吸收試題答案

1、第 7 章 吸收 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 選擇題 吸收操作的依據(jù)是（ B ） A、揮發(fā)度差異 B、溶解度差異 C、溫度差異 D、密度差異 在逆流吸收塔中，增加吸收劑用量，而混合氣體的處理量不變，則該吸收塔中操作線方程的斜率會 （ A ）。 A、增大B、減小C、不變D、不能確定 在吸收系數(shù)的準數(shù)關(guān)聯(lián)式中，反映物性影響的準數(shù)是（ D ） A、Sh B、Re C、Ga D、Sc 已知 SO2 水溶液在三種溫度 t1、t2、 t3下的亨利系數(shù)分別為 E1=、E2=、 E3=則（ A ）。 A、 t 1t2 C、t3 t2 在

2、吸收塔中，隨著溶劑溫度升高，氣體在溶劑中的溶解度將會（ C ） A、增加B、不變C、減小D、不能確定 下述說明中正確的是 （ D ） A、用水吸收氨屬液膜控制 B、常壓下用水吸收二氧化碳屬難溶氣體的吸收，為氣膜阻力控制 C、用水吸收氧屬難溶氣體的吸收，為氣膜阻力控制 下述說法錯誤的是 （ B）。 A、溶解度系數(shù) H 很大，為易溶氣體 C、亨利系數(shù) E 值很大，為難溶氣體 擴散系數(shù) D是物質(zhì)重要的物理性質(zhì)之一， A、擴散質(zhì)和擴散介質(zhì)的種類 D、用水吸收二氧化硫為具有中等溶解度的氣體吸收，氣膜阻力和液膜阻力都不可忽略 B、亨利系數(shù) E 值很大，為易溶氣體 D、相平衡系數(shù) m 值很大，為難溶氣體 下

3、列各因數(shù)或物理量與擴散系數(shù)無關(guān)的是 （ D ） B、體系的溫度 C、體系的壓力 D、擴散面積 吸收塔的操作線是直線，主要基于如下原因（ ）。 A、物理吸收 B、化學吸收C、高濃度物理吸收D、低濃度物理吸收 說明：以上答案均不正確，應是：惰性組分完全不溶解，溶劑完全不揮發(fā) 吸收操作的作用是分離（ A ）。 A、氣體混合物 B、液體混合物C、互不相溶的液體混合物D、氣液混合物 通常所討論的吸收操作中，當吸收劑用量趨于最小用量時，則下列那種情況正確（ D ）。 A、 回收率趨向最高B、 吸收推動力趨向最大 C、操作最為經(jīng)濟D、 填料層高度趨向無窮大 根據(jù)雙膜理論，吸收質(zhì)從氣相主體轉(zhuǎn)移到液相主體整個過

4、程的阻力可歸結(jié)為（ C ）。 A、 兩相界面存在的阻力B、 氣液兩相主體中的擴散的阻力 C、 氣液兩相滯流層中分子擴散的阻力D、氣相主體的渦流擴散阻力 根據(jù)雙膜理論，當被吸收組分在液體中溶解度很小時，以液相濃度表示的傳質(zhì)總系數(shù)KL （ B ） A、大于液相傳質(zhì)分系數(shù) k LB、近似等于液相傳質(zhì)分系數(shù) k L C、 大于氣相傳質(zhì)分系數(shù) k GD、 近似等于氣相傳質(zhì)分系數(shù) k G 對某一汽液平衡物系，在總壓一定時，溫度升高，則亨利系數(shù)（ B ） A、變小 B、增大 C、不變 D、不確定 吸收是分離（ A ）混合物的化工單元操作，其分離依據(jù)是利用混合物中各組分（ E ）的 差異 A、氣體B、液體 C

5、、固體 D、揮發(fā)度 E、溶解度 F、溫度 16. 為使吸收過程易于進行，采取的措施是 B） 17. 18. 19. A、加壓升溫 C、減壓升溫 B、加壓降溫 D、減壓降溫 吸收速率方程式中各吸收系數(shù)之間的關(guān)系是（ A、（KG） -1 = （kG）-1 +（H kL）-1 C、（ KG）-1 = （kG）-1 +（m kL）-1 根據(jù)雙膜理論，在氣液接觸界面處（ A、p i = c i B、 p i A B、（ KG）-1 D、（KG）-1 ）。 ）。 （H kG）-1 +（ kL）-1 m kG）-1 +（ kL） -1 C、p i c i D、p i = c i/H 物質(zhì)在空氣中的分子擴散系

6、數(shù)隨壓強的增大而 A、增大 B、不變 C、減小 C ），隨溫度的升高而（ A D、無法判斷 ）。 20. ）。 根據(jù)雙膜理論，在氣液接觸界面處（ A、氣相組成小于液相組成B、氣相組成大于液相組成 C、氣相組成等于液相組成D、氣相組成與液相組成平衡 21. 為使操作向有利于吸收的方向進行，采取的措施是 A、加壓和升溫 B、減壓和升溫 ）。 C、加壓和降溫 D、減壓和降溫 22. 吸收是分離（ 差異。 ）混合物的化工單元操作， 其分離依據(jù)是利用混合物中各組分（ A、氣體B、液體 C、固體 D、揮發(fā)度 E、溶解度 F、溫度 23. 對難溶氣體的吸收過程， A、氣相一側(cè) B、 傳質(zhì)阻力主要集中于（ 液

7、相一側(cè) C、氣液相界面處 ）。 D、無法判斷 24. 在吸收過程中， （ ）將使體系的相平衡常數(shù) m 減小。 A、加壓和升溫 B、減壓和升溫 C、加壓和降溫 D、減壓和降溫 25. 對易溶氣體的吸收過程，傳質(zhì)阻力主要集中于（ A、氣相一側(cè) B、液相一側(cè) C、氣液相界面處 ）。 D、無法判斷 26. 實驗室用水吸收空氣中的二氧化碳，基本屬于（ 液膜阻力。 吸收控制，其氣膜阻力（ A、汽膜B、液膜C、共同作用D、無法確定 A、大于B、小于 C、等于 D、 無法確定 27. 在雙組分理想氣體混合物中，組分A的擴散系數(shù)是（ A、組分 A的物質(zhì)屬性B、組分 B的物質(zhì)屬性 ）。 C、 系統(tǒng)的物質(zhì)屬性D、僅

8、取決于系統(tǒng)的狀態(tài) 28. 含低濃度溶質(zhì)的氣液平衡系統(tǒng)中，溶質(zhì)在氣相中的摩爾組成與其在液相中的摩爾組成的差值為 （ D ）。 A、負值B、正值C、零D、不確定 29. 某吸收過程，已知氣膜吸收系數(shù) kY為2kmol/ （），液膜吸收系數(shù) kX為 4 kmol/ （），由此判斷該過程為 （ C ）。 A、氣膜控制B、液膜控制.C、不能確定D、雙膜控制 30. 含低濃度溶質(zhì)的氣體在逆流吸收塔中進行吸收操作，若進塔氣體的流量增大，其他操作條件不變，則 對于氣膜控制系統(tǒng)，則出塔氣相組成將（ B ）。 A、增加B、減小C、不變D、不確定 31. 含低濃度溶質(zhì)的氣體在逆流吸收塔中進行吸收操作，若進塔液體的流

9、量增大，其他操作條件不變，則 對于液膜控制系統(tǒng)，起出塔氣相組成將（ ）。 A、增加B、減小C、不變D、不確定 32. 在吸收操作中，吸收塔某一截面上的總推動力（以氣相組成表示）為（ A ）。 A， Y-Y*B、Y*-YC、 Y-YiD、Yi-Y 33. 在逆流吸收塔中， 吸收過程為氣膜控制，若將進塔液相組成X2增大， 其它操作條件不變，則氣相總傳 質(zhì)單元數(shù) NOG將（ C ），氣相出口濃度將（ A ）。 A、增加B、減小C、不變D、不確定 34. 在逆流吸收塔中當吸收因數(shù) A 1，且填料層高度為無限高時，則氣液平衡出現(xiàn)在（A ） A、塔頂B 塔上部C、塔底 35. 在逆流吸收塔中， 用純?nèi)軇┪?/p>

10、收混合氣中的溶質(zhì)， 其他操作條件不變，起出塔氣相組成 Y2 將（ A A、增加B、減小 D、塔下部 平衡關(guān)系符合亨利定律。 當將進塔氣體組成 Y1 增大， ），吸收率（ C ）。 C、不變D、不確定 、填空題 1. 在吸收單元操作中， 計算傳質(zhì)單元數(shù)的方法很多，其中，采用對數(shù)平均推動力法計算總傳質(zhì)單元數(shù) 法的前提條件是 操作線與相平衡線均為直線 。 2. 吸收操作是吸收質(zhì)從 _ 氣相 轉(zhuǎn)移到 _液相 的傳質(zhì)過程。在吸收操作中壓力_增大 ，溫度 _減小 將有利于吸收過程的進行。 3. 吸收是指 利用各組分溶解度不同而分離氣體混合物 的化工單元操作。 4. 逆流吸收操作中， 當氣體處理量及初、 終

11、濃度已被確定， 若減少吸收劑用量， 操作線的斜率將 _減小 ， 其結(jié)果是使出塔吸收液的濃度 _增_大_， 而吸收推動力相應 _減小 。 5. 用亨利系數(shù) E 表達的亨利定律表達式為 p*=Ex.在常壓下 ,20時 , 氨在空氣中的分壓為 , 與 之平衡的氨水濃度為 10（kg NH3 （100kg） -1H2O）.此時亨利系數(shù) E=, 平衡常數(shù) m=. 6. 對于難溶氣體，吸收時屬于 液膜 控制的吸收，強化吸收的手段是 強化液相湍動程度 。 7. 吸收操作中，溫度不變，壓力增大，可使相平衡常數(shù) 減小 ，傳質(zhì)推動力 增大 。 8. 某氣體用水吸收時，在一定濃度范圍內(nèi)，其氣液平衡線和操作線均為直線

12、，其平衡線的斜率可用 相 平衡 常數(shù)表示，而操作線的斜率可用 液氣比 表示。 9. 吸收是指 溶質(zhì)從氣相向液相轉(zhuǎn)移 的過程，解吸是指 溶質(zhì)從液相向氣相轉(zhuǎn)移 的過程。 10. 溶解度很大的氣體，吸收時屬于 氣膜 控制，強化吸收的手段是 強化氣相湍動程度 。 11. 在氣體流量，氣相進出口組成和液相進口組成不變時，若減少吸收劑用量，則傳質(zhì)推動力將 減 小 ，操作線將 靠近 平衡線。 12. 吸收因數(shù) A 可以表示為 _L/mV_，它在 YX 圖上的幾何意義是操作線斜率與平衡線斜率之比（操 作線與平衡線的距離） 。 13. 在一逆流吸收塔中， 若吸收劑入塔濃度下降， 其它操作條件不變， 此時該塔的吸

13、收率 不變 ， 塔頂氣體出口濃度 下降 。 14. 在低濃度難溶氣體的逆流吸收塔中，若其他條件不變而入塔液體量增加，則此塔的液相傳質(zhì)單元數(shù) NOL將_減小，而氣相總傳質(zhì)單元數(shù) NOG將_不變 ，氣體出口濃度 2 將_減小 。 15. 對接近常壓的低濃度溶質(zhì)的氣液平衡系統(tǒng)， 當總壓增加時， 亨利系數(shù) 不變 ，相平衡常數(shù) m 減 小 ，溶解度系數(shù) H 不變 （增加、減少、不變） 。 16. 在一逆流吸收塔中， 吸收劑溫度降低，其它條件不變，此時塔頂氣體出口濃度 減小 出塔溶液 組成 增大 。 17. 對易溶氣體的吸收過程，阻力主要集中于 氣膜 若傳質(zhì)總系數(shù)與分系數(shù)之間的關(guān)系表示為 KG HkL ,

14、則其中的 kG 表示 _氣膜阻力 _，當 1 HkL 項可以忽略時表示該吸收過程為氣膜控制 11H1 若傳質(zhì)總系數(shù)與分系數(shù)之間的關(guān)系表示為,則其中的表示 _液膜阻力 _，當 K L k L k GkL H 項可以忽略時表示該吸收過程為液膜控制。 kG 傳質(zhì)單元數(shù) NOG 反映 _吸收過程的難度（推動力大?。?_,分離任務所要求的液體濃度變化越 _大 _, 過程的平均推動力越 小 ,所需的傳質(zhì)單元數(shù) NOG 越大。 在填料塔中用水吸收氨。欲提高吸收速率，增大 氣 相的流量比增大另一相的流量更有效。 在低濃度溶質(zhì)的氣液平衡系統(tǒng)， 當總壓操作降低時， 亨利系數(shù) E將 不變 ，相平衡常數(shù) m 將 增大

15、 ， 溶解度系數(shù) H 將 不變 。 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 亨利定律表達式 p* Ex ，若某氣體在水中的亨利系數(shù) E值很小，說明該氣體為 易溶 氣體 亨利定律表達式 p* c ，若某氣體在水中的亨利系數(shù) H 值很大，說明該氣體為 易溶 氣體。 H 在吸收過程中， KY和 ky 是以 氣相組成以摩爾比表示的氣相總推動力（ YY*）和 氣相組成 以摩爾分率表示的氣膜推動力 （y-yi） 為推動力的吸收系數(shù)， 它們的單位是1（無單位 ）。 若總吸收系數(shù)和分吸收系數(shù)間的關(guān)系可表示為 1 KG 1 1 ，其中 1 表示 氣膜阻力

16、kG HkL kG 1 HkL 項可忽略時，表示該過程為氣膜控制 2 kG 0.1kmol (/ m2 .h.atm)，液膜 溶質(zhì)的溶解度系數(shù) 在 1atm 、 20下某低濃度氣體被清水吸收，若氣膜吸收系數(shù) 23 吸 收 系 數(shù) 為 kL 0.25 kmol (/ m2.h.kmol/m3) H 150kmol （/ m3.atm），則該溶 質(zhì)為 易 溶 氣體，氣相總吸收系數(shù) KY kmol (/ m2.h) KG0.09973kmol /（m2.h.atm）KY PK G 11 kg Hk L 一般而言，兩組分 A、B的等摩爾相互擴散體現(xiàn)在精餾 單元操作中，而組分 A在 B中單向擴 散體現(xiàn)在

17、 吸收 單元操作中。 在吸收過程中，若降低吸收劑用量，對氣膜控制體系，體積吸收總系數(shù) K Y 值將 不變 ，對液 膜控制物系，體積吸收總系數(shù) KY 值將 減小 。 30. 雙膜理論是將整個相際傳質(zhì)過程簡化為 經(jīng)由兩個流體停滯膜層的分子擴散 。 31. 吸收塔的操作線方程和操作線是通過 物料衡算 得到的，它們與 系統(tǒng)平衡關(guān)系 、操作條件 和 設(shè) 備結(jié)構(gòu)形式 等無關(guān)。 32. 在吸收過程中，若減小吸收劑的用量，操作線的斜率 減小 ，吸收推動力 減小 。 33. 在 吸 收 過 程 中 ， 物 系 平 衡 關(guān) 系 可 用 Y* mX 表 示 ， 最 小 液 氣 比 的 計 算 關(guān) 系 式 （ L ）

18、Y1 Y2 。 V min =Y1 /m X2 34. A，混合氣進塔組成為，出塔組成為 1，若該吸收過程所需理論板數(shù)為4 層，則需傳質(zhì) 某吸收過程，用純?nèi)軇┪栈旌蠚怏w中的溶質(zhì)組分 （均為摩爾比） ，已知吸收因數(shù) A 為 單元數(shù)為 4 NT Y1 Y2 Y1 Y1* Y1 Y2 Y2 Y2* NOG Y1 Y2 Ym Y1 Y2 * Y2 Y* 0.1 0.02 4 0.02 計算題 1. 某吸收塔填料層高 4m ，用水吸收尾氣中的有害成分 平衡關(guān)系為 Y=。求 1. 氣相總傳質(zhì)單元高度； 度規(guī)定 2.必須小于，所以擬將填料層加高。若液氣比不變，問填料層應加高多少 前后吸收操作線的示意圖。

19、A。在此情況下，測得的濃度如圖所示。已知 2.操作液氣比為最小液氣比的多少倍 解： 1). Y1 1 0.02 0.0204 Y2 0.02 2 1 0.004 0.004 0.004 X1 0.008 0.0081 1 0.008 Y1 Y2 X1 X2 0.0204 0.004 2.025 0 0.0081 S mV L 1.5 0.741 3.由于法定排放濃 （4）畫出填料加高 2.025 Ym Y1 Y1 Y2 Y2 0.0204 1.5 0.0081 0.004 Y1 Y1* ln Y2 Y2* ln0.0204 1.5 0.0081 0 0.00587 0.004 0 Y1 Y2

20、0.0204 0.004 NOG 2.79 Ym 0.00587 或： 1 Y1 Y2* 1 0.0204 0 NOG ln 1 S 1 2* S ln 1 0.741 0.741 2.79 1S Y2 Y2* 1 0.741 0.004 0 Z 4 HOG 1.73m NOG 2.79 Y2 2). V min X1 X2 LV min V min X1* X 2 X1 X2 0.0204 1.5 0 1.68 0.0081 0 3） Y2 0.002 1 0.002 X1 Y1 LV Y2 Ym NOG 或： NOG 0.002 X 2 0.0204 0.002 Y1 Y1 ln Y1 Y

21、1* Y2 Y2* Y1 Y2 Ym Sln HOG NOG 2.025 Y2 Y2* 0 0.0091 0.0204 ln0.0204 1.5 0.0091 0.0204 0.002 0.0039 4.71 Y1 Y2 S Y2 Y2* 1.73 4.71 1.5 0.0091 0.002 0 0.0039 0.002 0 1 ln 1 0.741 1 0.741 8.15m Z Z 8.15 4 4.15m Z 2. 解： Vs 0.0204 0 0.741 4.71 0.002 0 500 標準 氨的回收率為。水的用量為最小用量的倍。焦爐氣入塔溫度為 Y* =（X ,Y 為摩爾比）。氣相

22、體積總吸收系數(shù) KY a 為 2.填料層高度 Z。 在常壓逆流填料吸收塔中，用清水吸收焦爐氣中氨，焦爐氣處理量為 y1 為（摩爾分率） 。 /s 。操作條件下平衡關(guān)系為 氣相總傳質(zhì)單元數(shù) NOG ； 500 m3/h ，進塔氣體組成 30，空塔氣速為 200 kmol / ，試求： 1. V1 3600 22.4 500 1 0.01318 3600 0.0132 273.15 0.00612kmol / s 273.15 30 0.1521m3 / s Y1 Y2 X1 Ym NOG 或： NOG Vs0.1521 0.138m2 u 1.1 0.0132 1 0.0132 0.0134 Y

23、1(1 1.5 Y1 Y2 mV Y1 0.0134 1 0.99 0.000134 min X2 1.2 1.782 Y1 Y2 1.5 X1*1 X22 1.5 0.0134 0.000134 0.673 Y1* Y2 Y2* ln Y1 Y1* Y2 Y2* Y1 Y2 Ym 11Sln 1.782 0.0134 0.000134 1.782 0.0134 1.2 0 0.00744 0.0134 1.2 0.00744 0.000134 0 0.00124 0.0134 1.2 0.00744 ln 0.000134 0 0.0134 0.000134 0.00124 10.7 S Y1 Y2* S Y2 Y2 1 ln 1 0.673 0.0134 0 0.673 1 0.673 0.00013