无机盐B．水C．空气D．有机物7．油菜是我国重要的油料作物，三月的油菜花田犹如梦境的花海，其种子可以用于榨油，茎和叶可以作为蔬菜食用。
在营养器官生长期，要大量供给油菜的无机盐是（）A．钾B．氮C．硼D．磷8．农谚说：“有收无收在于水，多收少收在于肥”，这说明植物的生长离不开水和无机盐。
下列相关叙述错误的是（）A．根的生长主要依靠根尖的成熟区和根冠B．根尖的成熟区有大量的根毛，增大了与土壤溶液的接触面积C．棉花生长过程中如果缺少氮肥则容易出现叶色发黄，生长缓慢，甚至早熟早衰D．烧苗是因为施肥过多，导致土壤溶液浓度大于细胞溶液浓度，细胞失水9．图一表示探究植物细胞吸水和失水原理的实验。
图二表示植物细胞吸水和失水的模式图。
请据图回答问题。
(1)依据图一实验的现象，推测A、B烧杯中的液体分别是、。
吸收习题(答案).
5.5 习题精选5-1 当压力不变时，温度提高1倍，溶质在气相中的扩散系数提高 2.83 倍；假设某液相黏度随温度变化很小，绝对温度降低1倍，则溶质在该液相中的扩散系数降低 1倍。
5-2 等分子反向扩散适合于描述精馏过程；单向扩散适合描述吸收和解吸过程。
5-3 双组份理想气体进行单向扩散。
当总压增加时，若维持溶质A在气相各部分分压不变，传质速率将减少；温度提高，则传质速率将增加；气相惰性组分摩尔分率减少，则传质速率将增加。
5-4 常压、25℃低浓度的氨水溶液，若氨水浓度和压力不变，而氨水温度提高，则亨利系数E 增加，溶解度系数H 减小，相平衡常数m 增加，对吸收过程不利。
5-5 常压、25℃低浓度的氨水溶液，若氨水上方总压增加，则亨利系数E 不变，溶解度系数H 不变，相平衡常数m 减少，对解吸过程不利。
5-6 常压、25℃密闭容器内装有低浓度的氨水溶液，若向其中通入氮气，则亨利系数E 不变，溶解度系数H 不变，相平衡常数m 减少，气相平衡分压不变。
5-7含5％（体积分率）二氧化碳的空气－二氧化碳混合气，在压力为101.3kPa，温度为25℃下，与浓度为1.1×10－3kmol/m3的二氧化碳水溶液接触,已知相平衡常数m为1641，则CO2从气相向液转移，以液相摩尔分率表示的传质总推动力为 1.07×10-5 。
5-8填料吸收塔内，用清水逆流吸收混合气体中的溶质A，操作条件下体系的相平衡常数m为3，进塔气体浓度为0.05（摩尔比），当操作液气比为4时，出塔气体的极限浓度为 0 ；当操作液气比为2时，出塔液体的极限浓度为 0.0167 。
5-9 难溶气体的吸收过程属于液膜控制过程，传质总阻力主要集中在液膜侧，提高吸收速率的有效措施是提高液相流体的流速和湍动程度。
5-10在填料塔内用清水吸收混合气体中的NH3，发现风机因故障输出混合气体的流量减少，这时气相总传质阻力将增加；若因故清水泵送水量下降，则气相总传质单元数不变。
化工原理吸收课后答案解析
化⼯原理吸收课后答案解析第⼆章吸收习题解答1从⼿册中查得、25℃时,若100g ⽔中含氨1g,则此溶液上⽅的氨⽓平衡分压为。
已知在此组成范围内溶液服从亨利定律,试求溶解度系数H(kmol/ (m 3·kPa))及相平衡常数m 。
解: (1) 求H 由33NH NH C P H*=.求算.已知:30.987NH a P kP *=.相应的溶液浓度3NH C 可⽤如下⽅法算出:以100g ⽔为基准,因为溶液很稀.故可近似认为其密度与⽔相同.并取其值为31000/kg m .则:333331170.582/100110000.5820.590/()0.987NH NH a NH C kmol m C H kmol m kP P *==+∴===? (2).求m .由333333330.9870.00974101.331170.0105110017180.009740.9280.0105NH NH NH NH NH NH NH NH y m x P y Px y m x ****======+===2: 、1O ℃时,氧⽓在⽔中的溶解度可⽤p o2=×106x 表⽰。
式中:P o2为氧在⽓相中的分压,kPa 、x 为氧在液相中的摩尔分数。
试求在此温度及压强下与空⽓充分接触后的⽔中,每⽴⽅⽶溶有多少克氧. 解:氧在空⽓中的摩尔分数为0.21.故2226101.330.2121.2821.28 6.43103.31106 3.3110O O a O O P Py kP P x -==?==== 因2O x 值甚⼩,故可以认为X x ≈即:2266.4310O O X x -≈=?所以:溶解度6522322()()6.4310321.141011.4118()()kg O g O kg H O m H O --==?=?3. 某混合⽓体中含有2%(体积)CO 2,其余为空⽓。
混合⽓体的温度为30℃,总压强为。
化工原理吸收课后答案解析
化工原理吸收课后答案解析吸收是一种常见的化工过程，用于从气体或液体混合物中分离出所需的组分。
在化工原理吸收的课程中，学生通常需要完成一些课后习题，以加深对吸收原理和操作的理解。
以下是对一些常见吸收问题的解析和答案。
1. 什么是吸收过程？吸收过程的基本原理是什么？吸收过程是指将气体或液体混合物中的某个组分转移到另一个相中的过程。
在吸收过程中，通过将气体或液体混合物与溶剂接触，目标组分会从气相或液相转移到溶剂相中。
吸收过程的基本原理是利用物质在不同相之间的分配系数差异。
吸收剂（溶剂）的选择是关键，因为目标组分在吸收剂中的溶解度应该较高。
吸收剂通常是液体，可以是水、有机溶剂或离子液体等。
2. 描述吸收过程的传质机制。
吸收过程的传质机制包括质量传递和能量传递。
质量传递是指目标组分从气相或液相传递到吸收剂相中的过程。
这可以通过扩散、对流或化学反应来实现。
扩散是最常见的质量传递机制，它基于组分在不同相中的分配系数差异。
对流是指由于流体的运动而导致的质量传递，它可以通过搅拌、气体吹扫或液体循环来实现。
化学反应是指目标组分在吸收剂中发生化学反应，并转化为其他物质的过程。
能量传递是指吸收过程中伴随的热量交换。
吸收过程通常是一个放热过程，因为目标组分从气相或液相转移到吸收剂相中，释放出热量。
3. 列举常见的吸收设备和吸收剂。
常见的吸收设备包括填料塔和板塔。
填料塔是由填料填充而成的柱状容器，填料可以提供大量的表面积，增加质量传递效率。
板塔是由多个水平平板组成的容器，通过在板间引入气体和液体流动，实现质量传递。
常见的吸收剂包括水、有机溶剂（如乙醇、丙酮）和离子液体。
吸收剂的选择取决于目标组分的溶解度和选择性。
4. 描述气体吸收过程中的平衡曲线。
气体吸收过程中的平衡曲线描述了吸收剂中目标组分的溶解度随气体相中组分浓度的变化。
平衡曲线通常是一条曲线，呈现出随着气体相中组分浓度的增加，溶解度逐渐增加的趋势。
平衡曲线的形状取决于吸收剂和目标组分的性质。
化工原理--吸收习题及答案
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 = ky （y-yi ） N A = Ky （y-ye ）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y 2 = 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： ______________ 、________ 、________ 。
第三章 吸收习题讲解
k I* ,DAl和CAt ，而与Kl,S1无关，所以增加液相扰动对
其吸收速率无影响，增加气相扰动提高 A的浓度 可提高吸收速率。(133)
2-8：
2-9：
2-10 ：某气体混合物含甲烷 95 ％，正丁烷 5 ％，现采 用不挥发的烃油进行吸收，油气比为 1 ∶ 1 ，进塔温 度均为37℃，吸收在3atm（绝压）下操作, 现从气体 中吸收80％的丁烷，求所需理论板数。（p168,169） 解：查P-T-K图，得正丁烷 K=0.95 由吸收因子A=L/KG 得 L/G=AK=0.95A=1 解得A=1.053 由题知，η= 0.8 Φ=1-η=1-0.8=0.2 根据公式（3-295）
1 1 1 1 ln 1 A ln 1 0.2 A A 1.053 1.053 N 3.6 ln A ln 1.053
取整数得理论板数为4.
• 2-7:用硫酸吸收混合气中氨气，反应式如下 NH3 + ½H2SO4 → ½(NH4)2SO4 已 知 ： 氨 的 分 压 为 0.05atm 。 气 相 传 质 分 系 数 kg=8.33x10-3 kmol/(m2· atm· s), 液 相 传 质 分 系 数 kl=3x10-3 m/s，D H2SO4 =D NH3 ，问： （1）为使吸收过程以较快的速度进行，不受液膜中 液膜扩散的限制，过程为气膜控制时吸收剂硫酸 的浓度至少应为多少？（p140） （2）当吸收剂硫酸浓度为0.08kmol/m3时，吸收速率 为多少？分别增加气液相扰动对吸收速率有何影 响？
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6，对于瞬时反应和慢反应的化学吸收，应分别用何 种塔型？ 答： 填料塔反应器主要用于气液相反应，由 于液体沿填料表面下流，在填料表面形成液 膜而气相接触进行反应，故液相主体量较少， 适用于快速和瞬间反应过程，能获得较大的 液相转化率。所以瞬时反应用填料塔。 鼓泡塔反应器适用于液相也参与反应的 中速、慢速反应和放热量大的反应，所以慢 反应用鼓泡塔。
2 ，何谓传质模型？试述双模论、渗透论、和表面更 新论等传质模型的优缺点并加以比较。（p116~119， 137） • 答：传质模型是指表示物质进行传递的机理的模 型。
Hale Waihona Puke 3，化学吸收增强因子 β的意义是什么？提高它的目 的是什么？(p122) • 答： • （1）化学吸收增强因子是指：在推动力相同时， 化学吸收速率比纯物理吸收速率所增加的倍数。 • （2）提高它的目的是降低液膜阻力，提高吸收速 率。
1 1 1 1 ln 1 A ln 1 0.2 A A 1.053 1.053 N 3.6 ln A ln 1.053
取整数得理论板数为4.
k I* ,DAl和CAt ，而与Kl,S1无关，所以增加液相扰动对
其吸收速率无影响，增加气相扰动提高 A的浓度 可提高吸收速率。(133)
2-8：
2-9：
2-10 ：某气体混合物含甲烷 95 ％，正丁烷 5 ％，现采 用不挥发的烃油进行吸收，油气比为 1 ∶ 1 ，进塔温 度均为37℃，吸收在3atm（绝压）下操作, 现从气体 中吸收80％的丁烷，求所需理论板数。（p168,169） 解：查P-T-K图，得正丁烷 K=0.95 由吸收因子A=L/KG 得 L/G=AK=0.95A=1 解得A=1.053 由题知，η= 0.8 Φ=1-η=1-0.8=0.2 根据公式（3-295）
1 P =0.05atm kg=8.33x10-3kmol/(m2 • 解：（1）已知： b A 2
、· atm · s) kl=3x10-3m/s
DH 2 SO 4 d 1 DNH 3
• 此吸收剂的临界浓度为： bkg c 1/28.33103 Cbl PA 0.05 0.069 kmol 3 1310 dkl c 3 • 由不等式 Cbl Cbl 0.069kmol / m
• 2-7:用硫酸吸收混合气中氨气，反应式如下 NH3 + ½H2SO4 → ½(NH4)2SO4 已 知 ： 氨 的 分 压 为 0.05atm 。 气 相 传 质 分 系 数 kg=8.33x10-3 kmol/(m2· atm· s), 液 相 传 质 分 系 数 kl=3x10-3 m/s，D H2SO4 =D NH3 ，问： （1）为使吸收过程以较快的速度进行，不受液膜中 液膜扩散的限制，过程为气膜控制时吸收剂硫酸 的浓度至少应为多少？（p140） （2）当吸收剂硫酸浓度为0.08kmol/m3时，吸收速率 为多少？分别增加气液相扰动对吸收速率有何影 响？
4，对一级不可逆化学反应： 。在什么情况下 可看做物理吸收？在什么情况下可看做气膜控制？ （p130）
M tan h M
• 答: • (1)当液相中总反应量远小于扩散传递总量，即 1》k1*t时，可看做物理吸收。 • (2)当反应在液膜中某个面瞬间完成，即M趋向 于无穷大时，可看做气膜控制。
5, 归纳教材中讨论的三类不可逆反应化学吸收速率 式，并画出相应的溶质在气液两相中的浓度分布线 。（p133,134）
/ m
3
• 要使其为气膜控制则吸收剂的浓度至少为0.069kmol/m3
c • （2）当Cbl=0.08kmol/m3 时有 Cbl Cbl 其过程为气
膜 控 制 ， 吸 收 速 率 为 NA=kgpA=8.33x10-3 x0.05=4.165x10-4 kmol/(m2· s) • 此时的反应为快速反应，其吸收速率仅取决于