吸收习题课答案

1．最小液气比(L/V)min只对（）（设计型，操作型）有意义，实际操作时，若(L/V)﹤(L/V)min，产生结果是（）。答：设计型吸收率下降，达不到分离要求2．相平衡常数m=1，气膜吸收系数ky=1×10-4Kmol/(m2.s)，液膜吸收系数kx的值为ky的100倍，这一吸收过程为（）控制，该气体为（）溶气体，气相总吸收系数KY=（）Kmol/(m2.s)。（天大97）答：气膜易溶9.9×10-43．某一吸收系统，若1/ky》1/kx,则为气膜控制，若1/ky《1/kx,则为液膜控制。（正，误）。答：错误，与平衡常数也有关。4．气体吸收计算中，表示设备（填料）效能高低的一个量是传质单元高度，而表示传质任务难易程度的一个量是传质单元数。5在吸收塔某处，气相主体浓度y=0.025，液相主体浓度x=0.01，气相传质分系数ky=2kmol/m2·h，气相传质总Ky=1.5kmol/m2·h，则该处气液界面上气相浓度yi应为0.01。平衡关系y=0.5x。6根据双膜理论，当被吸收组分在液相中溶解度很小时，以液相浓度表示的总传质系数B。A大于液相传质分系数B近似等于液相传质分系数C小于气相传质分系数D近似等于气相传质分系数7对一定操作条件下的填料吸收塔，如将填料层增高一些，则塔的HOG将C，NOG将A。A增大B减小C不变D不能判断8吸收塔的设计中，若填料性质及处理量（气体）一定，液气比增加，则传质推动力A，传质单元数B，传质单元高度C，所需填料层高度B。A增大B减小C不变D不能判断9．含SO2为10%（体积）的气体混合物与浓度C=0.02Kmol/m3的SO2水溶液在一个大气压下接触，操作条件下两相的平衡关系为p*=1.62C(大气压)，则SO2将从（）相向（）转移，以气相组成表示的传质总推动力为（）大气压，以液相组成表示的传质总推动力为（）Kmol/m3。答：气液0.06760.041710．实验室中用水吸收CO2基本属于（）控制，其气膜中浓度梯度（）（大于，小于，等于）液膜浓度梯度，气膜阻力（）液膜阻力。（清华97）答：液膜小于小于11．采用化学吸收可使原来的物理吸收系统的液膜阻力（），气膜阻力（）。答：减小不变12．填料的传质单元高度的数值主要与（，）和(）有关。（清华95）答：单位塔截面上的气体处理量填料性能传质系数13．填料层高度的计算可以用传质单元数乘以填料的等板高度。（对，错）答：错，只有平衡线与操作线平行时才成立。14．在吸收塔的设计中，气体流量，气体进出口组成和液相进口组成不变，若减少吸收剂用量，则传质推动力（），设备费用（）。答：减小增多15．某逆流吸收塔用纯溶剂吸收混合气体中易溶气体组分，填料高度无穷大，入塔时Y1=8%（体积），相平衡方程Y=2X。问液气比L/V=2.5时，吸收率Φ=（），L/V=1.5时，Φ=（）。（清华96）答：10.7516．对吸收因数A=0.5的系统进行逆流吸收，当塔高无穷大时，（）A塔顶达到气液平衡B塔底达到气液平衡C塔顶，塔底同时达到气液平衡D塔中没有一处达到气液平衡（浙大97）答：B17．在低浓度难溶气体的逆流吸收塔中，若其它条件不变而入塔液体量增加，则塔的液相传质单元数NL将（），而气相总传质单元数NOG将（），其气体出口浓度y2将（）。（清华98）答：减小增大减小18．某操作中的吸收塔，用清水逆流吸收气体混合物中的A组分，若L增加，其余操作条件不变，则出塔气体ya（），出塔液体的浓度x1（），回收率（）。答：减小减小增大19．低浓度难溶气体在填料塔中被逆流吸收时，若入塔气体量增加而其它条件不变，则气相总传质单元高度HOG（），气相总传质单元数NOG（），液相总传质单元数NOL（），出口气体组成y2（），出口液体组成x1（）。答：增大减小不变增加增加20．某逆流吸收塔在操作时因某种原因使吸收剂入塔量减少，以致操作时的液气比小于原定的最小液气比，则发生下列情况（）（1）液体出塔浓度增加，回收率不变（2）液体出塔浓度不变，气体出塔浓度增加（3）液体出塔浓度和气体出塔浓度均增加（4）在塔的下部将发生解吸现象。答：（3）21．用逆流操作规程的吸收塔处理低浓度易溶溶质的气体混合物，如其它条件不变，而入口气体的浓度增加，则此塔的液相总传质单元NOL（），气相总传质单元数NOG（），出口气体组成y2(),出口液体组成x1（）。答：不变不变增大减小1．某厂用清水在填料塔中逆流吸收排放气中的有害物质A。进塔气中的摩尔分率为y1=0.02，清水用量为最小用量的1.15倍。出塔气达到排放标准y2=0.002。已知相平衡关系为y*=1.5x，吸收过程为气膜控制。因工艺改造原因使入塔气体浓度上升到y1=0.025，并要求液气比保持不变。问能否通过增加填料层高度的方法保持出塔气体组成仍达排放标准？（浙大95/10）2解因为HOG不变可以通过加高的方法保持达排放标准2．在填料层高度为5.67m的吸收塔中用清水吸收空气中的氨，已知混合气体含氨为1.5%（体积），入塔气体流率G=0.024Kmol/m2.s，吸收率为98%，用水量为最小用量的1.2倍，操作条件下的平衡关系为y=0.8x。求所用的水量和填料层的体积吸收总系数。（浙大97）3．解:y2=y1(1-φA)=0.015×(1-0.98)=0.0003SSSNLmVSyyyAOGAA111ln1197.015.19.0119.002.0002.002.012188.997.092.01197.01ln97.0192.0025.0002.0025.097.797.09.01197.01ln97.011OGAN24.197.788.9OGOGNNZZL=1.2V(L/V)min=1.2V(y1-y2)/(y1/m)=1.2VmφA=1.2×0.024×0.8×0.98=0.022kmol/m2sS=mV/L=0.853.某逆流吸收塔用清水吸收丙酮空气的混合气中的丙酮.原工况下,进塔气体中含丙酮1.5%(摩尔分率,下同),操作液气比为最小液气比的1.5倍,丙酮回收率可达99%,现气体入塔浓度降为1.0%,进塔气量提高20%,吸收剂用量,入塔浓度,温度等操作条件不变,已知操作条件下平衡关系满足亨利定律,总传质系数KYa∝G0.8.试求:(1)新工况下的丙酮回收率（2）若仍将回收率维持在99%,则新工况下所需填料层高度为原工况的多少倍?（清华97/10）6解:低浓度吸收,可近似认为Y=y;X=x(1)HOGNOG=H’OGN’OG4一填料塔用清水逆流吸收混合气中的有害组分A。已知操作条件下气相总传质单元高度为1.5m，进塔混合气组成为0.04（A的摩尔分率，下同），出塔尾气组成为0.0053，出塔水溶液浓度为0.0128，操作条件下平衡关系为Y=2.5X。试求：（1）液气比为最小液气比的多少倍？（2）所需填料层高度？（3）若气液流量和初始组成不变，要求尾气浓度降至0.0033，求此时填料层高度为若干米？解：（1）液气比为最小液气比的多少倍?0417.004.0104.01Y00533.00053.010053.02Y01297.000128.0100128.01X059.04.0024.04.0/4.015.1467.515.1485.098.01185.01ln85.011111ln11VaKmNZHSSSNYOGOGAOG52.173.107.152.17.1581.097.01181.01ln81.01197.081.01181.01ln81.01134.1081.0673.02.134.102.173.102.02.02.0OGOGOGOGOGAAOGOGOGOGOGNHNHZZNSNGGNHHN73.10673.099.011673.01ln673.011673.099.05.115.1/5.1121OGANLmVSmmYYYVL804.2001297.000533.00417.0/2121XXYYVL18.25.2/0417.000533.00417.0/)/(1212121minmYYYXXYYVL则286.118.2804.2)/()/(minVLVL(2）所需填料层高度？OGOGNHZ892.0804.2/5.2/LmVS11.5]892.0000533.000417.0)892.01ln[(892.011])1ln[(112221SmXYmXYSSNOG故mNHZOGOG67.711.55.1(3)此条件下的填料层高度。00331.00033.010033.02Y52.7]892.0000331.000417.0)892.01ln[(892.011])1ln[(112221SmXYmXYSSNOGmNHZOGOG28.1152.75.15某逆流操作的吸收塔，用清水洗去气体中的有害组分。已知该塔填料层总高度为9m，平衡关系Y=1.4X，测得气体进、出口浓度Y1=0.03，Y2=0.002，液体出口浓度X1=0.015（均为摩尔比）。试求：（1）操作液气比L/V；（2）气相总传质单元高度HOG，（3）如果限定气体出口浓度Y2=0.0015，为此拟增加填料层高度，在保持液气比不变的条件下应增加多少？解：（1）操作液气比L/V；87.10015.0002.003.0/2121XXYYVL（2）气相总传质单元高度HOG，因OGOGNHZ749.087.1/4.1/LmVS004.6]749.00002.0003.0)749.01ln[(749.011])1ln[(112221SmXYmXYSSNOG故5.16/9/OGOGNZH（3）ZZ？由题意知2Y=0.0015其它条件不变，则5.1OGH不变新情况下的传质单元数为：98.6]749.000015.0003.0)749.01ln[(749.011])1ln[(112221SmXYmXYSSNOG故mZZmNHZOGOG47.1947.1047.1098.65.1