吸收习题课计算题

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陈敏恒《化工原理》(第3版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(气体吸收 名校考研真题详解)

陈敏恒《化工原理》(第3版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(气体吸收 名校考研真题详解)

8.3 名校考研真题详解一、选择题1.在吸收塔某处,气相浓度y =0.005,液相浓度x =0.015(均为摩尔分数),两侧体积传质分系数,在该操作温度下气、液平衡关系。

这时气体界面上气相浓度应等于( )。

[华南理工大学2012研]A .0.002B .0.0015C .0.0057D .0.009【答案】C【解析】()()A y i x i N k y y k x x =-=-。

在相界面处气液达到平衡,则0.4i i y x =,所以()(2.5)y i x i k y y k y x -=-, 2.5 3.50.020.0057i i i i y y y x y y x y -=-⇒=+=⇒=。

2.亨利定律适用于溶液中可溶解组分的( )范围,拉乌尔定律适用于理想溶液中每一种组分的( )范围。

[华南理工大学2011研]A .高浓度B .中等浓度C .低浓度D .全浓度【答案】C;C【解析】亨利定律和拉乌尔定律都是针对稀溶液即低浓度溶液而言的。

3.某吸收任务的操作液气比、吸收剂进口温度、气体进出口浓度、吸收剂入塔浓度、操作压力均已确定,假定吸收为低浓度混合气体吸收,若设计时选用性能更优良的填料,则()。

[浙江大学2011研]A.所需传质单元数不变,填料层高度降低B.所需传质单元数不变,填料层高度不变C.所需传质单元数减少,填料层高度降低D.所需传质单元数减少,填料层高度不变【答案】A【解析】传质单元数只与物质的相平衡及进出口浓度条件有关,这些条件固定,则传质单元数不变,选用性能优良的填料,传质单元高度减小,又传质单元数不变,则填料层高度减小。

二、填空题1.在填料塔中用清水吸收混合气中氨,当水泵发生故障上水量减少时,气相总传质单元数将______。

[华南理工大学2012研]【答案】增加【解析】S=mV/L,当L减小,则S增大,N OG增大。

参数S反映吸收推动力的大小,S增大,吸收推动力变小,N OG必然增大。

习题课答案

习题课答案

1.最小液气比(L/V)min只对()(设计型,操作型)有意义,实际操作时,若(L/V)﹤(L/V)min ,产生结果是()。

答:设计型吸收率下降,达不到分离要求2.相平衡常数m=1,气膜吸收系数k y=1×10-4Kmol/(m2.s),液膜吸收系数 k x 的值为k y 的100倍,这一吸收过程为()控制,该气体为()溶气体,气相总吸收系数K Y=() Kmol/(m2.s)。

(天大97)答:气膜易溶 9.9×10-43.某一吸收系统,若1/k y 》1/k x,则为气膜控制,若 1/k y《1/k x,则为液膜控制。

(正,误)。

答:错误,与平衡常数也有关。

4.对于极易溶的气体,气相一侧的界面浓度y I 接近于(),而液相一侧的界面浓度x I 接近于()。

答:y*(平衡浓度) x(液相主体浓度)5.含SO2为10%(体积)的气体混合物与浓度C= 0.02 Kmol/m3的SO2水溶液在一个大气压下接触,操作条件下两相的平衡关系为 p*=1.62 C (大气压),则 SO2将从()相向()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 。

答:气液 0.0676 0.04176.实验室中用水吸收 CO2基本属于()控制,其气膜中浓度梯度()(大于,小于,等于)液膜浓度梯度,气膜阻力()液膜阻力。

(清华97)答:液膜小于小于7.采用化学吸收可使原来的物理吸收系统的液膜阻力(),气膜阻力()。

答:减小不变8.填料的传质单元高度的数值主要与(,)和( )有关。

(清华 95)答:单位塔截面上的气体处理量填料性能传质系数9.填料层高度的计算可以用传质单元数乘以填料的等板高度。

(对,错)答:错,只有平衡线与操作线平行时才成立。

10.在吸收塔的设计中,气体流量,气体进出口组成和液相进口组成不变,若减少吸收剂用量,则传质推动力(),设备费用()。

吸收练习题 课堂测验

吸收练习题 课堂测验

吸收练习题一、填空题:(31)1、压力__ _,温度____,将有利于解吸的进行。

2、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,并在界面处溶解,再以_ __ ____的方式通过液膜。

3、吸收操作的依据是____ ____,以达到分离气体混合物的目的。

4、亨利定律的表达式Exp*,若某气体在水中的亨利系数E值很大,说明该气体为___气体。

5、对极稀溶液,吸收平衡线在坐标图上是一条通过点的线。

6、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____ ____。

7、吸收过程中,XK是以___ _为推动力的总吸收系数,它的单位是____。

8、吸收操作中增加吸收剂用量,操作线的斜率___ ___,吸收推动力___ ___。

9、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__ _。

10、用吸收操作分离气体混合物应解决下列三方面问题:_ 、与。

11、填料塔操作中,气液两相在塔内互成__ _ 流接触,两相的传质通常在____的液体和气体间的界面上进行。

12. 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。

13.分子扩散中菲克定律的表达式为,气相中的分子扩散系数D随温度升高而(增大、减小),随压力增加而(增大、减小)。

14.易溶气体溶液上方的分压,难溶气体溶液上方的分压,只要组份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。

15.某低浓度气体吸收过程,已知相平衡常数m=1 ,气膜和液膜体积吸收系数分别为kya =2×10-4kmol/m3.s, kxa=0.4kmol/m3.s, 则该吸收过程及气膜阻力占总阻力的百分数分别为;该气体为溶气体。

二、选择题(40)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______。

化工原理课后习题答案第七章吸收习题解答

化工原理课后习题答案第七章吸收习题解答

第七章 吸 收7-1 总压101.3 kPa ,温度25℃时,1000克水中含二氧化硫50克,在此浓度范围内亨利定律适用,通过实验测定其亨利系数E 为4.13 MPa , 试求该溶液上方二氧化硫的平衡分压和相平衡常数m 。

(溶液密度近似取为1000kg/m 3)解:溶质在液相中的摩尔分数:50640.01391000501864x ==+ 二氧化硫的平衡分压:*34.13100.0139kPa=57.41kPa p Ex ==⨯⨯相平衡常数:634.1310Pa40.77101.310PaE m P ⨯===⨯7-2 在逆流喷淋填料塔中用水进行硫化氢气体的吸收,含硫化氢的混合气进口浓度为5%(质量分数),求填料塔出口水溶液中硫化氢的最大浓度。

已知塔内温度为20℃,压强为1.52×105 Pa ,亨利系数E 为48.9MPa 。

解:相平衡常数为:6548.910321.711.5210E m P ⨯===⨯ 硫化氢的混合气进口摩尔浓度:15340.04305953429y ==+若填料塔出口水溶液中硫化氢达最大浓度,在出口处气液相达平衡,即:41max 0.0430 1.3410321.71y x m -===⨯7-3 分析下列过程是吸收过程还是解吸过程,计算其推动力的大小,并在x - y 图上表示。

(1)含NO 2 0.003(摩尔分率)的水溶液和含NO 2 0.06 (摩尔分率) 的混合气接触,总压为101.3kPa ,T=15℃,已知15℃时,NO 2水溶液的亨利系数E =1.68×102 kPa ;(2)气液组成及温度同(1),总压达200kPa (绝对压强)。

解:(1)相平衡常数为:51311.6810Pa 1.658101.310Pa E m P ⨯===⨯ *1 1.6580.0030.00498y m x ==⨯=由于 *y y >,所以该过程是吸收过程。

化工原理课后习题答案第七章吸收习题解答

化工原理课后习题答案第七章吸收习题解答

第七章 吸 收7-1 总压101.3 kPa ,温度25℃时,1000克水中含二氧化硫50克,在此浓度范围内亨利定律适用,通过实验测定其亨利系数E 为4.13 MPa , 试求该溶液上方二氧化硫的平衡分压和相平衡常数m 。

(溶液密度近似取为1000kg/m 3)解:溶质在液相中的摩尔分数:50640.01391000501864x ==+ 二氧化硫的平衡分压:*34.13100.0139kPa=57.41kPa p Ex ==⨯⨯相平衡常数:634.1310Pa40.77101.310PaE m P ⨯===⨯7-2 在逆流喷淋填料塔中用水进行硫化氢气体的吸收,含硫化氢的混合气进口浓度为5%(质量分数),求填料塔出口水溶液中硫化氢的最大浓度。

已知塔内温度为20℃,压强为1.52×105 Pa ,亨利系数E 为48.9MPa 。

解:相平衡常数为:6548.910321.711.5210E m P ⨯===⨯ 硫化氢的混合气进口摩尔浓度:15340.04305953429y ==+若填料塔出口水溶液中硫化氢达最大浓度,在出口处气液相达平衡,即:41max 0.0430 1.3410321.71y x m -===⨯7-3 分析下列过程是吸收过程还是解吸过程,计算其推动力的大小,并在x - y 图上表示。

(1)含NO 2 0.003(摩尔分率)的水溶液和含NO 2 0.06 (摩尔分率) 的混合气接触,总压为101.3kPa ,T=15℃,已知15℃时,NO 2水溶液的亨利系数E =1.68×102 kPa ;(2)气液组成及温度同(1),总压达200kPa (绝对压强)。

解:(1)相平衡常数为:51311.6810Pa 1.658101.310Pa E m P ⨯===⨯ *1 1.6580.0030.00498y m x ==⨯=由于 *y y >,所以该过程是吸收过程。

化工原理 第五章 吸收课后习题及答案

化工原理 第五章 吸收课后习题及答案

第五章 吸收相组成的换算【5-1】 空气和CO 2的混合气体中,CO 2的体积分数为20%,求其摩尔分数y 和摩尔比Y 各为多少?解 因摩尔分数=体积分数,.02y =摩尔分数 摩尔比 ..020251102y Y y ===--. 【5-2】 20℃的l00g 水中溶解lgNH 3, NH 3在溶液中的组成用摩尔分数x 、浓度c 及摩尔比X 表示时,各为多少?解 摩尔分数//117=0.010*******/18x =+浓度c 的计算20℃,溶液的密度用水的密度./39982s kg m ρ=代替。

溶液中NH 3的量为 /311017n kmol -=⨯ 溶液的体积 /.33101109982 V m -=⨯溶液中NH 3的浓度//.33311017==0.581/101109982n c kmol m V --⨯=⨯ 或 . 3998200105058218s sc x kmol m M ρ==⨯=../ NH 3与水的摩尔比的计算 //1170010610018X ==.或 ..00105001061100105x X x ===--. 【5-3】进入吸收器的混合气体中,NH 3的体积分数为10%,吸收率为90%,求离开吸收器时NH 3的组成,以摩尔比Y 和摩尔分数y 表示。

吸收率的定义为122111Y Y Y Y Y η-===-被吸收的溶质量原料气中溶质量解 原料气中NH 3的摩尔分数0.1y = 摩尔比 (11101)01111101y Y y ===-- 吸收器出口混合气中NH 3的摩尔比为 ()...211109011100111Y Y η=-=-⨯=()摩尔分数 (22200111)=0010981100111Y y Y ==++ 气液相平衡【5-4】 l00g 水中溶解lg 3 NH ,查得20℃时溶液上方3NH 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/()3kmol m kPa ⋅]和相平衡常数m 。

吸收习题课的题

吸收习题课的题

吸收习题课1、在填料吸收塔中,用清水吸收含有溶质A的气体混合物,两相逆流流动。

进塔气体初始浓度为5%(体积%),在操作条件下相平衡关系为y e=3x,试分别计算液气比为4、2和3时的出塔气体的极限浓度和液体出口浓度。

2、在填料高度为4m的常压填料塔中,用清水吸收尾气中的可溶组分。

已测得如下数据:尾气入塔组成为0.02,吸收液排出的浓度为0.008(以上均为摩尔分率),吸收率为0.8,并已知此吸收过程为气膜控制,气液平衡关系为y e=1.5x。

(1)计算该塔的H OG和N OG;(2)操作液气比为最小液气比的倍数;(3)若法定的气体排放浓度必须≤0.002,可采取哪些可行的措施?并任选其中之一进行计算,求出需改变参数的具体数值。

3、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/m2s,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 e=0.95x,,气相体积传质总系数K y a=0.04kmol/m3s,且K y a∝G0.8。

(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?4、空气和CCl4混合气中含0.05(摩尔分率,下同)的CCl4,用煤油吸收其中90%的CCl4。

混合气流率为150kmol惰气/m2.h,吸收剂分两股入塔,由塔顶加入的一股CCl4组成为0.004,另一股在塔中一最佳位置(溶剂组成与塔内此截面上液相组成相等)加入,其组成为0.014,两股吸收剂摩尔流率比为1:1。

在第二股吸收剂入口以上塔内的液气比为0.5,气相总传质单元高度为1m,在操作条件下相平衡关系为y e=0.5x,吸收过程可视为气膜控制。

试求:(1)第二股煤油的最佳入塔位置及填料层总高度;(2)若将两股煤油混合后从塔顶加入,为保持回收率不变,所需填料层高度为多少?5、逆流吸收-解吸系统,两塔的填料层高度相同。

化工原理第五章吸收题说课讲解

化工原理第五章吸收题说课讲解

化⼯原理第五章吸收题说课讲解化⼯原理第五章吸收题六吸收浓度换算2.1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2.2 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。

2.3⼀⼩管充以丙酮,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。

2.4 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。

2.5 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=0.24[cm2/s],求⽓膜的当量厚度。

相平衡与亨利定律2.6 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。

2.7 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。

2.8 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?仅供学习与交流,如有侵权请联系⽹站删除谢谢1362.9 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。

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解:属于低浓气体吸收,
(也可以用推动力法求解。)
5、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=2.5x,取吸收剂用量为最小用量的1.2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,问该塔是否合用?
(1)塔底排出液的组成;
(2)所需填料层高度。
ﻬ解:
(1)
由的苯蒸汽,已知煤气流量为2240m3/h(标况),入塔气体中苯含量为4%,出塔气体中苯含量为0.8%(均为体积分率),进塔油中不含苯,取液体用量 ,已知气液平衡关系为 。
试求:(1)吸收率η;
(2)求 及 ;
(3)求液体出塔组成 ;
(4)求吸收的对数平均推动力。
解:(1)由吸收率的定义:
(2)由已知条件得煤气进口摩尔流率为:
最小液气比:
(3)由物料衡算:
代入数据得:
解得:液体出塔组成为
(4)气体进、出口的推动力为:
气相对数平均推动力:
液体进、出口的推动力为:
液相对数平均推动力:
ﻬ4、拟在常压填料吸收塔中,用清水逆流吸收混合气中的溶质A。已知入塔混合气体中含有A为1%(体积%),要求溶质A的回收效率为80%,若水的用量为最小用量的1.5倍,操作条件下相平衡方程为y=x,气相总传质单元高度为1m,试求所需填料层高度。
试计算:(1)操作液气比是最小液气比的多少倍;
(2)出塔液体的浓度;
(3)完成上述分离任务所需的气相总传质单元数 。
解:(1)属于低浓气体吸收
;
根据解吸因数(吸收因数)的定义,有:
(2)根据全塔物料衡算, ,有:
(3)气相总传质单元数 为:
因数为1时: ,故:
解:
(1)属于低浓气体吸收:
由物料衡算得:
(2)
即所需填料层高度应为8.5m,大于6m,故该塔不合用。
ﻬ6、在常压逆流接触的填料塔内,用纯溶剂S吸收混合气中的可溶组分A。入塔气体中A的摩尔分率为0.03,要求吸收率为95%。已知操作条件下的解吸因数为1,相平衡关系服从亨利定律,与入塔气体成平衡的液相浓度为0.03(摩尔分率)。
试求:(1)出塔的液相浓度 ;
(2)传质单元数 (用吸收因数法);
(3)填料层高度 。
ﻬ解:
(1)
由全塔物料衡算:
(2)解吸因数:
(3)
(m)
2、某填料吸收塔,用清水除去混合气体中的有害物质,若进塔气中含有害物质5%(体积%),吸收率为90%,气体流率为32kmol/m2·h,液体流率为24kmol/m2·h,此液体流率为最小流率的1.5倍。如果物系服从亨利定律,并已知气相体积总传质系数 ,该塔在常压下逆流等温操作,试求:
吸收习题课计算题
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1、在一填料塔中用清水逆流吸收混合空气中的氨气,混合气体的流率为0.0305kmol/m2·s。氨浓度为0.01(体积分率),要求回收率为99%,水的用量为最小用量的1.5倍,操作条件下的平衡关系为 ,气相体积总传质系数 。
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