吸收概念题2011.

吸收1．用大量的氢氧化钠溶液吸收烟道气中的二氧化碳，（其中的化学反应可视为快速不可逆反应），其平衡关系若用亨利定律表示，其亨利常数E为0，溶解度系数H为0，相平衡常数为0。一、填空题：2．某低浓度气体溶质被吸收时，平衡关系服从亨利定律，传质分系数分别为kG＝2.74×10-8kmol/(m2·s·kPa)，kL＝6.94×10-5m/s，溶解度系数H＝1.5koml/(m2·kPa)，该吸收过程为气膜（气相传质阻力）控制。LGGkHkK11GGkK8107.24．吸收因数A＝L/mG，在填料吸收塔设计中，当分离要求不变时，A越大，所需填料层高度降低。A↑L/G↑(或m↓平衡线下移推动力↑H↓）5．逆流操作的填料吸收塔，当吸收因数A＜1时，若填料层高度H＝∞，则气液两相将于塔底（位置）接近平衡。A＜1即L/G＜m3．溶解度很大的气体，一般属于气膜控制。两种情况6．在已建成的逆流操作的吸收塔中，其操作线与平衡线如图所示。若其它操作条件不变而系统的温度增加（设温度对kG及kL的影响可以忽略），则塔的气相总传质单元高度HOG将↑，气体出口浓度将↑，溶液出口浓度将↓。请在y—x图上示意画出新条件下的吸收操作线及平衡线。y1oxEAB温度t2↑,气体溶解度减小，m↑,平衡线上移，平均推动力Δym↓,NA↓；H不变，所以y2↑,η↓，x1↓xyyyOGkmk1K1aKGH＝＝121yy)()(2121xxLyyG↑↑↑OLOGHH、已知OLOLOLOGOGOGNNHHNNHH11121,,xmxymxyANOL22221,1,ymxymxyANoGy2↑OGNS＝m/L/G↑，NOG↓2221mxymxy222111)()(2121xxLyyG7．在传质理论中有代表性的三个模型分别为有效膜、溶质渗透和表面更新。在吸收中的理论分析一般采用有效膜模型为基础。8．由于吸收过程气相中的溶质分压总是＞液相中溶质的平衡分压，所以吸收操作线总是在平衡线的上方。增加吸收剂用量，操作线的斜率↑，则操作线向远离平衡线的方向偏移，吸收过程推动力↑。9．脱吸因数s的表达式为__mG/L____，在Y-X坐标系下的几何意义是平衡线斜率与操作线斜率之比。10．在气体流量、气相进出口组成和液相进口组成不变时，若减少吸收剂用量，则操作线将_靠近_平衡线，传质推动力将___↓__，若吸收剂用量减至最小吸收剂用量时，设备费用将_无穷大_。11．对逆流操作的填料吸收塔，当脱吸因数S＞1时，若塔高为无穷大，则气液两相将于塔_底_达到平衡。12．根据双膜理论，两相间的传质阻力主要集中在_相界面两侧的液膜和气膜中_，增加气液两相主体的湍动程度，传质速率将__↑_。13．s1，s2，s3是3种气体在吸收过程中的脱吸因数，已知s1＞s2＞s3，且吸收过程的操作条件相同，试将3种气体按溶解度大小排序如下__3＞2＞1__。分析：操作条件相同，相同，由可知LGLmGs321mmm321sss当有，而m值愈大，表明气体溶解度愈小。14．压力__↑__，温度___↓__，将有利于吸收的进行。分析：由，说明m是温度和压力的函数。一般情况下，温度下降，则E值下降，故温度下降，压力增大，导致m值下降，溶解度增大，有利吸收。PEm15．漂流因数反映__主体流动对传质速率的影响____，当漂流因数大于1时表明由于有主体流动而使传质速率较之单纯分子扩散速率要大一些________。16．物质在静止流体中的传递，主要是依靠流体__分子的无规则运动。物质在湍流的传递，主要是依据靠流体__质点_的无规则运动。17．吸收操作时，塔内任一横截面上，溶质在气相中的实际分压总是__＞___与其接触的液相平衡分压，所以吸收操作线总是位于平衡线的__上方__。反之，如果操作线位于平衡线__下方_，则应进行脱吸过程。18．当气体处理量及初、终浓度已被确定，若减少吸收剂用量，操作线的斜率将_↓，其结果是使出塔吸收液的浓度_↑_，而吸收推动力相应__↓__。19．传质单元数NOG及NOL反映_分离任务的难度。HOG及HOL则与设备的型式、设备中的操作条件有关,表示完成一个传质元所需的塔板层高度，是吸收设备性能高低的反映。20．在气液进口浓度给定的情况下，参数(y1－y2e)／(y2－y2e)值的大小反映溶质吸收率的高低，在气液进口浓度及吸收率已知的条件下，参数S值的大小反映吸收推动力的大小。(y1－y2e)／(y2－y2e)小，吸收率小；S大，推动力小21．对常压下低浓度溶质的气液平衡系统，当液相总浓度增加时，其相平衡常数m将增大。分析：由亨利定律式中溶质的浓度，；ccmmxyAAc3mkmolC溶液总浓度，；由题知，y、cA不变，C增加，故m必增大。3mkmol21．当填料层高度等于传质单元高度HOG时，则该段填料层的传质单元数NOG=1，进出该填料段的气体摩尔分数之差等于该段用气相摩分数表示的平均推动力22．对逆流吸收系统，若脱吸因数S＝1，则气相总传质单元数NOG将等于理论板数NT。若脱吸因数S＞１，则NOG将小于NT。23．低浓度难溶气体的逆流吸收操作系统，若仅增加液体量，而不改变其他条件，则此塔的气相总传质单元数NOG将增大，气体出口浓度y2将下降。xyyxkmk1K1kL＝OGOGyOGNHHaKGH＝＝二、选择题：1．逆流操作的吸收塔，若脱吸因数mG/L增加而汽液进口组成不变，则溶质回收率将B，出塔液体浓度将D。A）增加；B）减小；C）不变；D）不一定。分析：LmsGs的增大，意味着操作线将向平衡线靠近，使传质推动力减小，故y2必增大，η减小，而x1怎样改变和m及L/G的具体变化有关，而此题并没有明确，故x1不能确定。2．常压下用水吸收空气中的二氧化碳，基本上属于B控制，其气膜中的浓度梯度D液膜中的浓度梯度（均换算为对应的液相组成表示），气膜阻力D液膜阻力。A）气膜；B）液膜；C）大于；D）小于。3．正常操作的吸收塔，若因某种原因使液体量减少至液气比小于原定的最小液气比，下列C情况将发生。A）出塔液体浓度增加，回收率增加；B）出塔气体浓度增加，出塔液体浓度减小；C）出塔气体浓度增加，出塔液体浓度增加；D）在塔下部将发生解吸现象。4．等分子单项扩散时的传质速率应B一组分通过另一停滞组份扩散的传质速率。A）大于；B）小于；C）等于。5．气相压力一定，温度提高1倍，组分在气相中的扩散系数B；若温度不变，压力增加1倍，则扩散系数C。A）增大1倍；B）约原来的21.81倍；C）减少1倍；D）不变。分析：由马克斯韦尔—吉利兰公式有81.1))((oooTTppDD6．操作中的吸收塔，当其他操作条件不变，仅降低吸收剂入塔浓度，则吸收率将A；又当用清水作吸收剂时，其他操作条件不变，仅降低入塔气体浓度，则吸收率将C。A）增大；B）降低；C）不变；D）不确定。分析:第一问因为吸收剂入塔浓度下降，使塔内传质推动力增大，传质效果提高，从而使气体出塔浓度下降，吸收率增大。第二问因为H、不变,可知也不变OGHOGNssInssmxymxysInsNOG1111)1(112221LmsG不变,可知回收率不变7．对常压下操作的低浓度吸收系统，系统总压在较小范围增加时，享利系数E将__C_,相平衡常数m将_B_，溶解度系H将_C__。A）增加；B）降低；C）不变；D）不确定。分析：因为低压下E仅是温度的涵数，及pEm可见总压增加，E、H不变，m下降。8．双组分气体（A、B）进行稳定分子扩散，JA及NA分别表示在传质方向上某截面处溶质A的分子扩散速率与传质速率，当系统的漂流因数大于1时，│JA│_C___│JB│；│NA│__A__│NB│A）大于；B）小于；C）等于；D）不确定。分析：因为是双组分气体，所以系统中A和B的浓度梯度大小相等方向相反。由费克定律可知A和B的分子扩散速率也将大小相等方向相反。然而因漂流因数大于1，说明产生了主体流动，结果增大了A的传递速率。这里按习惯B为惰性组分。ssMHE9．低浓度逆流吸收操作中，若其他操作条件不变，仅增加入塔气量，则：气相总传质单元高度HOG将__Ａ___；气相总传质单元数NOG将__Ｂ___；出塔气相组成y2将__Ａ___；出塔液相组成x1将__Ａ__；溶质回收率将_Ｂ___；Ａ）增加；Ｂ）减小；Ｃ）不变；Ｄ）不确定。aKGHyOGaKLHxOLxyykmkK11xyxkmkK11183.0GkyNOG，NOL。↓↑2221112221mxymxyx1。↑A↓，NOL↑1121mxymxy2y1xOLNAy2↑，L/G↓10．低浓度逆流吸收操作中，若其他操作条件不变，仅降低入塔液体组成x2,则：气相总传质单元高度HOG将__Ｃ____；气相总传质单元数NOG将___Ｃ___；气相出塔组成Y2将__Ｂ___；液相出塔组成X1将_Ｂ____。Ａ）增加；Ｂ）减小；Ｃ）不变；Ｄ）不确定。11．低浓度逆流吸收操作中，若其它入塔条件不变，仅增加入塔气体浓度y1，则：出塔气体浓度y2将__Ａ___；出塔液体浓度x1__Ａ__。Ａ）增加；Ｂ）减小；Ｃ）不变；Ｄ）不确定。12．对同一温度和液相浓度的稀溶液，如果总压减小1倍，则与之平衡的气相浓度（或分压）__A____。A）y增大１倍；B）p增大１倍；C）y减小１倍；D）p减小１倍。分析：稀溶液系统服从亨利定律，则有：ExpxpEy或由题意知总压p减小１倍，即212pp且x,E均不变，则：112222yxPExpEy13．下述分离过程中哪一种不属于传质分离：_D____。A）萃取分离；B）吸收分离；C）结晶分离；D）离心分离。14．在常压塔中用水吸收二氧化碳，ky和kx分别为气相和液相传质分系数，Ky为气相总传质系数，m为相平衡常数，则D。A）为气膜控制，且Ky≈ky；B）为液膜控制，且Ky≈kx；C）为气膜控制，且Ky≈kx/m；D）为液膜控制,且Ky≈kx/m分析:由xyykmkK11yxkkm1(难溶气体吸收)mkKxy15．下述说法中错误的是_B____。A）溶解度系数H值很大，为易溶气体；B）亨利系数E值很大，为易溶气体；C）享利系数E值很大，为难溶气体；D）平衡常数m值很大，为难溶气体。16．下述说法中错误的是__A___。A）液体中的扩散系数与压力成正比，与粘度成反比；B）气体中的扩散系数与压力成反比，与温度的3/2次方成正比；C）液体中的扩散系数与温度成正比，与粘度成反比；D）发生在静止或滞流流体中的扩散属于分子扩散。17．下述说法中错误的是__B___。A）理想溶液满足拉乌尔定律，也满足亨得定律；B）理想溶液满足拉乌尔定律，但不满足亨利定律；C）非理想稀溶液满足亨利定律，但不满足拉乌尔定律；D）服从亨利定律并不说明溶液的理想性，服从拉乌尔定律才表明溶液的理想性。18．下述说法中错误的是_B_____。A）板式塔内气液逐级接触，填料塔内气液连续接触；B）精馏用板式塔，吸收用填料塔；C）精馏既可以用板式塔，也可以用填料塔；D）吸收既可以用板式塔，也可以用填料塔。19．下列各项中属于物性参数的是__Ｂ____。Ａ）气膜吸收系数ky；Ｂ）分子扩散系数Ｄ；Ｃ）涡流扩散系数DE；Ｄ）脱吸因数S。20．通常所讨论的吸收操作中，当吸收剂用量趋于最小用量时，为完成一定的任务(D)。A）回收率趋向最高；B）吸收推动力趋向最大；C）操作最为经济；D）填料层高度趋向无穷大。21．若亨利系数E值很大，依据双膜理论，则可判断过程的吸收速率为___B___控制。A）气膜；B）液膜；C）双膜。22．__A____，对吸收操作有利。A）温度低，气体分压大时；B）温度低，气体分压小时；C）温度高，气体分压大时；D）温度高，气体分压小时。23．为使脱吸操作易于进行，通常可采用_A__或__C___。A）升温；B）加压；C）减压；D）降温；