2015年化工单元操作吸收习题

化工单元操作吸收习题库一、填空题：1、溶解平衡时液相中___溶质的浓度___,称为气体在液体中的平衡溶解度;它是吸收过程的____极限____,并随温度的升高而____减小___,随压力的升高而___增大____。

2、压力____增大___，温度____降低_____，将有利于解吸的进行。

3、由双膜理论可知,____双膜___为吸收过程主要的传质阻力;吸收中,吸收质以_____分子扩散____的方式通过气膜,并在界面处____溶解____,再以____分子扩散____的方式通过液膜。

4、填料塔中,填料层的压降与_____液体喷淋量_____及_____空塔气速_____有关,在填料塔的△P/Z 与u 的关系曲线中，可分为____恒持液量区___、 ____载液区____及___液泛区____三个区域。

5、吸收操作的依据是____混合物中各组分在同一溶剂中有不同的溶解度____,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___难溶___气体。

7、对极稀溶液，吸收平衡线在坐标图上是一条通过 原 点的 直 线。

8、对接近常压的低溶质浓度的气液平衡系统，当总压增大时，亨利系数E ___不变___，相平衡常数m ___减小____，溶解度系数H ____不变_____。

9、由于吸收过程中，气相中的溶质组分分压总是___大于_____溶质的平衡分压，因此吸收操作线总是在平衡线的____上方_____。

10、吸收过程中，X K 是以___X * - X ___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___液膜阻力____，当___H/k G ____项可忽略时，表示该吸收过程为液膜控制。

12、在1atm 、20℃下某低浓度气体混合物被清水吸收,若气膜吸收系数1.0=G k kmol/(m 2.h.atm),液膜吸收系数25.0=L k kmol/(m 2.h.atm),溶质的溶解度系数150=H kmol/(m 3.atm),则该溶质为易溶_气体,气相吸收总系数=Y K ____0.0997___kmol/(m 2.h.△Y)。

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

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___无限高。

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 。

16、在填料塔操作时，影响液泛气速的因素有__填料的特性___ 、___流体的物性___和____液气比_____。

17、在填料塔设计中，空塔气速一般取____液泛_____气速的50% ~ 80%。

若填料层较高，为了有效地润湿填料，塔内应设置____液体的再分布____装置。

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

19、在吸收操作中，____气相___总量和____液相_____总量将随吸收过程的进行而改变，但____惰性气体___和____溶剂___的量则始终保持不变。

20、吸收操作的目的是分离气体混合物21、在吸收塔的计算中，通常不为生产任务所决定的是吸收剂的用量和吸收液的浓度22、在吸收塔设计中，当吸收剂用量趋于最小用量时，填料层高度趋向无穷大。

23、设计中，最大吸收率ηmax与液气比、相平衡常数m、液体入塔浓度X2，而与吸收塔型式无关。

24、亨利定律适用的条件是气相总压不超过506.5kpa，溶解后的溶液是稀溶液___25、吸收塔内，不同截面处吸收速率各不相同。

26、只要组分在气相中心的分压大于液相中该组分的平衡分压，吸收就会继续进行，直至达到一个新的平衡为止。

27、对于低浓度溶质的气液传质系统A、B，在同样条件下，A系统中的溶质的溶解度较B 系统的溶质的溶解度高，则它们的溶解度系数H之间的关系为：H A＞H B28、对于低浓度溶质的气液传质系统A、B，在同样条件下，A系统中的溶质的溶解度较B 系统的溶质的溶解度高，则它们的相平衡常数m之间的关系为：m A＜m B29、下列不为双膜理论基本要点的是：在气、液两相主体中，吸收质的组成处于平衡状态30、根据双膜理论，当溶质在液体中溶解度很小时，以液相表示的总传质系数将近似等于液相传质分系数，当溶质在液体中溶解度很大时，以气相表示的总传质系数将近似等于气相传质分系数31、操作中的吸收塔，当其他操作条件不变，仅降低吸收剂入塔浓度，则吸收率将增大32、低浓度逆流吸收操作中，若其它操作条件不变，仅增加入塔气量，则气相总传质单元数N OG将减小33、在吸收操作中，吸收塔某一截面上的总推动力（以液相组成差表示）为X*—X（以气相组成差表示）为Y—Y*34、在吸收塔设计中，当吸收剂用量趋于最小用量时，填料层高度趋向无穷大___________35、吸收操作中，当物系的状态点处于平衡线的下方时发生解吸过程36、吸收操作中，最小液气比可作为选择适宜液气比的依据37、吸收操作中，增大吸收剂用量使设备费用减少,操作费用增大38、逆流吸收操作线在X-Y图中的位置一定位于平衡线的上方39、吸收操作中，完成指定的生产任务，采取的措施能使填料层高度降低，可用减少吸收剂中溶质的量。

40、吸收塔尾气超标，可能引起的原因是吸收剂纯度下降41、吸收操作气速一般大于载点气速而小于泛点气速42、在常压下，用水逆流吸收空气中的二氧化碳，若用水量增加，则出口液体中的二氧化碳浓度将变小43、吸收过程产生的液泛现象的主要原因是气体速度过大44、吸收塔中进行吸收操作时，应先进入喷淋液体，后通入气体45、对处理易溶气体的吸收，为较显著地提高吸收速率，应增大气相的流速。

46、对于逆流操作的吸收塔,其它条件不变,当吸收剂用量趋于最小用量时,则吸收液浓度趋于最高47、吸收在逆流操作中，其它条件不变，只减小吸收剂用量（能正常操作），将引起吸收推动力减小48、吸收操作过程中,在塔的负荷范围内,当混合气处理量增大时,为保持回收率不变,可采取降低操作温度的措施49、其它条件不变，吸收剂用量增加，填料塔压强降增加50、吸收时，气体进气管管端向下切成45度倾斜角，其目的是为了防止塔内向下流动液体进入管内51、除沫装置在吸收填料塔中的位置通常为液体分布器上方52、液体再分布器是能改善液体壁流现象的装置。

53、低浓度逆流吸收操作中，若其它入塔条件不变，仅增加入塔气体浓度Y1，则：出塔气体浓度Y2将增加54、根据双膜理论，在气液接触界面处气相组成与液相组成平衡。

55、常压下200C下稀氨水的相平衡方程为y*=0.94x,今使含氨5%（摩尔）的含氨混合气体和x=0.1的氨水接触，则发生解吸过程。

其它不变,若改为含氨10%（摩尔）的混合气体和x=0.05的氨水接触，则发生吸收过程二、简答题：1、吸收分离的依据是什么？如何分类？答：依据是组分在溶剂中的溶解度差异。

（1）按过程有无化学反应：分为物理吸收、化学吸收（2）按被吸收组分数：分为单组分吸收、多组分吸收（3）按过程有无温度变化：分为等温吸收、非等温吸收（4）按溶质组成高低：分为低组成吸收、高组成吸收2、吸收操作在化工生产中有何应用？答：吸收是分离气体混合物的重要方法，它在化工生产中有以下应用。

①分离混合气体以回收所需组分，如用洗油处理焦炉气以回收其中的芳烃等。

②净化或精制气体，如用水或碱液脱除合成氨原料气中的二氧化碳等。

③制备液相产品，如用水吸收氯化氢以制备盐酸等。

④工业废气的治理，如工业生产中排放废气中含有NO SO等有毒气体，则需用吸收方法除去，以保护大气环境。

3、吸收与蒸馏操作有何区别？答：吸收和蒸馏都是分离均相物系的气—液传质操作，但是，两者有以下主要差别。

①蒸馏是通过加热或冷却的办法，使混合物系产生第二个物相；吸收则是从外界引入另一相物质（吸收剂）形成两相系统。

因此，通过蒸馏操作可以获得较纯的组分，而在吸收操作中因溶质进入溶剂，故不能得到纯净组分。

②传质机理不同，蒸馏液相部分气化和其相部分冷凝同时发生，即易挥发组分和难挥发组分同时向着彼此相反方向传递。

吸收进行的是单向扩散过程，也就是说只有溶质组分由气相进入液相的单向传递。

③依据不同。

4、实现吸收分离气相混合物必须解决的问题？答：（1）选择合适的溶剂（2）选择适当的传质设备（3）溶剂的再生5、简述吸收操作线方程的推导、物理意义、应用条件和操作线的图示方法。

答：对塔顶或塔底与塔中任意截面间列溶质的物料衡算，可整理得)(V L Y 22X VL Y X -+= )(11X V L Y X V L Y -+=或 上式皆为逆流吸收塔的操作线方程。

该式表示塔内任一截面上的气液相组成之间的关系。

式中L/V 为液气比，其值反映单位气体处理量的吸收剂用量，是吸收塔重要的操作参数。

上述讨论的操作线方程和操作线，仅适用于气液逆流操作，在并流操作时，可用相似方法求得操作线方程和操作线。

应予指出，无论是逆流还是并流操作，其操作线方程和操作线都是通过物料衡算得到的，它们与物系的平衡关系、操作温度与压强及塔的结构等因素无关。

6、 亨利定律有哪些表达式？应用条件是什么？答：亨利定律表达气液平衡时两相组成间的关系。

由于相组成由多种有多种表示方法，因此亨利定律有多种表达式，可据使用情况予以选择。

① 气相组成用分压，液相组成用摩尔分数表示时，亨利定律表达式为P E x *=⋅式中E 称为亨利系数，单位为kPa 。

亨利系数由试验测定，其值随物系特性和温度而变。

在同一种溶剂中，难溶气体的E 值很大，易溶的则很小。

对一定的气体和溶剂，一般温度愈高E 值愈大，表明气体的溶解度随温度升高而降低。

应予指出，亨利定律适用于总压不太高时的稀溶液。

② 以分压和物质的量浓度表示气、液相组成，亨利定律表达式为 Hc P =* 式中H 称为溶解度系数，单位为kmol/(3m kPa ⋅)。

溶解度系数H 随物系而变，也是温度的函数。

易溶气体H 值很大，而难溶气体H 值很小。

对一定的物系，H 值随温度升高而减小。

③ 以摩尔分数或摩尔比表示气、液相组成，亨利定律表达式为mx P =*和 mX Xm mx Y ≈--=*)1(1 式中m 称为相平衡常数，无因次。

与亨利系数E 相似，相平衡常数m 愈大，表示溶解度愈低，即易溶气体的m 值很小。

对一定的物系，m 是温度和压强的函数。

温变升高、压强降低，则m 变大。

④ 各种亨利常数换算关系： PE m = 式中P 为总压，Pa 或k Pa 。