化工原理--吸收习题及答案

吸收一章习题及答案一、填空题1、用气相浓度△y为推动力的传质速率方程有两种，以传质分系数表达的速率方程为____________________，以传质总系数表达的速率方程为___________________________。NA=ky(y-yi)NA=Ky(y-ye)2、吸收速度取决于_______________，因此，要提高气－液两流体相对运动速率，可以_______________来增大吸收速率。双膜的扩散速率减少气膜、液膜厚度3、由于吸收过程气相中的溶质分压总_________液相中溶质的平衡分压，所以吸收操作线总是在平衡线的_________。增加吸收剂用量，操作线的斜率_________，则操作线向_________平衡线的方向偏移，吸收过程推动力（y－ye）_________。大于上方增大远离增大4、用清水吸收空气与A的混合气中的溶质A，物系的相平衡常数m=2，入塔气体浓度y=0.06，要求出塔气体浓度y2=0.006，则最小液气比为_________。1.805、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，则传质推动力将_________，操作线将_________平衡线。减少靠近6、某气体用水吸收时，在一定浓度范围内，其气液平衡线和操作线均为直线，其平衡线的斜率可用_________常数表示，而操作线的斜率可用_________表示。相平衡液气比7、对一定操作条件下的填料吸收塔，如将塔料层增高一些，则塔的HOG将_________，NOG将_________(增加，减少，不变)。不变增加8、吸收剂用量增加，操作线斜率_________，吸收推动力_________。（增大，减小，不变）增大增大9、计算吸收塔的填料层高度，必须运用如下三个方面的知识关联计算：_________、_________、_________。平衡关系物料衡算传质速率。10、填料的种类很多，主要有________、_________、_________、________、___________、______________。拉西环鲍尔环矩鞍环阶梯环波纹填料丝网填料11、填料选择的原则是_________________________________________。.表面积大、空隙大、机械强度高价廉，耐磨并耐温。12、在选择吸收剂时，首先要考虑的是所选用的吸收剂必须有__________________。良好的选择性，即对吸收质有较大的溶解度，而对惰性组分不溶解。13、填料塔的喷淋密度是指_____________________________。单位塔截面上单位时间内下流的液体量（体积）。14、填料塔内提供气液两相接触的场所的是__________________。填料的表面积及空隙15、填料应具有较_____的__________，以增大塔内传质面积。大比表面积16、吸收塔内填装一定高度的料层，其作用是提供足够的气液两相_________。传质面积17、菲克定律是对物质分子扩散现象基本规律的描述。18、以（Y-Y*）表示总推动力的吸收速率方程式为NA=KY（Y﹣Y﹡）。19、、吸收操作是依据混合气体中各组分在溶剂中的溶解度不同而得以分离。20、某气体用ABC三种不同的吸收剂进行吸收操作，液气比相同，吸收因数的大小关系为A1﹥A2﹥A3，则气体溶解度的大小关系为。21、实验室用水吸收氨测定填料塔的传质系数Kyα，该系统为控制，随气体流量的增加传质系数Kyα。气膜；增加22、某低浓度气体吸收过程，已知气膜和液膜体积吸收系数分别为：Kya=0.0002Kmol/（m3.s），Kxa=0.4Kmol/（m3.s）。则该吸收过程为；该气体为溶气体。气；易23、当填料塔操作气速达到泛点气速时，充满全塔空隙，此现象称为，这时急剧上升。液体；液泛；塔板压降24、在稳态传质过程，若组分A通过气膜和液膜的推动力为（P-Pi）﹥（Ci-C），则气膜阻力液膜阻力大于25、填料塔是连续接触式气液传质设备，塔内为分散相，为连续相。为保证操作过程中两相的良好接触，故填料吸收塔的顶部要有良好的装置。液体；气体；液体分布装置26、吸收操作时，吸收塔总压增加一倍，相平衡常数m倍，增加压力对吸收操作；吸收塔温度增加，相平衡常数，增加温度对吸收操作。27、假定吸收系统的相平衡常数m为零，填料高度及其他条件不变，若增加气体流量，吸收率将。变小28、逆流操作中用纯溶剂吸收混合气中A，若塔板为无穷多，入塔Yb=8%，平衡关系为Y=2X问（1）若液气比为2.5时，吸收率125%不成立（2）若液气比为2.5时，吸收率75%29、在相同的温度、压力和混合物组成条件下，等分子反向扩散速率单相扩散速率（一组分通过静止气膜的扩散速率）。其原因是。小于；单相扩散速率等于等分子反向扩散速率与该组分在总体流动中传递通量之和30、说明化工原理各单元操作是基于哪些传递原理？分别说明解释三个传递现象的定律？解释吸收和解吸现象用哪一个原理更合适？31、为什么在同一吸收塔内，当操作条件相同时，大多采用逆流操作？答：一方面，在同等条件下，逆流方式可获得较大的平均推动力，因而能有效地提高过程速率；另一方面，逆流时降至塔底的液体恰与刚进塔的吸收剂接触，有利于降低出塔气体的浓度，从而提高溶质的吸收率，所以，吸收塔通常都采用逆流操作。32、易溶气体溶液上方的分压小，难溶气体溶液上方的分压大，只要组份在气相中的分压大于液相中该组分的平衡分压，吸收就会继续进行。二、选择题1、吸收速率主要决定于通过双膜的扩散速度，要提高气液两流体的相对运动，提高吸收效果，则要_________。BA.增加气膜厚度和减少液膜厚度B.减少气膜和液膜厚度C.增加气膜和液膜厚度2、当吸收质在液相中的溶解度甚大时，吸收过程主要受_________控制，此时，总吸收系数Ky_________。A、DA.气膜；B.kx；C.气液膜同时；D.ky；E.液膜；F.Kx3、双膜理论认为吸收过程的阻力集中在_________。AA.两膜层中；B.界面上；C.液膜之中；D.气膜之中；4、升温会使气体在液体中的溶解度_________，对吸收操作_________。C、DA.有利；B.变大；C.变小；D.不利；E.不变；F.无影响；5、_________，对吸收操作有利。AA.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；C.温度高，气体分压小时；6、对处理易溶气体的吸收，为较显著地提高吸收速率，应增大_________的流速。AA.气相；B.液相；C.气液两相；7、若享利系数E值很大，依据双膜理论，则可判断过程的吸收速率为_________控制。BA.气膜；B.液膜；C.双膜8、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.m-2.h-1，气相总传质系数Ky=1.5kmol.m-2.h-1，则该处气液界面上气相浓度yi应为_______，平衡关系y=0.5x。BA.0.02B.0.01C.0.015D.0.005ye=0.5×0.01=0.005NA=Ky（y-ye）=ky（y-yi）1.5（0.025-0.005）=2（0.025-yi）∴yi=0.019、通常所讨论的吸收操作中，当吸收剂用量趋于最小用量时，完成一定的分率_______。DA.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。10、对于逆流操作的吸收塔，其它条件不变，当吸收剂用量趋于最小用量时，则_____。DA.吸收推动力最大；B.吸收率最高；C.出塔气浓度最低；D.吸收液浓度趋于最高。11、在常压下用水逆流吸空气中的CO2，若将用水量增加则出口气体中的CO2量将_____气相总传质系数Ky将_____，出塔液体中CO2浓度将_____。B.A.B.A.增加、B.减少、C.不变12、选择吸收设备时，综合考虑吸收率大，阻力小，稳定性好结构简单造价小，一般应选_____。AA.填料吸收塔B.板式吸收塔C.喷淋吸收塔13、为使脱吸操作易于进行，通常可采用_____或_____。A、CA.升温；B.加压；C.减压；D.降温；14、对于脱吸操作，其溶质在液体中的实际浓度_____与气相平衡的浓度。BA.小于；B.大于；C.等于；15、填料吸收塔空塔的速度应_____于液泛速度。BA.大；B.小；C.等16、对吸收操作影响较大的填料特性是_____。AA.比表面积和自由体积；B.机械强度；C.对气体阻力要小；17、气体在液体中的溶解度②③①指气体在液体中的浓度②指一定条件下气体在液体中的饱和浓度③表明在一定条件下吸收过程可能达到的极限程度18、吸收操作中，对于同样浓度的溶液，易溶气体溶液上方的分压比难溶气体的分压②①大②小③相等19、某填料塔用水吸收空气中的氨气，当液体流量和进塔气体的浓度不变时，增大混合气体的流量，此时仍能进行正常操作，则尾气中氨气的浓度____①_____。①增大②减少不变④不确定20、在以下几个吸收过程，哪个改为化学吸收将会最显著地提高吸收速率。A．水吸收氨；B．水吸收HCl气体；Ｃ．水吸收SＯ２；Ｄ．水吸收CＯ２22判断下列命题是否正确,正确的是。A．上升气速过大会引起漏夜；Ｂ．上升气速过小会引起液泛；Ｃ．上升气速过大会造成过量的液沫夹带；D．上升气速过大会造成过量的气泡夹带；E．上升气速过大会使板效率降低Ｃ23、在吸收操作中，若液气比L/V等于平衡常数m时，则全塔的吸收推动力。A．零；B．不能计算；Ｃ．常数；Ｄ．无穷大Ｄ24、用水吸收混合气中的氨，其他条件不变，当气体流率增加一倍，则总传质系数是原来的倍。A．1倍；B．2倍；Ｃ．20.5倍；Ｄ．不确定A25、浮阀塔、泡罩塔及筛板塔三种板式塔的板效率比较A．浮阀塔﹥泡罩塔﹥筛板塔；B浮阀塔﹤泡罩塔﹤筛板塔．；Ｃ．浮阀塔﹥泡罩塔=筛板塔；Ｄ浮阀塔﹥筛板塔﹥泡罩塔．A五、计算题1、在吸收塔中用清水吸收混合气中的SO2，气体流量为5000m3（标准）/h，其中SO2占10%（体积分率），要求SO2的回收率为95%。气液逆流接触，在塔的操作条件下，SO2在两相间的平衡关系近似为Y*=26.7X，若用水量为最小用水量的2倍，试求用水量为多少Kg/h？（10分）解：已知y1=0.1φA=0.95Vh=5000m3（标准）/h则Y1=0.1/（1-0.1）=0.111Y2=Y1（1-φA）=0.111（1-0.95）=0.00555惰性气体流量V=5000（1-0.1）/22.4=2000.88Kmol/hLmin=200.88（0.111-0.00555）/（0.111/26.7）=5095.32Kmol/hL=2Lmin=2×5095.32=10190.64Kmol/h=10190.64×18=183431.52Kg/h即用水量为183431.52Kg/h2、在逆流操作的吸收塔中，于101.3KPa、25℃下用清水吸收混合气中的H2S，将其浓度由2％降至0.1％（体积）。该系统符合亨利定律。亨利系数E=5.52×104KPa。若取吸收剂用量为理论最小用量的1.5倍，试计算操作液气比L/V及出口液相组成X1。（12分）解：已知y1=0.02y2=0.001E=5.52×104KPaP=101.33KPa则Y1=0.02/（1-0.02）=0.0204Y2=0.001/（1-0.001）=0.001m=E/P=5.25×104/101.33=544.75（L/V）min=（Y1﹣Y2）/（Y1/m）=（0.0204-﹣0.001）/（0.0204/544.75）=517.5L/V=1.5（L/V）min=1.5×517.5=776.25又据全塔物料衡算L（X1﹣X2）=V（Y1﹣Y2）X1=（V/L）/（Y1﹣Y2）﹢X2=（1/776.25）/（0.0204﹣0.001）=2.5×10-5即操作液气比L/V为776.25出口液相组成X1为2.5×10-53、某一逆流操作的填料塔中，