吸收概念題課件

吸收吸收概念題1．用大量的氫氧化鈉溶液吸收煙道氣中的二氧化碳，（其中的化學(xué)反應(yīng)可視為快速不可逆反應(yīng)），其平衡關(guān)系若用亨利定律表示，其亨利常數(shù)

E為0

，溶解度系數(shù)H為

0

，相平衡常數(shù)為

0

。一、填空題：2．某低濃度氣體溶質(zhì)被吸收時，平衡關(guān)系服從亨利定律，傳質(zhì)分系數(shù)分別為kG＝2.74×10-8kmol/(m2·s·kPa)，kL＝6.94×10-5m/s，溶解度系數(shù)H＝1.5koml/(m2·kPa)，該吸收過程為

氣

膜（氣相傳質(zhì)阻力）控制。吸收概念題4．吸收因數(shù)A＝

L/mG

，在填料吸收塔設(shè)計(jì)中，當(dāng)分離要求不變時，A越大，所需填料層高度

降低

。A↑L/G↑(或m↓平衡線下移推動力↑H↓）5．逆流操作的填料吸收塔，當(dāng)吸收因數(shù)A＜1時，若填料層高度H＝∞，則氣液兩相將于塔

底（位置）接近平衡。A＜1即L/G＜m3．溶解度很大的氣體，一般屬于

氣膜

控制。吸收概念題兩種情況吸收概念題6．在已建成的逆流操作的吸收塔中，其操作線與平衡線如圖所示。若其它操作條件不變而系統(tǒng)的溫度增加（設(shè)溫度對kG及kL的影響可以忽略），則塔的氣相總傳質(zhì)單元高度HOG將

↑

，氣體出口濃度將

↑

，溶液出口濃度將↓

。請?jiān)趛—x圖上示意畫出新條件下的吸收操作線及平衡線。y1oxEAB溫度t2↑,氣體溶解度減小，m↑,平衡線上移，平均推動力Δym↓,NA↓；H不變，所以y2↑,η↓，x1↓↑↑↑吸收概念題

y2

↑S＝m/L/G↑，NOG↓吸收概念題7．在傳質(zhì)理論中有代表性的三個模型分別為

有效膜

、

溶質(zhì)滲透

和

表面更新

。在吸收中的理論分析一般采用

有效膜

模型為基礎(chǔ)。8．由于吸收過程氣相中的溶質(zhì)分壓總是

＞

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

上方

。增加吸收劑用量，操作線的斜率

↑

，則操作線向

遠(yuǎn)離

平衡線的方向偏移，吸收過程推動力

↑

。9．脫吸因數(shù)s的表達(dá)式為__mG/L____，在Y-X坐標(biāo)系下的幾何意義是平衡線斜率與操作線斜率之比

。10．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，則操作線將_靠近_平衡線，傳質(zhì)推動力將___↓__，若吸收劑用量減至最小吸收劑用量時，設(shè)備費(fèi)用將_

無窮大_。吸收概念題11．對逆流操作的填料吸收塔，當(dāng)脫吸因數(shù)S＞1時，若塔高為無窮大，則氣液兩相將于塔_底_達(dá)到平衡。12．根據(jù)雙膜理論，兩相間的傳質(zhì)阻力主要集中在_相界面兩側(cè)的液膜和氣膜中_，增加氣液兩相主體的湍動程度，傳質(zhì)速率將__↑_。13．s1，s2，s3是3種氣體在吸收過程中的脫吸因數(shù)，已知s1＞s2＞s3，且吸收過程的操作條件相同，試將3種氣體按溶解度大小排序如下__3＞2＞1__。分析：操作條件相同，相同，由可知當(dāng)有，而m值愈大，表明氣體溶解度愈小。吸收概念題14．壓力__↑__，溫度___↓__，將有利于吸收的進(jìn)行。分析：由，說明m是溫度和壓力的函數(shù)。一般情況下，溫度下降，則E值下降，故溫度下降，壓力增大，導(dǎo)致m值下降，溶解度增大，有利吸收。15．漂流因數(shù)反映__主體流動對傳質(zhì)速率的影響____，當(dāng)漂流因數(shù)大于1時表明由于有主體流動而使傳質(zhì)速率較之單純分子擴(kuò)散速率要大一些________。16．物質(zhì)在靜止流體中的傳遞，主要是依靠流體__分子的無規(guī)則運(yùn)動。物質(zhì)在湍流的傳遞，主要是依據(jù)靠流體__質(zhì)點(diǎn)_的無規(guī)則運(yùn)動。吸收概念題17．吸收操作時，塔內(nèi)任一橫截面上，溶質(zhì)在氣相中的實(shí)際分壓總是__＞___與其接觸的液相平衡分壓，所以吸收操作線總是位于平衡線的__上方__。反之，如果操作線位于平衡線__下方_，則應(yīng)進(jìn)行脫吸過程。18．當(dāng)氣體處理量及初、終濃度已被確定，若減少吸收劑用量，操作線的斜率將_↓，其結(jié)果是使出塔吸收液的濃度_↑_，而吸收推動力相應(yīng)__↓__。19．傳質(zhì)單元數(shù)NOG及NOL反映_分離任務(wù)的難度。HOG及HOL則與設(shè)備的型式、設(shè)備中的操作條件有關(guān),表示完成一個傳質(zhì)元所需的塔板層高度，是吸收設(shè)備性能高低的反映。吸收概念題20．在氣液進(jìn)口濃度給定的情況下，參數(shù)(y1－y2e)／(y2－y2e)值的大小反映溶質(zhì)吸收率的高低

，在氣液進(jìn)口濃度及吸收率已知的條件下，參數(shù)S值的大小反映吸收推動力的大小。(y1－y2e)／(y2－y2e)小，吸收率?。籗大，推動力小21．對常壓下低濃度溶質(zhì)的氣液平衡系統(tǒng)，當(dāng)液相總濃度增加時，其相平衡常數(shù)m將

增大

。分析：由亨利定律式中溶質(zhì)的濃度，；C溶液總濃度，；由題知，y、cA不變，C增加，故m必增大。吸收概念題21．當(dāng)填料層高度等于傳質(zhì)單元高度HOG時，則該段填料層的傳質(zhì)單元數(shù)NOG=

1

，進(jìn)出該填料段的氣體摩爾分?jǐn)?shù)之差等于

該段用氣相摩分?jǐn)?shù)表示的平均推動力

22．對逆流吸收系統(tǒng)，若脫吸因數(shù)S＝1，則氣相總傳質(zhì)單元數(shù)NOG將

等于

理論板數(shù)NT。若脫吸因數(shù)S＞１，則NOG將

小于

NT。23．低濃度難溶氣體的逆流吸收操作系統(tǒng)，若僅增加液體量，而不改變其他條件，則此塔的氣相總傳質(zhì)單元數(shù)NOG將增大

，氣體出口濃度y2將

下降

。吸收概念題二、選擇題：1．逆流操作的吸收塔，若脫吸因數(shù)mG/L增加而汽液進(jìn)口組成不變，則溶質(zhì)回收率將

B

，出塔液體濃度將

D

。A）增加；B）減小；C）不變；D）不一定。分析：s的增大，意味著操作線將向平衡線靠近，使傳質(zhì)推動力減小，故y2必增大，η減小，而x1怎樣改變和m及L/G的具體變化有關(guān)，而此題并沒有明確，故x1不能確定。吸收概念題2．常壓下用水吸收空氣中的二氧化碳，基本上屬于

B控制，其氣膜中的濃度梯度

D

液膜中的濃度梯度（均換算為對應(yīng)的液相組成表示），氣膜阻力

D

液膜阻力。A）氣膜；B）液膜；C）大于；D）小于。3．正常操作的吸收塔，若因某種原因使液體量減少至液氣比小于原定的最小液氣比，下列

C

情況將發(fā)生。A）出塔液體濃度增加，回收率增加；B）出塔氣體濃度增加，出塔液體濃度減??；C）出塔氣體濃度增加，出塔液體濃度增加；D）在塔下部將發(fā)生解吸現(xiàn)象。吸收概念題4．等分子單項(xiàng)擴(kuò)散時的傳質(zhì)速率應(yīng)

B

一組分通過另一停滯組份擴(kuò)散的傳質(zhì)速率。A）大于；B）小于；C）等于。5．氣相壓力一定，溫度提高1倍，組分在氣相中的擴(kuò)散系數(shù)

B

；若溫度不變，壓力增加1倍，則擴(kuò)散系數(shù)

C

。A）增大1倍；B）約原來的21.81倍；C）減少1倍；D）不變。分析：由馬克斯韋爾—吉利蘭公式有吸收概念題6．操作中的吸收塔，當(dāng)其他操作條件不變，僅降低吸收劑入塔濃度，則吸收率將

A

；又當(dāng)用清水作吸收劑時，其他操作條件不變，僅降低入塔氣體濃度，則吸收率將

C

。A）增大；B）降低；C）不變；D）不確定。分析:第一問因?yàn)槲談┤胨舛认陆?，使塔?nèi)傳質(zhì)推動力增大，傳質(zhì)效果提高，從而使氣體出塔濃度下降，吸收率增大。第二問因?yàn)镠、不變,可知也不變不變,可知回收率不變吸收概念題7．對常壓下操作的低濃度吸收系統(tǒng)，系統(tǒng)總壓在較小范圍增加時，享利系數(shù)E將__C

_,相平衡常數(shù)m將_B_，溶解度系H將_C

__。A）增加；B）降低；C）不變；D）不確定。分析：因?yàn)榈蛪合翬僅是溫度的涵數(shù)，及可見總壓增加，E、H不變，m下降。8．雙組分氣體（A、B）進(jìn)行穩(wěn)定分子擴(kuò)散，JA

及NA分別表示在傳質(zhì)方向上某截面處溶質(zhì)A的分子擴(kuò)散速率與傳質(zhì)速率，當(dāng)系統(tǒng)的漂流因數(shù)大于1時，│JA│_C___│JB│；│NA│__

A

__│NB│A）大于；B）小于；C）等于；D）不確定。分析：因?yàn)槭请p組分氣體，所以系統(tǒng)中A和B的濃度梯度大小相等方向相反。由費(fèi)克定律可知A和B的分子擴(kuò)散速率也將大小相等方向相反。然而因漂流因數(shù)大于1，說明產(chǎn)生了主體流動，結(jié)果增大了A的傳遞速率。這里按習(xí)慣B為惰性組分。吸收概念題9．低濃度逆流吸收操作中，若其他操作條件不變，僅增加入塔氣量，則：氣相總傳質(zhì)單元高度HOG將__Ａ___；氣相總傳質(zhì)單元數(shù)NOG將__Ｂ___；出塔氣相組成y2將__Ａ___；出塔液相組成x1將__Ａ__；溶質(zhì)回收率將_Ｂ___；Ａ）增加；Ｂ）減小；Ｃ）不變；Ｄ）不確定。NOG

，NOL

。↓↑吸收概念題

x1

。↑A↓，NOL↑Ay2↑，L/G↓吸收概念題10．低濃度逆流吸收操作中，若其他操作條件不變，僅降低入塔液體組成x2,則：氣相總傳質(zhì)單元高度HOG將__Ｃ____；氣相總傳質(zhì)單元數(shù)NOG將___Ｃ___；氣相出塔組成Y2將__Ｂ___；液相出塔組成X1將_Ｂ____。Ａ）增加；Ｂ）減?。唬茫┎蛔?；Ｄ）不確定。吸收概念題11．低濃度逆流吸收操作中，若其它入塔條件不變，僅增加入塔氣體濃度y1，則：出塔氣體濃度y2將__Ａ___；出塔液體濃度x1__Ａ__。Ａ）增加；Ｂ）減??；Ｃ）不變；Ｄ）不確定。12．對同一溫度和液相濃度的稀溶液，如果總壓減小1倍，則與之平衡的氣相濃度（或分壓）__A

____。A）y增大１倍；B）p增大１倍；C）y減?。北?；D）p減?。北?。分析：稀溶液系統(tǒng)服從亨利定律，則有：或由題意知總壓p減?。北?，即且x,E均不變，則：吸收概念題13．下述分離過程中哪一種不屬于傳質(zhì)分離：_D

____。A）萃取分離；B）吸收分離；C）結(jié)晶分離；D）離心分離。14．在常壓塔中用水吸收二氧化碳，ky和kx分別為氣相和液相傳質(zhì)分系數(shù)，Ky為氣相總傳質(zhì)系數(shù)，m為相平衡常數(shù)，則

D

。A）為氣膜控制，且Ky≈ky；B）為液膜控制，且Ky≈kx；C）為氣膜控制，且Ky≈kx/m；D）為液膜控制,且Ky≈kx/m分析:由(難溶氣體吸收)吸收概念題15．下述說法中錯誤的是_B____。A）溶解度系數(shù)H值很大，為易溶氣體；B）亨利系數(shù)E值很大，為易溶氣體；C）享利系數(shù)E值很大，為難溶氣體；D）平衡常數(shù)m值很大，為難溶氣體。16．下述說法中錯誤的是__A___。A）液體中的擴(kuò)散系數(shù)與壓力成正比，與粘度成反比；B）氣體中的擴(kuò)散系數(shù)與壓力成反比，與溫度的3/2次方成正比；C）液體中的擴(kuò)散系數(shù)與溫度成正比，與粘度成反比；D）發(fā)生在靜止或滯流流體中的擴(kuò)散屬于分子擴(kuò)散。吸收概念題17．下述說法中錯誤的是__B

___。A）理想溶液滿足拉烏爾定律，也滿足亨得定律；B）理想溶液滿足拉烏爾定律，但不滿足亨利定律；C）非理想稀溶液滿足亨利定律，但不滿足拉烏爾定律；D）服從亨利定律并不說明溶液的理想性，服從拉烏爾定律才表明溶液的理想性。1