化工原理之吸收習(xí)題

1、吸收習(xí)題一、分析與判斷1.在密閉容器內(nèi)存在某種低濃度水溶液，容器內(nèi)壓強(qiáng)為，溶液溫度為t,溶質(zhì)含量為，試問(wèn)：1）若將N壓入容器，則 E H m p ;2）若溶液溫度 t下降，則E H m p ;3）注入溶質(zhì)A,則E H m p ；答：1）不變，不變，變小，不變當(dāng)密閉容器內(nèi)壓入 N時(shí)，相當(dāng)于容器內(nèi)的總壓增加，總壓變化時(shí)，對(duì)均無(wú)影響，故E、H不變，溶質(zhì)的含量也不變，平衡分壓p Ex不變，然而， m E / p ,總壓p增加，故m變小。2）變小，變大，變小，變小若溶液的溫度下降，則平衡分壓p 變小，E、H均受溫度的影響， E變小，H變大，m E/ p變小。3）不變，不變，不變，變大注入溶質(zhì)A時(shí)，體系的

2、溫度壓強(qiáng)均不變，此時(shí)物系的E、H、m均不變，而注入 A后，溶液中溶解的溶質(zhì)含量變大，故 p變大。2、某吸收過(guò)程，已知?dú)庀鄠髻|(zhì)系數(shù)與液相傳質(zhì)系數(shù)的關(guān)系是ky 3kx,則此時(shí)氣相傳質(zhì)推動(dòng)力 （y yi）,液相傳質(zhì)推動(dòng)力（Xj x）。（大于、等于，小于，不確定）答：不確定。題中未給出平衡關(guān)系，兩個(gè)傳質(zhì)系數(shù)相差又不大，所以無(wú)法判斷是氣膜控制過(guò)程還是液膜控制過(guò)程。3、低濃度逆流吸收塔設(shè)計(jì)中，若氣體流量、進(jìn)出口組成及液體進(jìn)口組成一定，減小吸收劑用量，傳質(zhì)推動(dòng)力將,設(shè)備費(fèi)用將 （增大、減小，不變）減小吸收劑的用量，則吸收過(guò)程的推動(dòng)力降低，即傳質(zhì)推動(dòng)力減小，達(dá)到原來(lái)的分離要求所需的填料層的高度增加，所以設(shè)備的

3、費(fèi)用將增大。4、某逆流吸收塔操作時(shí)，因某種原因致使吸收劑入塔量減少，以至操作時(shí)液氣比小于原定的最小液氣比，則將發(fā)生什么 情況：。答：氣體出塔含量 y2增大，達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，液體出塔含量X1也增大。吸收劑入塔量減小，吸收的推動(dòng)力下降，由于原定的最小液氣比對(duì)應(yīng)著原分離要求，雖然操作的液氣比小于原定的最小液氣比，操作仍然是吸收操作，只是此時(shí)對(duì)應(yīng)的分離要求發(fā)生了變化，由于液氣比下降，所以操作無(wú)法達(dá)到原來(lái)的設(shè)計(jì)要求,氣體出塔的含量將增大；而又由于操作的溫度、壓強(qiáng)不變，所以吸收的平衡關(guān)系不變，入塔的氣體組成不變，故液氣比越低，對(duì)應(yīng)的出塔的液體組成越接近平衡組成，故液體出塔含量X1也增大。L增加，試判斷下列

4、參數(shù)變化情況5、低濃度逆流吸收操作中，原工況操作線如附圖所示，現(xiàn)其他條件不變而吸收劑用量 并繪出新工況的操作線：出塔液體Xi,出塔氣體y2,回收率 （增大、減小，不變，不確定）題5附圖題6附圖答：減小，減小，增大Kya,吸收劑用量L增加，則kx增大,K ya 增大，H OG減小;kykx填料層高度不變，H OG減小，N OG增大,c mV ,人一通,S 減小，根據(jù)傳質(zhì)單元數(shù)關(guān)聯(lián)圖,Lyiy2mx2增大，而y1、x2均mx2不變，故y2減小，回收率*-y2增大;yiL增大，操作線的斜率變大，而y1、x2均不變，故操作線上端與平衡線的距離變大，出塔液體的組成%減小。出塔液體x1減小，塔底的推動(dòng)力變

5、大，出塔氣體 y2減小，塔頂?shù)耐苿?dòng)力變小，故ym的變化不確定。新工況的操作線如圖所示第5題答案圖第6題答案6、低濃度逆流吸收操作中，原工況操作線如附圖所示，現(xiàn)其他條件不變而吸收劑入塔含量升高，試?yán)L出新工況的操作線。答：因?yàn)槠渌麠l件不變，X2變高，則y2變大，塔頂?shù)耐苿?dòng)力變小，故新工況下的操作線必然下移，且與原工況的操作線的斜率相等。新工況的操作線如圖所示。7、吸收操作中，原工況下氣體進(jìn)塔量為V,進(jìn)出塔的含量分別為 y1、y2。由于某種原因，吸收劑入塔濃度升高，采用增加吸收劑用量L的方法后，使y1、y保持不變。則與原工況相比，被吸收溶質(zhì)總量 ，平均推動(dòng)力 ym（增 大，減小，不變，不確定）。答：

6、不變，減小吸收過(guò)程中被吸收的溶質(zhì)量為：V（yi y2）,由于改變前后的yi、y2均不變，故被吸收的溶質(zhì)量不變；K _Jya 1kym，吸收劑用量L增加，則kx增大，大，HOGkxV”減小;Kya填料層高度不變,y y2一H OG 減小，nOG 增大，n OG -,y1、y2 不變,y mNog增大，故 ym減小。8、低濃度逆流吸收操作中，當(dāng)吸收劑溫度降低其他條件不變時(shí)，試判斷下列參數(shù)變化情況并繪出操作線:相平衡常數(shù)Kyaym,出塔Xi（增第10題圖答:吸收劑溫度降低，則相平衡常數(shù)減小,K ya增大,K,m減小，則ya第8題圖減小，增大，不確定，增大，減小，增大H OGymn大，減小，不變，不確

7、定）。V 一 、一 一減?。惶盍蠈訄D度不 Kyaky kx變,Hog減小，Nog增大，S不變，根據(jù)傳質(zhì)單元數(shù)關(guān)聯(lián)圖,ymx2y2 mx2增大，y1、X2不變，所以y2減小，回收率y y .-一匚增大，y2減小，操作線的斜率不變，y1、x2不變，操作線平行下移，與 y y的交點(diǎn)右移，x1增大,y1一y1y2ymN OG，N OG增大，y y2增大，故 ym的變化趨勢(shì)不目匕確JE。變化后的操作線如圖9、低濃度逆流吸收操作中，當(dāng)氣體進(jìn)口含量 y1下降，其他條件不變時(shí)，則氣體出口含量 y2，液體出口含量x1被吸收溶質(zhì)總量 ,回收率4 ,推動(dòng)力 ym, Nol （增大，減小，不變，不確定）答：減小，減小

8、，減小，不變，減小，不變y1 mx2 一、其他條件不變，則 Nog不變，根據(jù)傳質(zhì)單元數(shù)關(guān)聯(lián)圖， 不變，X2不變，yi下降，y2 mx2第9題答案圖第10題答案圖所以，氣體出口含量 y2也減小，吸收操作線的斜率不變，所以吸收操作線平行下移，所以吸收的平均推動(dòng)力ym減小，回收率減小， Nol也不變，Nol x一x2 ,推動(dòng)力 Xm減小，X2不變，所以，液體出口含量X1減小，因?yàn)槲章氏耎m降，被吸收的溶質(zhì)總量減小。13、對(duì)解吸因數(shù) S 0.5的系統(tǒng)進(jìn)行逆流吸收，當(dāng)塔高為無(wú)窮大時(shí)，塔頂氣相出口含量y y ，塔頂氣相入口含量 yi y1；若系統(tǒng)壓力增加為原來(lái)的4倍，其他條件不變，則此時(shí)y?y , yy

9、i （大于，等于，小于，不確定）。答：等于，大于，大于，等于同上圖14、在吸收、解吸聯(lián)合操作中，維持吸收塔L、V、y1,解吸氣入塔含量 y2和兩塔操作溫度、壓力均不變，現(xiàn)減少解吸氣用量V ,與原工況相比，新工況下離開(kāi)解吸塔的液體含量X2 ,離開(kāi)吸收塔的氣體含量y2,離開(kāi)吸收塔的液體含量x1,吸收塔平均推動(dòng)力ym,吸收塔的回收率 （增大，減小，不變，不確定）。答：增大，增大，增大，減小，減小解吸氣的用量減少，解吸的推動(dòng)力減小，故離開(kāi)解吸塔的液體含量增大，解吸的操作線的斜率變小，在y1不變的條件下，線的位置上移，故出塔的氣體含量增大，其他條件不變，x2增大，則吸收塔的平均推動(dòng)力減小，回收率減小，N

10、OL不變，v mxoA不變，故 不變，X2增大，故 X1也增大。yi mx1第三章傳熱習(xí)題一、填空題1 .三層圓筒壁熱傳導(dǎo)過(guò)程中，最外層的導(dǎo)熱系數(shù)小于第二層的導(dǎo)熱系數(shù)，兩層厚度相同。在其他條件不變時(shí)，若將第二層和第三層的材料互換，則導(dǎo)熱量變（），第二層與第三層的界面溫度變（）。答：變小，變小。2 .在垂直冷凝器中，蒸汽在管內(nèi)冷凝，若降低冷卻水的溫度，冷卻水的流量不變，則冷凝傳熱系數(shù)（），冷凝傳熱量（）。答：減小，增加。冷凝傳熱系數(shù)與溫差的-1/4次方成正比，故溫差增加，冷凝傳熱系數(shù)減??；冷凝傳熱量與溫差的 3/4次方成正比，故溫差增加，冷凝傳熱量增加。3 .在管殼式換熱器中，熱流體與冷流體進(jìn)行

11、換熱，若將殼程由單程該為雙程，則傳熱溫度差（）。答：下降4 .在高溫爐外設(shè)置隔熱檔板，擋板材料的黑度越低，則熱損失越（）。答：越小5 .黑體的表面溫度提高一倍，則黑體的輻射能力提高（）倍。答：156 .沸騰傳熱設(shè)備壁面越粗糙，汽化核心越（），沸騰傳熱系數(shù)a越（）。答：多，大7 .苯在內(nèi)徑為20mm勺圓形直管中作湍流流動(dòng)，對(duì)流傳熱系數(shù)為 1270W/ （nt C）。如果流量和物性不變，改用內(nèi)徑為30mm的圓管，其對(duì)流傳熱系數(shù)變?yōu)椋ǎ￤/ （而.C）。答：612=0.023 - Re0.8 Pr nd r0.8z Ws/d d2=0.023 4 Prnd8d 1(12) 0.8, 1.8=d302

12、01.8=0.482=0.482_ 2=0.4821270=612W/( m )8.某液體在一直管內(nèi)（忽略進(jìn)口段的影響）穩(wěn)定強(qiáng)制湍流流動(dòng)，該管內(nèi)徑為改為27mm并忽略出口溫度變化對(duì)物性所產(chǎn)生的影響。若液體的流速保持不變,0.9417知:若液體的質(zhì)量流量保持不變，管內(nèi)對(duì)流傳熱系數(shù)為原傳熱系數(shù)的0.020m 20mm27mm20mm測(cè)得其對(duì)流傳熱系數(shù)為，現(xiàn)將管內(nèi)徑管內(nèi)對(duì)流傳熱系數(shù)為原傳熱系數(shù)的0.5826 倍；求:解:由 u2 u1 ,0.023 d0.8dun cp0.8 d20.8得2d2did220寸idi0.8d2di27di由W2Wi, W V uA2U2di得u2 A2ui Ai,Ui

13、d2,0.8d2U29 d9 did 9Uo所以 2 0 81”i di Ui . d2diUidi0.8i.6did2did2did20.80.94i7200.80.82did2did2did2i.8i.8曳200.5826d2279.在一內(nèi)鋼管為i80 10mmi勺套管換熱器中，將流量為3500kg/h 的某液態(tài)煌從I00 C冷卻到60 C,其平均比熱為2380J/(kg K)。環(huán)隙逆流走冷卻水，其進(jìn)出口溫度分別為40 C和50 C,平均比熱為 4i74 J/(kg K)。內(nèi)管內(nèi)外側(cè)對(duì)流傳熱系數(shù)分別為2000W/(m2 K)和3000W/(m2K),鋼的導(dǎo)熱系數(shù)可取為45 W/(m K)。

14、假定熱損失和污垢熱阻可以忽略。試求：冷卻水用量7982kg/h ;基于內(nèi)管外側(cè)面積的總傳熱系數(shù)2Ko 883.857iW/(m K)；對(duì)數(shù)平均溫差 32.75 C； (4)內(nèi)管外側(cè)傳熱面積3.i975m2解：由WhCph TiT2WcCpc t2 tiWhCph Ti T23500 2380 I00 60WC 7982 kg/hcPc t2 ti4i74 50 40dmdo dii80 i60In%diIn暨i60i69.80mmi 1do b do iKo i di dm oi i802000 i600.0i i8045 i69.83000i.i3i4 i0 3所以 Ko 883.857iW

15、/(m2 K)t2ti50 20In上 tiln5032.75 C20gWhCph TiT2SK t苗r'o im逆由 Q KoS tm逆WhCph TiT23500 2380 i00 6023.i975m3600 883.857 32.75二、選擇題1 .某一套管換熱器，由管間的飽和蒸汽加熱管內(nèi)的空氣，設(shè)飽和蒸汽溫度為100C,空氣進(jìn)口溫度為 20C,出口溫度為80 C,則此套管換熱器內(nèi)壁溫度應(yīng)是（）。A接近空氣平均溫度B接近飽和蒸汽和空氣的平均溫度C接近飽和蒸汽溫度答：C2.測(cè)定套管換熱器傳熱管內(nèi)對(duì)流傳熱系數(shù)a，冷流體走傳熱管內(nèi)，熱流體走套管環(huán)隙，冷熱流體均無(wú)相變。冷流體的流量及進(jìn)

16、、出口溫度均可測(cè)量。且測(cè)量的精確度基本上相同。用公式ai =Q/si Ati求a i時(shí)，式中的Q用下面（）公式計(jì)算。A Q=WcCp,c(t 2-t i)B Q=WhCp,h(Ti-T 2)C Q=WcCp,c(t 2-t 1) 和 Q=WhCp,h(T-T2)均可以。答：A3.在臥式列管換熱器中，用常壓飽和蒸汽對(duì)空氣進(jìn)行加熱。A殼程B管程兩流體在換熱器中必須（）流動(dòng)。A逆流B并流（冷凝液在飽和溫度下排出），飽和蒸汽應(yīng)走（）C殼程和管程都可以C逆流和并流都可以答：A, C4 .傳熱過(guò)程中當(dāng)兩側(cè)流體的對(duì)流傳熱系數(shù)都較大時(shí)，影響傳熱過(guò)程的將是（）A管壁熱阻BD管外對(duì)流傳熱熱阻污垢熱阻C管內(nèi)對(duì)流傳熱熱阻答：B5 .下述措施中對(duì)提高換熱器殼程對(duì)流傳熱系數(shù)有效的是（）A設(shè)置折流板；B增大板間距C換熱器采用三角形排列；D增加管程數(shù)答：A, C6 .在確定換熱介質(zhì)的流程時(shí)，通常走管程的有（），