化工原理下冊題庫2

1、 化工原理蒸餾部分模擬試題及答案 一、填空1精餾過程是利用 部分冷凝 和 部分汽化 的原理而進(jìn)行的。精餾設(shè)計中，回流比越 大 ，所需理論板越少，操作能耗 增加 ，隨著回流比的逐漸增大，操作費和設(shè)備費的總和將呈現(xiàn) 先降后升 的變化過程。2精餾設(shè)計中，當(dāng)回流比增大時所需理論板數(shù) 減小 （增大、減?。?，同時蒸餾釜中所需加熱蒸汽消耗量 增大 （增大、減?。?，塔頂冷凝器中冷卻介質(zhì)消耗量 減小 （增大、減?。?，所需塔徑 增大 （增大、減小）。3分離任務(wù)要求一定，當(dāng)回流比一定時，在5種進(jìn)料狀況中, 冷液體 進(jìn)料的q值最大，提餾段操作線與平衡線之間的距離 最遠(yuǎn) , 分離所需的總理論板數(shù) 最少 。4相對揮發(fā)度=

2、1，表示不能用 普通精餾分離 分離，但能用 萃取精餾或恒沸精餾分離。5某二元混合物，進(jìn)料量為100kmol/h，xF=0.6，要求得到塔頂xD不小于0.9，則塔頂最大產(chǎn)量為 66.7 kmol/h 。6精餾操作的依據(jù)是 混合液中各組分的揮發(fā)度差異 ，實現(xiàn)精餾操作的必要條件包括 塔頂液相回流 和 塔底上升蒸氣 。7負(fù)荷性能圖有 五 條線，分別是 液相上限線 、 液相上限線 、 霧沫夾帶線 、 漏液線 和 液泛線 。二、選擇1 已知q=1.1，則加料中液體量與總加料量之比為 C 。A 1.1:1 B 1:1.1 C 1:1 D 0.1:12 精餾中引入回流，下降的液相與上升的汽相發(fā)生傳質(zhì)使上升的汽

3、相易揮發(fā)組分濃度提高，最恰當(dāng)?shù)恼f法是 D 。A 液相中易揮發(fā)組分進(jìn)入汽相； B 汽相中難揮發(fā)組分進(jìn)入液相； C 液相中易揮發(fā)組分和難揮發(fā)組分同時進(jìn)入汽相，但其中易揮發(fā)組分較多；D 液相中易揮發(fā)組分進(jìn)入汽相和汽相中難揮發(fā)組分進(jìn)入液相必定同時發(fā)生。3 某二元混合物，其中A為易揮發(fā)組分，液相組成xA=0.6，相應(yīng)的泡點為t1，與之相平衡的汽相組成yA=0.7，相應(yīng)的露點為t2，則_A_A t1=t2 B t1<t2 C t1>t2 D 不確定4某二元混合物，進(jìn)料量為100kmol/h，xF=0.6，要求得到塔頂xD不小于0.9，則塔頂最大產(chǎn)量為_B_。A 60kmol/h B 66.7k

4、mol/h C 90kmol/h D 不能定5精餾操作時，若F、D、xF、q、R、加料板位置都不變，而將塔頂泡點回流改為冷回流，則塔頂產(chǎn)品組成xD變化為_B_A 變小 B 變大 C 不變 D 不確定6在一二元連續(xù)精餾塔的操作中，進(jìn)料量及組成不變，再沸器熱負(fù)荷恒定，若回流比減少，則塔頂溫度 A ，塔頂?shù)头悬c組分濃度 B ，塔底溫度 C ，塔底低沸點組分濃度 A 。A 升高 B 下降 C 不變 D 不確定7某二元混合物，a=3，全回流條件下xn=0.3，則yn-1=_B_。A 0.9 B 0.3 C 0.854 D 0.7948 某二元混合物，其中A為易揮發(fā)組分，液相組成xA=0.4，相應(yīng)的泡點為

5、t1，氣相組成為yA=0.4，相應(yīng)的露點組成為t2，則 B 。A t1=t2 B t1<t2 C t1>t2 D 不能判斷9某二元混合物，a=3，全回流條件下xn=0.3，則yn-1= D A 0.9 B 0.3 C 0.854 D 0.79410精餾的操作線是直線，主要基于以下原因 D 。 A 理論板假定 B 理想物系 C 塔頂泡點回流 D 恒摩爾流假設(shè) 11某篩板精餾塔在操作一段時間后，分離效率降低，且全塔壓降增加，其原因及應(yīng)采取的措施是 B 。A 塔板受腐蝕，孔徑增大，產(chǎn)生漏液，應(yīng)增加塔釜熱負(fù)荷B 篩孔被堵塞，孔徑減小，孔速增加，霧沫夾帶嚴(yán)重，應(yīng)降低負(fù)荷操作 C 塔板脫落，理

6、論板數(shù)減少，應(yīng)停工檢修D(zhuǎn) 降液管折斷，氣體短路，需更換降液管 12板式塔中操作彈性最大的是 B 。 A篩板塔 B 浮閥塔 C 泡罩塔13下列命題中不正確的為 A 。A上升氣速過大會引起漏液 B 上升氣速過大會引起液泛 C上升氣速過大會使塔板效率下降 D 上升氣速過大會造成過量的液沫夾帶14二元溶液連續(xù)精餾計算中，進(jìn)料熱狀態(tài)的變化將引起以下線的變化 B 。A平衡線 B 操作線與q線 C平衡線與操作線 D 平衡線與q線15下列情況 D 不是誘發(fā)降液管液泛的原因。A液、氣負(fù)荷過大 B 過量霧沫夾帶 C塔板間距過小 D 過量漏液三、計算1某塔頂蒸汽在冷凝器中作部分冷凝，所得的氣、液兩相互成平衡。氣相作

7、產(chǎn)品，液相作回流，參見附圖。塔頂產(chǎn)品組成為：全凝時為，分凝時為。設(shè)該系統(tǒng)符合恒摩爾流的假定，試推導(dǎo)此時的精餾段操作線方程。解： 由精餾段一截面與塔頂（包括分凝器在內(nèi)）作物料衡算。 1 2yo分凝器， 若回流比為R 則 y1對于全凝時 xD精餾段操作線 可知：當(dāng)選用的回流比一致，且時兩種情況的操作線完全一致。在圖上重合，分凝器相當(dāng)于一塊理論板。2用一精餾塔分離二元液體混合物，進(jìn)料量100kmol/h，易揮發(fā)組分xF=0.5，泡點進(jìn)料，得塔頂產(chǎn)品xD=0.9，塔底釜液xW=0.05（皆摩爾分率），操作回流比R=1.61，該物系平均相對揮發(fā)度=2.25，塔頂為全凝器，求：(1) 塔頂和塔底的產(chǎn)品量（

8、kmol/h）；(2) 第一塊塔板下降的液體組成x1為多少；(3) 寫出提餾段操作線數(shù)值方程；(4) 最小回流比。解：（1）塔頂和塔底的產(chǎn)品量（kmol/h）； F=D+W=100 （1） （2）上述兩式聯(lián)立求解得 W=47.06kmol/h D=52.94kmol/h（2）第一塊塔板下降的液體組成x1為多少； 因塔頂為全凝器， （3）寫出提餾段操作線數(shù)值方程； 則 （4）最小回流比。泡點進(jìn)料，q=1, 3一精餾塔，原料液組成為0.5（摩爾分率），飽和蒸氣進(jìn)料，原料處理量為100kmol/h，塔頂、塔底產(chǎn)品量各為50kmol/h 。已知精餾段操作線程為y=0.833x+0.15，塔釜用間接蒸氣

9、加熱，塔頂全凝器，泡點回流。試求： （1） 塔頂、塔底產(chǎn)品組成；（2） 全凝器中每小時冷凝蒸氣量；（3） 蒸餾釜中每小時產(chǎn)生蒸氣量（4） 若全塔平均=3.0，塔頂?shù)谝粔K塔板默弗里效率Eml=0.6，求離開塔頂?shù)诙K塔板的氣相組成。解：（1）塔頂、塔底產(chǎn)品組成； 因 ， R=5 又 ， 由物料衡算 得 （2）全凝器中每小時冷凝蒸氣量； V=（R+1）D=300kmol/h（3）蒸餾釜中每小時產(chǎn)生蒸氣量； q=0，V´=V - F=300 -100=200kmol/h（4）求離開塔頂?shù)诙K塔板的氣相組成。 ， 故 4在一常壓精餾塔內(nèi)分離苯和甲苯混合物，塔頂為全凝器，塔釜間接蒸汽加熱，平均

10、相對揮發(fā)度為2.47，飽和蒸汽進(jìn)料。已知進(jìn)料量為150kmol/h，進(jìn)料組成為0.4（摩爾分率），回流比為4，塔頂餾出液中苯的回收率為0.97，塔釜采出液中甲苯的回收率為0.95。試求：（1）塔頂餾出液及塔釜采出液組成；（2）精餾段操作線方程；（3）提餾段操作線方程；（4）回流比與最小回流比的比值；（5）若全回流操作時，塔頂?shù)谝粔K塔板的氣相默弗里板效率為0.6，全凝器液相組成為0.98，求由塔頂?shù)诙K板上升的氣相組成。 解：（1）塔頂餾出液及塔釜采出液組成； 由 （a） （b） F=D+W+150 （c） （d）聯(lián)立（a）、（b）、（c）和（d）求解得： W=87.3kmol/h， D=62.

11、7kmol/h xW=0.0206， xD=0.928（2）精餾段操作線方程； （3）提餾段操作線方程； 飽和蒸氣進(jìn)料，故 q=0 ， 則 （4）回流比與最小回流比的比值； q=0， 由 得 ， （5）求由塔頂?shù)诙K板上升的氣相組成。 ， 而 全回流時， ， 代入上式可得： 5在一常壓精餾塔內(nèi)分離苯和甲苯混合物，塔頂為全凝器，塔釜間接蒸汽加熱。進(jìn)料量為1000kmol/h，含苯0.4，要求塔頂餾出液中含苯0.9（以上均為摩爾分率），苯的回收率不低于90%，泡點進(jìn)料，泡點回流。已知a=2.5，取回流比為最小回流比的1.5倍。試求：（1）塔頂產(chǎn)品量D、塔底殘液量W及組成xw；（2）最小回流比；（3

12、）精餾段操作線方程；（4）提餾段操作線方程；（5）從與塔釜相鄰的塔板上下降的液相組成為多少？（6）若改用飽和蒸汽進(jìn)料，仍用（4）中所用回流比，所需理論板數(shù)為多少？解：（1）塔頂產(chǎn)品量D、塔底殘液量W及組成xw； 由 ，得： W=F- D=1000-400=600kmol/h又由物料衡算 得 （2）最小回流比； 泡點進(jìn)料，q=1, (3) 精餾段操作線方程； (4) 提餾段操作線方程； 則 （5）從與塔釜相鄰的塔板上下降的液相組成 由操作線方程 得 （6）若改用飽和蒸汽進(jìn)料，仍用（4）中所用回流比，所需理論板數(shù)又為多少。飽和蒸氣進(jìn)料， q=0，由 得 因 ， 故 6 用一連續(xù)精餾塔分離苯-甲苯混

13、合溶液，原料液中含苯0.40，塔頂餾出液中含苯0.95（以上均為摩爾分率）。原料液為氣液混合進(jìn)料，其中蒸汽占1/3（摩爾數(shù)比）。苯-甲苯的平均相對揮發(fā)度為2.5，回流比為最小回流比的2倍，試求：（1） 原料液中汽相及液相的組成；（2） 最小回流比；（3） 若塔頂采用全凝器，求從塔頂往下數(shù)第二快理論板下降的液體組成。解：（1）設(shè)原料液液相組成為，汽相組成為（均為摩爾分率）則 （1） （2）聯(lián)立（1）式和（2）式，可得： （2） 因 q=2/3， （3） （4） 聯(lián)立（3）和（4） 可得： 所以 （3）精餾段操作線方程為 R=2×1.8=3.6 則 由 得 7有某平均相對揮發(fā)度為3的理想

14、溶液，其中易揮發(fā)組分的組成為60%（摩爾百分率，以下同），于泡點下送入精餾塔中，要求餾出液中易揮發(fā)組分組成不小于90%，殘液中易揮發(fā)組分組成不大于2%，試用計算方法求以下各項：（1） 每獲得餾出液時原料液用量；（2） 若回流比為1.5，它相當(dāng)于最小回流比的若干倍；（3） 回流比為1.5時，精餾段需若干層理論板；（4） 假設(shè)料液加到板上后，加料板上溶液的組成不變，仍為0.6，求上升到加料板上蒸汽相的組成。解 （1） 原料液用量依題意知餾出液量，在全塔范圍內(nèi)列總物料及易揮發(fā)組分的衡算，得： 或 由上二式解得，收集的餾出液需用原料液量為： （2） 回流比為最小回流比的倍數(shù)以相對揮發(fā)度表示的相平衡關(guān)系

15、為： 當(dāng)時，與之平衡的氣相組成為： 由于是泡點進(jìn)料，在最小回流比下的操作線斜率為： 因此解得 故操作回流比為最小回流比的倍（3） 精餾段理論板數(shù)當(dāng)回流比，相對揮發(fā)度為3時，精餾段的平衡關(guān)系為式所示，操作線為： 由于采用全凝器，故，將此值代入式解得。然后再利用式算出，又利用式算出，直至算出的等于或小于為止。茲將計算結(jié)果列于本例附表中。板的序號氣相組成液相組成120.9 0.810.750.587<0.6（4） 上升到加料板的蒸汽相組成提餾段操作線方程為： 由于泡點進(jìn)料，故。又 及 將以上數(shù)據(jù)代入提餾段操作線方程：由題意知，料液加到板上后，板上液相組成仍為0.6，故上升到加料板的蒸汽相組成為

16、：8用常壓精餾塔分離某二元混合物，其平均相對揮發(fā)度為a=2，原料液量F=10kmol/h，飽和蒸氣進(jìn)料，進(jìn)料濃度xF=0.5（摩爾分率，下同），餾出液濃度xD=0.9，易揮發(fā)組份的回收率為90%，回流比R=2Rmin，塔頂為全凝器，塔底為間接蒸氣加熱，求：（1）餾出液量及釜殘液組成？（2）從第一塊塔板下降的液體組成x1為多少？（3）最小回流比？（4）精餾段各板上升的蒸氣量為多少kmol/h？（5）提餾段各板上升的蒸氣量為多少kmol/h？解：（1）餾出液量及釜殘液組成； F=D+W W=F-D=10-5=5kmol/h （2）從第一塊塔板下降的液體組成x1； 塔頂為全凝器， 故 ， （3）最小

17、回流比； 飽和蒸氣進(jìn)料 q=0， 由 得 ， （4）精餾段各板上升的蒸氣量為多少kmol/h； V=（R+1）D=（2×2.35 + 1）×5=28.5kmol/h（5）提餾段各板上升的蒸氣量為多少kmol/h。 V´=V-（q-1）F=28.5-10=18.5kmol/h化工原理（下）第九章“吸收”復(fù)習(xí)題（適用于化環(huán)系0703、0704班；2009-09-01）一、填空題1.（3分）20時,CO2氣體溶解于水的溶解度為0.878(標(biāo)m3)/m3(H2O),此時液相濃度C=_kmol/m3.液相摩爾分率x=_.比摩爾分率X=_. *答案* 0.0392 0.000

18、705 0.0007062.（2分）在常壓下,20時氨在空氣中的分壓為69.6mmHg,此時氨在混合氣中的摩爾分率y=_,比摩爾分率Y=_. *答案* 0.0916 ; 0.1013.（2分）用相平衡常數(shù)m表達(dá)的亨利定律表達(dá)式為_.在常壓下,20時, 氨在空氣中的分壓為50mmHg,與之平衡的氨水濃度為7.5(kgNH3/100kgH2O).此時m=_. *答案* y=mx ;0.8944.（3分）用亨利系數(shù)E表達(dá)的亨利定律表達(dá)式為_.在常壓下,20時, 氨在空氣中的分壓為50mmHg, 與之平衡的氨水濃度為7.5(kgNH3/100kgH2O).此時亨利系數(shù)E=_,相平衡常數(shù)m=_. *答案

19、* p=Ex ;680mmHg ;0.8945.（2分）用氣相濃度p為推動力的傳質(zhì)速率方程有兩種,以傳質(zhì)分系數(shù)表達(dá)的傳質(zhì)速率方程為_,以總傳質(zhì)系數(shù)表達(dá)的傳質(zhì)速率方程為_. *答案* NA=kG (p-pi) NA =KG(p-pL*)6.（2分）用液相濃度C為推動力的傳質(zhì)速率方程有兩種,以傳質(zhì)分系數(shù)表達(dá)的速率方程為 ,以傳質(zhì)總系數(shù)表達(dá)的速率方程為 . *答案* NA =kL(Ci-CL) NA=KL(CG*-CL)7.（2分）用氣相濃度y為推動力的傳質(zhì)速率方程有兩種,以傳質(zhì)分系數(shù)表達(dá)的速率方程為 ,以傳質(zhì)總系數(shù)表達(dá)的速率方程為 . *答案* NA =ky(y-yi); NA =Ky(y-y*)

20、8.（2分）用液相濃度x為推動力的傳質(zhì)速率方程有兩種,以傳質(zhì)分系數(shù)表達(dá)的速率方程為 ,以傳質(zhì)總系數(shù)表達(dá)的速率方程為 . *答案* NA= kx (xI-x) NA=Kx(x*-x)9.（2分）用氣相濃度Y為推動力的傳質(zhì)速率方程有兩種,以傳質(zhì)分系數(shù)表達(dá)的速率方程為 ,以傳質(zhì)總系數(shù)表達(dá)的速率方程為 . *答案* NA=kY(Y-Yi); NA=KY(Y-Y*)10.（2分） 用y, x為推動力的傳質(zhì)速率方程中,當(dāng)平衡線為直線時傳質(zhì)總系數(shù)Ky與分系數(shù)ky 、kx的關(guān)系式為_,Kx與ky 、kx的關(guān)系式為_. *答案* 1/Ky=1/ky+m/kx; 1/Kx=1/(m.ky)+1/kx11.（2分）

21、用Y, X為推動力的傳質(zhì)速率方程中,當(dāng)平衡線為直線時,傳質(zhì)總系數(shù)KY與分系數(shù)kY、,kX的關(guān)系式為_,KX與kY, kX的關(guān)系式為_. *答案* 1/KY=1/kY + m/kX; 1/KX=1/(m.kY)+1/kX12.（2分）用p, C為推動力的傳質(zhì)速率方程中,當(dāng)平衡線為直線時,傳質(zhì)總系數(shù)KG與分系數(shù)kG、kL的關(guān)系式為_,KL與kG、kL的關(guān)系式為_. *答案* 1/KG=1/kG+1/H.kL; 1/KL=H/kG+1/kL13.（2分）用清水吸收空氣與A的混合氣中的溶質(zhì)A，物系的相平衡常數(shù)m=2,入塔氣體濃度y1=0.06,要求出塔氣體濃度y2=0.008,則最小液氣比為_.*答案

22、* 1.73314.（4分）某吸收塔中,物系的平衡線方程為y=2.0x,操作線方程為y=3.5x+0.001,當(dāng)y1=0.06,y2=0.0015時,x1=_,x2=_, L/G=_,氣相傳質(zhì)單元數(shù)NOG=_. *答案* 0.01685 ; 0.0001429; 3.5; 7.1215.（3分）吸收過程主要用于三個方面:_,_, _. *答案* 制備產(chǎn)品 ; 分離氣體混合物 ; 除去氣體中的有害組分16.（3分）填料的種類很多，主要有_,_,_,_,_，_. *答案* 拉西環(huán); 鮑爾環(huán); 矩鞍環(huán); 階梯環(huán);波紋填料;絲網(wǎng)填料.17.（2分）質(zhì)量傳遞包括有_等過程。 *答案* 吸收、蒸餾、萃取、

23、吸附、干燥。18.（3分）吸收是指_的過程，解吸是指的過程。*答案* 用液體吸收劑吸收氣體， 液相中的吸收質(zhì)向氣相擴(kuò)散。19.（3分）指出下列組分，哪個是吸收質(zhì)，哪個是吸收劑. (1) 用水吸收HCl生產(chǎn)鹽酸,H2O是_，HC是_. (2)用98.3 H2SO4吸收SO3生產(chǎn)H2SO4,SO3,是；H2SO4是。 (3)用水吸收甲醛生產(chǎn)福爾馬林,H2O是；甲醛是。 *答案*（1）吸收劑，吸收質(zhì)。（2）吸收質(zhì)，吸收劑。（3）吸收劑，吸收質(zhì)。20.（2分）吸收一般按有無化學(xué)反應(yīng)分為，其吸收方法分為。 *答案* 物理吸收和化學(xué)吸收； 噴淋吸收、鼓泡吸收、膜式吸收。21.（2分）氣液兩相平衡關(guān)系將取決

24、于以下兩種情況： (1) 若 pGpL* 或 CG*CL則屬于過程 (2) 若pL*pG 或 CLC G* 則屬于過程 *答案* （1）解吸； （2）吸收。22.（2分） 擴(kuò)散速率的費克定律公式是，式中每項的物理意義_。 *答案* JA= - DdcA/dz, JA組分A的擴(kuò)散通量kmol/(m2s )； D擴(kuò)散系數(shù)m2/s, dcA/dz組分的濃度梯度kmol/m423.（2分）吸收速度取決于，因此，要提高氣液兩流體相對運動速率，可以來增大吸收速率。*答案* 雙膜的擴(kuò)散速率， 減少氣膜、液膜厚度。24.（2分）影響擴(kuò)散系數(shù)D值的大小的因素有 。 *答案* 擴(kuò)散組分的性質(zhì)及介質(zhì)、溫度、壓力、濃

25、度。25.（2分）總吸收速率方程式中KY是以為氣相摩爾比差為傳質(zhì)推動力的氣相總傳質(zhì)系數(shù)；而KX是以 為液相摩爾比差為傳質(zhì)推動力的液相總傳質(zhì)系數(shù)。 *答案* YY* X*X26.（2分） 填料選擇的原則是_. *答案* 表面積大、空隙大、機械強度高價廉，耐磨并耐溫。27.（5分）氣相中：溫度升高則物質(zhì)的擴(kuò)散系數(shù)壓強升高則物質(zhì)的擴(kuò)散系數(shù). 在液相中： 液相粘度增加則物質(zhì)的擴(kuò)散系數(shù)。易溶氣體溶液上方的分壓， 難溶氣體溶液上方的分壓_， 只要組分在氣相中的分壓液相中該組分的平衡分壓，吸收就會繼續(xù)進(jìn)行，直至達(dá)到一個新的為止。 *答案* ; ; ; 小 ; 大 ; 大于 ; 平衡28.（4分）由于吸收過程

26、氣相中的溶質(zhì)分壓總液相中溶質(zhì)的平衡分壓，所以吸收操作線總是在平衡線的。增加吸收劑用量，操作線的斜率，則操作線向平衡線的方向偏移，吸收過程推動力（yy*）。 *答案* 大于 上方 增大 遠(yuǎn)離 增大29.（2分） 圖所示為同一溫度下A.B.C三種氣體在水中的溶解度曲線。由圖可知，它們?nèi)芙舛却笮〉拇涡蚴?；同一平衡分壓下，它們的液相平衡濃度大小順序是?*答案* CBA； 在同一平衡分壓下CCCBCA30.（3分）對接近常壓的低濃度溶質(zhì)的氣液平衡系統(tǒng)，當(dāng)總壓增加時，亨利系數(shù)E，相平衡常數(shù)m，溶解度系數(shù)H_。 *答案* 不變； 減少； 不變31.（4分） 在常壓下，測定水中溶質(zhì)A 的摩爾濃度為0.56k

27、mol/m3，此時氣相中A 的平衡摩爾分率為0.02 ，則此物系的相平衡常數(shù)m=。當(dāng)其他條件不變，而總壓增加一倍時，相平衡常數(shù)m=， 若測得總壓值為2 atm ，則此時的亨利系數(shù)E=atm,而溶解度系數(shù)Hkmol/(m3.atm)。 *答案* 2.0 ； 1.0； 4.0 atm； 14 kmol/(m3.atm)32.（2分） 在氣體流量，氣相進(jìn)出口組成和液相進(jìn)口組成不變時，若減少吸收劑用量，則傳質(zhì)推動力將，操作線將平衡線。*答案* 減少； 靠近；33.（2分） 當(dāng)溫度增高時，溶質(zhì)在氣相中的分子擴(kuò)散系數(shù)將，在液相中的分子擴(kuò)散系數(shù)將。 *答案* 增加； 增加34.（2分） 對一定操作條件下的填

28、料吸收塔，如將塔料層增高一些，則塔的HOG將，NOG將(增加，減少，不變)。 *答案* 不變； 增加35.（2分） 某逆流吸收塔，用純?nèi)軇┪栈旌蠚庵幸兹芙M分，設(shè)備高為無窮大，入塔Y1=8（體積），平衡關(guān)系Y=2X。試問: .若液氣比（摩爾比，下同）為2.5時，吸收率= _ .若液氣比為1.5 時，吸收率=_ *答案* 100 ；7536.（5分）吸收塔底部的排液管成U形，目的是起作用，以防止_。 操作中的吸收塔，若使用液氣比小于設(shè)計時的最小液氣比，則其操作結(jié)果是吸收效果；若吸收劑入塔濃度x2降低，其它操作條件不變，吸收結(jié)果將使吸收率出口氣體濃度。 *答案* 液封作用;空氣倒灌和塔內(nèi)氣體跑出;

29、吸收效果達(dá)不到要求;吸收率增大，出口氣體濃度降低37.（3分） 計算吸收塔的填料層高度，必須運用如下三個方面的知識關(guān)聯(lián)計算：、。 *答案* 平衡線、操作線、傳質(zhì)系數(shù)。 或者 平衡關(guān)系、物料衡算、傳質(zhì)速率。38.（2分） 溶解度很大的氣體，吸收時屬于控制，強化吸收的手段是。 *答案* 氣膜， 增大氣相側(cè)的傳質(zhì)分系數(shù)或氣流湍動程度。39.（2分） 吸收操作中，對吸收劑的要求有、_、。 *答案* 溶解度大、 選擇性好、 腐蝕性小、 揮發(fā)度小。40.（2分） 當(dāng)平衡線在所涉及的氣液范圍內(nèi)斜率為m的直線時，則1/KG1/kG。若為氣膜控制，則KG。 *答案* m/kL； kG41.（2分）某低濃度氣體吸

30、收過程，已知m1，氣膜體積傳質(zhì)分系數(shù)kya2×10-4kmol.m3.s，液膜體積傳質(zhì)分系kxa0.4 kmol/(m3.s)。則該吸收過程為_膜阻力控制。氣膜阻力占總阻力的百分?jǐn)?shù)為。 *答案* 氣； 99.9510042.（2分） 填料吸收塔正常操作時,氣相為相； 液相為相；而當(dāng)出現(xiàn)液泛現(xiàn)象時，則氣相為相，液相為相。*答案* 連續(xù)；分散；分散；連續(xù)。43.（2分）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，其平衡線的斜率可用常數(shù)表示，而操作線的斜率可用表示。 *答案* 相平衡； 液氣比44.（2分）雙膜理論認(rèn)為，吸收阻力主要集中在界面兩側(cè)的_和_之中。 *答案

31、* 氣膜、 液膜45（2分）對于氣膜控制的吸收過程，如要提高其過程速率，應(yīng)特別注意減少_阻力。 *答案* 氣膜46.（2分）一般吸收塔中常采用逆流操作，其目的是_。 *答案* 使兩相傳質(zhì)平均推動力大，從而可減小設(shè)備尺寸；提高吸收效率和吸收劑使用率。47.（2分） 傳質(zhì)的基本方式有：_和_。 *答案* 分子擴(kuò)散， 渦流擴(kuò)散48.（2分） 填料塔的噴淋密度是指_。 *答案* 單位塔截面上單位時間內(nèi)下流的液體量（體積）。49.（2分）吸收設(shè)備的主要類型有_等。 *答案* 填料吸收塔，板式吸收塔 二、選擇題1.（2分） 吸收速率主要決定于通過雙膜的擴(kuò)散速度，要提高氣液兩流體的相對運動，提高吸收效果，則

32、要（ ） *答案* B A. 增加氣膜厚度和減少液膜厚度； B. 減少氣膜和液膜厚度 C. 增加氣膜和液膜厚度2.（2分）選擇吸收設(shè)備時，綜合考慮吸收率大，阻力小，穩(wěn)定性好結(jié)構(gòu)簡單造價小，一般應(yīng)選（ ）*答案* A A. 填料吸收塔 B. 板式吸收塔 C. 噴淋吸收塔3.（2分）對接近常壓的低濃度溶質(zhì)的氣液平衡系統(tǒng)，當(dāng)溫度和壓力不變，而液相總濃度增加時其溶解度系數(shù)H 將（ ），亨利系數(shù)E將（ ）。 *答案* C. C. ; A. 增加 B. 減少 C. 不變4.（2分） 在常壓下用水逆流吸空氣中的CO2，若將用水量增加則出口氣體中的CO2量將（ ）氣相總傳質(zhì)系數(shù)K y將（ ），出塔液體中CO2

33、濃度將（ ）。 A. 增加；B. 減少； C. 不變。*答案* B； A； B.5.（2分） 題號7113 第7章 知識點 300 難度 中等 通常所討論的吸收操作中，當(dāng)吸收劑用量趨于最小用量時，完成一定的分率( )。 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(jì)； D. 填料層高度趨向無窮大。 *答案* D 6（2分）在吸收塔某處，氣相主體濃度y=0.025,液相主體濃度x=0.01，氣相傳質(zhì)分系數(shù)ky=2kmol/(m2.h) 氣相總傳質(zhì)系數(shù)Ky=1.5kmol/(m2.h)，則該處氣液界面上氣相濃度yi應(yīng)為（ ），平衡關(guān)系y=0.5x。 A. 0.02 B. 0

34、.01 C. 0.015 D. 0.005 *答案* B. y* =0.5×0.01=0.005；NA=Ky（y-y*）=ky（y-yi） 1.5（0.025-0.005）=2（0.025-yi） yi =0.017.（2分）正常操作下的逆流吸收塔，若因某種原因使液體量減少以致液氣比小于原定的最小液氣比時，下列哪些情況將發(fā)生?( ) A. 出塔液體濃度x增加，回收率增加；B. 出塔氣體濃度增加，但x不定； C. 出塔氣體濃度與出塔液體濃度均增加;D. 在塔下部將發(fā)生解吸現(xiàn)象。*答案* B8.（2分） 氣體的亨利系數(shù)E值越大，表明氣體（ ）。 *答案* B A. 越易溶解； B. 越難

35、溶解； C. 溶解度適中9.（2分） 填料吸收塔空塔的速度應(yīng)（ ）于液泛速度。 A. 大； B. 小 ； C. 等。 *答案* B10.（2分）對吸收操作有利的是（ ）。*答案* A A.溫度低，氣體分壓大時； B.溫度低，氣體分壓小時； C.溫度高，氣體分壓大時； C.溫度高，氣體分壓小時；11.（2分）在YX圖上，吸收操作線總是位于平衡線的（ ）。*答案* A A. 上方； B. 下方； C. 重合線上； 12.（2分）亨利定律是一個稀溶液定律，其亨利系數(shù)E值愈小，表明該氣體的溶解度（ ）；溫度升高，E值（ ）。*答案* A、 A A. 愈大； B. 不變； C. 愈小；三、判斷題1.（1

36、分）噴淋吸收是吸收劑成液滴分散在氣體中，因此，液體為連續(xù)相，氣體為分散相。*答案* ×2.（1分） 吸收操作線的方程式，斜率是L/G（ ）。*答案* 3.（1分）亨利定律的表達(dá)式之一為pEx，若某氣體在水中的亨利系數(shù)E值很大，說明該氣體為 易溶氣體。( ) *答案* × 4.（1分）工業(yè)上一般吸收是在吸收塔中進(jìn)行的。象傳熱一樣氣液間逆流操作有利于吸收完全并可獲得較大的吸收推動力。（ ） *答案* 5.（1分）填料吸收塔逆流操作，當(dāng)吸收劑的比用量（即液氣比）增大時，則出塔吸收液濃度下降，吸收推動力減?。?）. *答案* ×6.（1分） 對于大多數(shù)氣體的稀溶液，氣液平

37、衡關(guān)系服從亨利定律。亨利系數(shù)(Ep/x)隨溫度的升高而增大，而溶解度系數(shù)(HC/p)隨溫度的升高而減小。*答案* 7.（1分）液泛點是填料吸收塔的最佳操作點。吸收操作在此條件下進(jìn)行時，則吸收速率最大。（ ） *答案* ×8.（1分）在一般情況下，混合氣體的有關(guān)計算可按理想氣體方程和道爾頓分壓定律進(jìn)行。其氣體組分的體積分率等于其摩爾分率，亦等于其分壓分率。（ ）*答案*9.（1分） 填料塔中填充大量填料以提供氣液接觸面積。吸收速率取決于填料的比表面積（）。填料的比表面積越大，吸收速率越大。 （ ）*答案* ×10.（1分） 吸收過程中，當(dāng)操作線與平衡線相切或相交時所用的吸收劑

38、最少，吸收推動力最大。（ ） *答案* ×11.（1分） 在吸收塔中，溶質(zhì)氣體在混合氣中的分壓，大于與吸收劑中溶質(zhì)濃度成平衡的分壓時，則發(fā)生吸收。（ ）*答案* 12.（1分）吸收過程中，當(dāng)操作線與平衡線相切或相交時所用的吸收劑最少，此時推動力也最小。（ ） *答案* 13.（1分）由于溫度對溶解度系數(shù)有影響，溫度升高，溶解度系數(shù)越小，所以升溫有利于解吸。（ ） *答案* 14.（1分）惰性氣體和吸收劑在吸收過程的前后的摩爾量是不變的（ ）*答案* 15.（1分）對于溶解度甚大的氣體吸收，為強化吸收過程，則應(yīng)從減小液膜阻力入手，其效果才顯著。（ ） *答案* ×四、問答題1

39、.（5分） 求取最小液氣比有何意義?適宜液氣比如何選擇?增大液氣比對操作線有何影響? *答案* 溶質(zhì)氣體A得以吸收的最小溶劑用量、最小液氣比時，欲達(dá)到分離要求需填料層高度（或理論塔板數(shù)）無窮大，所以在最小液氣比時，吸收操作只在理論上才能進(jìn)行。當(dāng)液氣比比最小液氣比還小時，有一部分操作線會在平衡線之下，吸收在理論上都行不通了，而為脫吸了。與解吸的分界線。適宜液氣比常在最小液氣比的1.1-1.5倍范圍內(nèi)。增大液氣比，操作線更遠(yuǎn)離平衡線，越加有利于吸收2.（5分） 什么叫液泛現(xiàn)象？ *答案* 當(dāng)氣速增大，使氣、液間的摩擦阻力增大至足以阻止液體下流，至使液體充滿填料層空隙，先是塔頂部積液，繼而蔓延全塔，

40、液體被氣流帶出塔頂，吸收操作完全被破壞。此現(xiàn)象叫液泛現(xiàn)象。3.（5分）雙膜論的主要論點有哪些？并指出它的優(yōu)點和不足之處。 *答案* 論點：1）相互接觸的氣液兩相流體間存在著穩(wěn)定的相界面，相界面兩側(cè)分別各有一穩(wěn)定的氣膜和液膜，吸收質(zhì)以分子擴(kuò)散的方式通過此兩膜；2）在兩膜層以外的氣液兩相主體中，由于流體的充分湍動，吸收質(zhì)的濃度基本上是均勻的、全部濃度變化集中在兩膜層中，即阻力集中在兩膜層內(nèi)：3）在相界面處，氣液兩相達(dá)平衡，即界面上沒有阻力。實驗證明，在氣速較低時，用雙膜理論解釋吸收過程是符合實際情況的，即提高速度，可增大吸收速率已為實踐所證實。根據(jù)這一理論的基本概念所確定的吸收速率關(guān)系，至今仍是填

41、料吸收塔設(shè)計計算的主要依據(jù)。 但當(dāng)速度較高時，氣液兩相界面就處于不斷更新的狀態(tài)，并不存在穩(wěn)定的氣膜和液膜，界面更新對吸收過程是一重要影響因素，雙膜論對于這種情況并無考慮進(jìn)去，這是它的局限性。4.（5分）欲提高填料吸收塔的回收率，你認(rèn)為應(yīng)從哪些方面著手？ *答案* 1、降低操作溫度或增大壓力，可使吸收速率提高，使回收率提高； 2、在保證不發(fā)生“液泛”在前提下，適當(dāng)增大氣速； 3、適當(dāng)增大吸收劑的用量（增大噴淋密度），可使回收率提高（但會導(dǎo)致操作費增大，溶液濃度X下降）；4、噴淋液體應(yīng)均勻，并保證填料被充分潤濕； 5、可適當(dāng)增加填料層高度。 五、計算題1.（10分） 一逆流操作的常壓填料吸收塔，用

42、清水吸收混合氣中的溶質(zhì)A ，入塔氣體 中含A 1%（摩爾比），經(jīng)吸收后溶質(zhì)A 被回收了80% ，此時水的用量為最小用量的1.5倍，平衡線為 y=x ,氣相總傳質(zhì)單元高度為1m,試求填料層所需高度。 *答案* y1=0.01； y2=y1(1-)=0.01(1-0.8)=0.002 m=1 LS/GB=1.5(LS/GB)min=1.5(y1-y2)/(y1/m)=1.5m =1.5×1×0.8=1.2 S=m/ LS/GB =1/1.2=0.833； NOG=1/(1-S)ln(1-S)y1/y2+S=3.06 h= NOG×HOG =3.06 m。2.（10分）

43、 有一逆流填料吸收塔, 塔徑為0.5m，用純?nèi)軇┪栈旌蠚庵械娜苜|(zhì)。入塔氣體量為100kmol/h,溶質(zhì)濃度為0.01（摩爾分率），回收率要求達(dá)到90% ，液氣比為1.5 ，平衡關(guān) 系y=x。試求：(1)液體出塔濃度；(2)測得氣相總體積傳質(zhì)系數(shù)Kya=0.10kmol/(m3s)，問該塔填料層高度為多少?提示：NOG=1/(1-S)ln(1-S)(y1-mx2)/(y2-mx2)+S *答案* y1=0.01; y2=y1(1-)=0.01(1-0.9)=0.001 L/G=(y1-y2)/x1,x1=(y1-y2)/(L/G)=(0.01-0.001)/1.5=0.006 HOG=G/Ky

44、a=100/(0.785×0.52×3600)/0.1=1.415 m NOG=1/(1-S)ln(1-S)y1/y2+S; S=m/(L/G)=1/1.5=0.667 NOG=4.16; h=HOG×NOG=1.415×4.16=5.88 m。3.（12分） 用水作為吸收劑來吸收某低濃度氣體生成稀溶液（服從亨利定律），操作壓力為850mmHg ，相平衡常數(shù)m=0.25，已知其氣膜吸收分系數(shù)kG=1.25kmol/(m2.h.atm)，液膜吸收分系數(shù) kL0.85m/h/，試分析該氣體被水吸收時,是屬于氣膜控制過程還是液膜控制過程? *答案* m=E/P E=mP=0.25×850/760=0.28(大氣壓) 是稀溶液 H = s/Ms.E =1000/(0.28×18)=198.4(kmol/(m3.atm) 根據(jù) 1/KG =1/kG +1/(HkL ); 即 1/G =1/1.25 + 1/(198.4×0.85) G kG =1.25 kmol/(m2.h.atm); 因此，是氣膜控