化工原理：吸收復(fù)習(xí)題

1、一、填空題：1、20時(shí),CO2氣體溶解于水的溶解度為0.878(標(biāo))m3/m-3(H2O),此時(shí)液相濃度C=_kmol/m3。液相摩爾分率xA=_.2、在常壓下,20時(shí)氨在空氣中的分壓為50mmHg,此時(shí)氨在混合氣中的摩爾分率yA=_,3、用相平衡常數(shù)m表達(dá)的亨利定律表達(dá)式為_(kāi).在常壓下，20時(shí), 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(shí)m=_.4、用氣相濃度p，C、y、x為推動(dòng)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_(kāi),以總傳質(zhì)系數(shù)表達(dá)的傳質(zhì)速率方程為_(kāi).5、用y, x為推動(dòng)力的傳質(zhì)速率方程中,當(dāng)平衡線為直線時(shí)傳質(zhì)總系數(shù)

2、Ky與分系數(shù)kx，ky的關(guān)系式為_(kāi),Kx與kx，ky的關(guān)系式為_(kāi).6、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_(kāi).7、某吸收塔中，物系的平衡線方程為y=2.0 x，操作線方程為y=3.5x+0.001,當(dāng)y1=0.06，y2=0.0015時(shí)，x1=_，x2=_，L/V=_,氣相傳質(zhì)單元數(shù)NOG=_.8、吸收過(guò)程主要用于三個(gè)方面:_,_,_.9、填料的種類很多，主要有_,_,_,_,_，_.10、質(zhì)量傳遞包括有等過(guò)程。11、吸收是指的過(guò)程，解吸是指的過(guò)程。12、吸收質(zhì)是指；而吸收劑則是指；惰性組分是

3、指。13、列組分，哪個(gè)是吸收質(zhì)，哪個(gè)是吸收劑.(1) 用水吸收HCL生產(chǎn)鹽酸,HO是_，HC是_.(2)用98.3 H2SO吸收SO生產(chǎn)H2SO，SO是；H2SO是。(3)用水吸收甲醛生產(chǎn)福爾馬林,H2O是；甲醛是。14、相平衡關(guān)系將取決于以下兩種情況：(1) 若 pep 或 CCe則屬于過(guò)程 (2) 若 ppe或 CeC 則屬于過(guò)程15、吸收速度取決于，因此，要提高氣液兩流體相對(duì)運(yùn)動(dòng)速率，可以來(lái)增大吸收速率。16、氣相吸收速率方程中，ky是以為氣膜傳質(zhì)推動(dòng)力的氣膜傳質(zhì)系數(shù)； 而 kx是以為液膜傳質(zhì)推動(dòng)力的液膜傳質(zhì)系數(shù)。17、由于吸收過(guò)程氣相中的溶質(zhì)分壓總液相中溶質(zhì)的平衡分壓，所以吸收操作線總

4、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(guò)程推動(dòng)力（yye）。18、含SO2為10（體積）的氣體混合物與濃度C為0.020kmol/m3的SO2水溶液在一個(gè)大氣壓下相接觸。操作條件下兩相的平衡關(guān)系為pe1.62C（大氣壓） ，則SO2將從相向相轉(zhuǎn)移，以氣相組成表示的傳質(zhì)總推動(dòng)力為大氣壓.19、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〉拇涡蚴牵煌黄胶夥謮合?，它們的液相平衡濃度大小順序是?0、吸收中，溫度不變，壓力增大，可使相平衡常數(shù)_（增大， 減小，不變），傳質(zhì)推動(dòng)力_(增大，減小，不變) 21、吸收過(guò)程物料衡算時(shí)的

5、基本假定是： (1)_。 (2)。22、對(duì)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(shí)，亨利系數(shù)E，相平衡常數(shù)m，溶解度系數(shù)H_。23、在常壓下，測(cè)定水中溶質(zhì)A 的摩爾濃度為0.56kmol/m3，此時(shí)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(shí)，相平衡常數(shù)m=， 若測(cè)得總壓值為2 atm ，則此時(shí)的亨利系數(shù)E=atm,而溶解度系數(shù)Hkmol/(m3atm)。24、含溶質(zhì)A 摩爾分率為x2=0.2的溶液與壓力為 2atm，y1=0.15的氣體等溫接觸（此條件下的平衡關(guān)系為：pe=1.2x），則此時(shí)將發(fā)生過(guò)程。用氣相組成和液相組成表示的總傳質(zhì)

6、推動(dòng)力分別為y=， x=（摩爾分率）。25、在氣體流量，氣相進(jìn)出口組成和液相進(jìn)口組成不變時(shí)，若減少吸收劑用量，則傳質(zhì)推動(dòng)力將，操作線將平衡線。26、當(dāng)溫度增高時(shí)，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。 27、對(duì)一定操作條件下的填料吸收塔，如將塔料層增高一些，則塔的HOG將，NOG將(增加，減少，不變)。28、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(wú)窮大，入塔y1=8（體積），平衡關(guān)系y=2x。試問(wèn):.若液氣比（摩爾比，下同）為2.5時(shí)，吸收率= _.若液氣比為1.5時(shí)，吸收率=_29、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

7、比小于設(shè)計(jì)時(shí)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。30、計(jì)算吸收塔的填料層高度，必須運(yùn)用如下三個(gè)方面的知識(shí)關(guān)聯(lián)計(jì)算：、。31、溶解度很大的氣體，吸收時(shí)屬于控制，強(qiáng)化吸收的手段是。32、某爐氣含SO28.1（體積），在一條件下,測(cè)得與其成平衡的溶液濃度為0.003（摩爾分率），則其相平衡常數(shù)值為_(kāi).34、吸收劑用量增加，操作線斜率，吸收推動(dòng)力。（增大，減小，不變） 35、對(duì)于難溶氣體，吸收時(shí)屬于控制的吸收，強(qiáng)化吸收的手段是。36、某低濃度氣體吸收過(guò)程，已知m1，氣膜體積傳質(zhì)分系數(shù)kya210-4kmol/(m3.s)，液

8、膜體積傳質(zhì)分系kxa0.4 kmol/(m3.s)。則該吸收過(guò)程為_(kāi)膜阻力控制。氣膜阻力占總阻力的百分?jǐn)?shù)為。37、亨利系數(shù)E值（Epe/x）的大小反映了氣體吸收質(zhì)被吸收的難易程度，其E值愈大，則該氣體被吸收。38、物理吸收的極限取決于當(dāng)時(shí)條件下_，吸收速率取決于吸收質(zhì)從氣相主體傳入液相主體的_。39、填料吸收塔正常操作時(shí),氣相為相； 液相為相；而當(dāng)出現(xiàn)液泛現(xiàn)象時(shí)，則氣相為相，液相為相。40、氣體的溶解度隨_的升高而減少，隨_的升高而增大，所以_對(duì)吸收操作有利。41、當(dāng)吸收質(zhì)在液相中的溶解度甚大時(shí)，吸收速率主要受_膜一方的吸收阻力控制，稱為_(kāi)，此時(shí)氣相吸收總系數(shù)Ky_。42、吸收塔內(nèi)填裝一定高度

9、的料層，其作用是提供足夠的氣液兩相_。43、填料應(yīng)具有較_的_，以增大塔內(nèi)傳質(zhì)面積。44、一般吸收塔中常采用逆流操作，其目的是_。45、吸收操作中，當(dāng)氣液兩相達(dá)到平衡時(shí)，其吸收推動(dòng)力_，吸收速率_。 46、填料塔內(nèi)提供氣液兩相接觸的場(chǎng)所的是_。問(wèn)答題：1、有一填料吸收塔，逆流操作，氣體由塔底進(jìn)入，吸收劑從塔頂淋下，該過(guò)程的平衡線與操作線如下圖，試將下列有關(guān)參數(shù)表示在圖上。（1）塔頂、塔底氣液組成；（2）作出最小液氣比時(shí)的操作線；（3）理論上塔底可獲得的最大濃度。2、吸收傳質(zhì)中的雙膜理論的基本點(diǎn)是什么? 雙膜理論的基本點(diǎn)是：氣液相之間有一固定的界面，氣相一側(cè)存在氣膜，液相一側(cè)存在液膜，氣體吸收是

10、吸收質(zhì)的分子在兩層膜中的擴(kuò)散，由氣膜，擴(kuò)散，穿過(guò)界面，再穿過(guò)液膜傳到液相主體；吸收阻力集中在兩層膜內(nèi)。兩膜以外為氣相主體和液相主體，處于充分湍動(dòng)各點(diǎn)濃度均勻一致；3、什么叫吸收操作?舉例說(shuō)明吸收操作在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用。 利用混合氣體各組分對(duì)某溶劑具有不同的溶解度，從而使氣體混合物得以分離的過(guò)程。例如焦?fàn)t氣中氨的分離，氯化氫氣體用水吸收生產(chǎn)鹽酸，合成氨工業(yè)中用銅氨溶液吸收原料氣中的CO、CO2、H2S等有害氣體。4、亨利定律有哪幾種表達(dá)式?它們只適合于什么場(chǎng)合? *答案* PeEx，peC/H，yemx E稱為亨利系數(shù)，H稱為溶解度系數(shù)，m稱為相平衡常數(shù)。它們只適合于稀溶液的情況。5、提高吸收速

11、率應(yīng)采取哪些措施? 由NAKy（yye）看出，為了提高NA，必須增大吸收系數(shù)和吸收推動(dòng)力。(1.)增大湍動(dòng)程度；(2.)增大氣液接觸是為了增大吸收系數(shù)；(3).增大液氣比是為了提高推動(dòng)力。5、何謂氣膜控制吸收?如何提高吸收總系數(shù)? 當(dāng)溶質(zhì)氣體A為易溶氣體時(shí)，值較小，1/K1/km/k，1/K1/k，此時(shí)為氣膜控制吸收。 因?yàn)镵yky， 所以關(guān)鍵是提高氣相傳質(zhì)分系數(shù)y。增大湍動(dòng)程度，提高氣液接觸面積，可提高k。6、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(duì)操作線有何影響?溶質(zhì)氣體A得以吸收的最小溶劑用量、最小液氣比時(shí)，欲達(dá)到分離要求需填料層高度（或理論塔板數(shù)）無(wú)窮大，所以在最小液氣

12、比時(shí)，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(shí)，有一部分操作線會(huì)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1.11.5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。7、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？（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(huì)導(dǎo)致操作費(fèi)增大，溶液濃度x1下降）；（4）、噴淋液體應(yīng)均勻，并保證填料被充分潤(rùn)濕；（5）、可適當(dāng)增加填料層高度。計(jì)算題：

13、1.一逆流操作的常壓填料吸收塔，用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(shí)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。2.在常壓逆流操作的填料吸收塔中用清水吸收空氣中某溶質(zhì)A ，進(jìn)塔氣體中溶質(zhì)A 的含量為8%（體積），吸收率為98%，操作條件下的平衡關(guān)系為y=2.5x， 取吸收劑用量為最小用量的1.2倍，試求：(1)水溶液的出塔濃度；(2)若氣相總傳質(zhì)單元高度為0.6m，現(xiàn)有一填料層高為6m的塔問(wèn)該塔是否合用? 3、在常壓逆流操作的填料塔內(nèi)，用純?nèi)軇㏒ 吸收混合氣體中的可溶組分A 。

14、入塔氣體中A 的摩爾分率為0.03，要求吸收率為95%。已知操作條件下的解吸因數(shù)為0.8 ，物系服從亨利定律，與入塔氣體成平衡的液相濃度為0.03（摩爾分率）。試計(jì)算：(1)操作液氣比為最小液氣比的倍數(shù)；(2)出塔液體的濃度；(3)完成上述分離任務(wù)所需的氣相總傳質(zhì)單元數(shù)NOG。4、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(cè)得氣相總體積傳質(zhì)系數(shù)Kya=0.10kmol/（m3.s），問(wèn)該塔填料層高度為多少?提示：NO

15、G=1/(1-S)ln(1-S)(y1-mx2)/(y2-mx2)+S5、在總壓P500 kN/.m2、溫度27下使含CO23.0（體積）的氣體與含CO2370/m3的水相接觸，試判斷是發(fā)生吸收還是解吸? 并計(jì)算以CO2的分壓差表示的傳質(zhì)總推動(dòng)力。已知：在操作條件下，亨利系數(shù)E1.7310kN/m2水溶液的密度可取1000kg.m-3，CO2的分子量44。6、用填料塔從一混合氣體中吸收所含的苯。 混合氣體中含苯 5（體積），其余為空氣, 要求苯的回收率為90（以摩爾比表示），吸收塔為常壓操作，溫度為25，入塔混合氣體為每小時(shí)940標(biāo)準(zhǔn)m3，入塔吸收劑為純煤油，煤油的耗用量為最小耗用量的1.5倍

16、，已知該系統(tǒng)的平衡關(guān)系y=0.14x，已知?dú)庀囿w積傳質(zhì)系數(shù)Kya0.035kmol/m3s，純煤油的平均分子量Ms 170，塔徑D0.6m。試求：（1）吸收劑的耗用量為多少kg/h?（2）溶液出塔濃度x1 為多少?（3）填料層高度Z為多少m?7、今有逆流操作的填料吸收塔，用清水吸收原料氣中的甲醇。已知處理氣量為 1000 m3/h（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)），原料氣中含甲醇100g/m3），吸收后的水溶液中含甲醇量等于與進(jìn)料氣體相平衡時(shí)的濃度的67%。設(shè)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下操作，要求甲醇的回收率為98%，吸收平衡線可取為 y=1.15x，Ky=0.5kmol/（m2.h），塔內(nèi)單位體積填料的有效氣體傳質(zhì)面積為190 m2/m3，取塔內(nèi)的氣體空塔流速為0.5m/s試求：(1)水用量；(2)塔徑；(3)填料層高度。甲醇分子量為328、用填料塔從一混合氣體中吸收所含苯。進(jìn)塔混合氣體含苯5