2022年2022年化工原理课后作业 .pdf

《2022年2022年化工原理课后作业 .pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年2022年化工原理课后作业 .pdf（14页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、6吸收一、单选题1用纯溶剂吸收混合气中的溶质。逆流操作，平衡关系满足亨利定律。当入塔气体浓度y1上升，而其它入塔条件不变，则气体出塔浓度y2和吸收率的变化为：（）。 C （A）y2上升，下降（B）y2下降，上升（C）y2上升，不变（D）y2上升，变化不确定2在填料塔中，低浓度难溶气体逆流吸收时，若其它条件不变，但入口气量增加，则气相总传质单元数（）。 B A 增加 B 减少 C 不变 D 不定3 在填料塔中， 低浓度难溶气体逆流吸收时，若其它条件不变， 但入口气量增加， 则出口气体组成将 （） 。A A 增加 B 减少 C 不变 D 不定4 在填料塔中， 低浓度难溶气体逆流吸收时，若其它条件不

2、变， 但入口气量增加， 则出口液体组成 （）。A A 增加 B 减少 C 不变 D 不定5低浓度的气膜控制系统，在逆流吸收操作中，若其它条件不变，但入口液体组成增高时，则气相总传质单元数将（）。 C A 增加 B 减少 C 不变 D 不定6低浓度的气膜控制系统，在逆流吸收操作中，若其它条件不变，但入口液体组成增高时，则气相总传质单元高度将（）。 C A 增加 B 减少 C 不变 D 不定7低浓度的气膜控制系统，在逆流吸收操作中，若其它条件不变，但入口液体组成增高时，则气相出口组成将（）。 A A 增加 B 减少 C 不变 D 不定8低浓度的气膜控制系统，在逆流吸收操作中，若其它条件不变，但入口

3、液体组成增高时，则液相出口组成将（）。 A A 增加 B 减少 C 不变 D 不定名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 14 页 - - - - - - - - - 9正常操作下的逆流吸收塔，若因某种原因使液体量减少以至液气比小于原定的最小液气比时，下列哪些情况将发生？ C （A）出塔液体浓度增加，回收率增加（B）出塔气体浓度增加，但出塔液体浓度不变（C）出塔气体浓度与出塔液体浓度均增加（D）在塔下部将发生解吸现象10最大吸收率与（）无关。 D A 液气比 B

4、液体入塔浓度 C 相平衡常数 D 吸收塔型式11逆流填料吸收塔，当吸收因数A 1 且填料为无穷高时，气液两相将在（）达到平衡。 B A 塔顶 B塔底 C塔中部 D塔外部12某吸收过程，已知ky= 410-1 kmol/m2.s ，kx= 810-4 kmol/m2.s ，由此可知该过程为（）。 A A 液膜控制 B气膜控制 C判断依据不足 D 液膜阻力和气膜阻力相差不大二、填空题1物理吸收操作属于（）过程。传质2物理吸收操作是一组分通过另一停滞组分的（）扩散。单向3当平衡线在所涉及的范围内是斜率为m的直线时，则1/Ky=1/ky+（）1/kx。m 4吸收塔底部的排液管成U 形，目的是起（）作用

5、，以防止（）。液封作用气体倒灌5操作中的吸收塔，若使用液气比小于设计时的最小液气比，则其操作结果是（）。达不到要求的吸收分离效果6若吸收剂入塔浓度X2降低，其它操作条件不变，吸收结果将使吸收率（）。增大7若吸收剂入塔浓度X2降低，其它操作条件不变，则出口气体浓度（）。降低8含 SO2为 10%(体积 ) 的气体混合物与浓度c 为 0.02 kmol/m3的 SO2水溶液在一个大气压下相接触。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（）相转移。气相液相名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - -

6、- 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 14 页 - - - - - - - - - 9含 SO2为 10%(体积 ) 的气体混合物与浓度c 为 0.02 kmol/m3的 SO2水溶液在一个大气压下相接触。操作条件下两相的平衡关系为p*=1.62c ( 大气压 ) ，以气相组成表示的传质总推动力为（）大气压。 0.0676 atm 10含 SO2为 10%(体积 ) 的气体混合物与浓度c 为 0.02 kmol/m3的 SO2水溶液在一个大气压下相接触。操作条件下两相的平衡关系为p*=1.62c ( 大气压 ) ， 以液相组成表示的传质总推动力为（） kmol/m3。

7、0.0417 kmol/m311总传质系数与分传质系数之间的关系为l/KL=l/kL+H/kG，其中 l/kL为（）。液膜阻力12总传质系数与分传质系数之间的关系为l/KL=l/kL+H/kG，当（）项可忽略时，表示该吸收过程为液膜控制。气膜阻力 H/kG13总传质系数与分传质系数之间的关系为l/KL=l/kL+H/kG，其中 H/kG为（）。气膜阻力14总传质系数与分传质系数之间的关系为l/KL二 l/kL+H/kG，当（）项可忽略时，表示该吸收过程为气膜控制。液膜阻力 l/kL15亨利定律的表达式之一为p*=Ex，若某气体在水中的亨利系数E值很大，说明该气体为（）气体。难溶16亨利定律的表

8、达式之一为p*=Ex，若某气体在水中的亨利系数E值很小，说明该气体为（）气体。易溶17低浓度气体吸收中， 已知平衡关系y*=2x， kxa=0.2 kmol/m3.s ，kya =2 l0-4kmol/m3.s ，则此体系属（）控制。气膜18吸收过程的传质速率式：NA=KG （） = kY（）。 （p-p*）（y-yi）19压力（），温度（），将有利于吸收的进行。增高降低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，填料层高度趋向（）。无穷大21某操作中的吸收塔，用清水逆流吸收气体混合物中A 组分。若 y1下降， L、V、P、T 等不变，则回收率（）。减小22某操作中的吸收塔，用清水

9、逆流吸收气体混合物中A组分。若 L 增加，其余操作条件不变，则出塔液体浓度（）。降低23吸收因数A可表示为（）。 L/mV 24吸收因数A在 Y-X 图上的几何意义是（）。操作线斜率与平衡线斜率之比名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 14 页 - - - - - - - - - 25脱吸因数S可表示为（）。 mV / L 26脱吸因数S在 Y-X 图上的几何意义是（）。平衡线斜率与操作线斜率之比27在逆流解吸塔操作时，若气液入口组成及温度、压力均不变，而气量与

10、液量同比例减少，对液膜控制系统，气体出口组成将（）。增加28在逆流解吸塔操作时，若气液入口组成及温度、压力均不变，而气量与液量同比例减少，对液膜控制系统，液体出口组成将（）。减少29在逆流解吸塔操作时，若气液入口组成及温度、压力均不变，而气量与液量同比例减少，对液膜控制系统，溶质解吸率将（）。增加30实验室用水逆流吸收空气中的CO2， 当水量和空气量一定时，增加 CO2量，则入塔气体浓度 （） 。增加31实验室用水逆流吸收空气中的CO2，当水量和空气量一定时，增加 CO2量，出塔气体浓度 （）。增加32实验室用水逆流吸收空气中的CO2，当水量和空气量一定时，增加 CO2量，出塔液体浓度 （）。

11、增加33吸收过程物料衡算时的基本假定是：（1）（）；（ 2）（）。气相中惰性气体不溶于液相吸收剂不挥发34在气体流量、气体进出口压力和组成不变时，若减少吸收剂用量，则传质推动力将（）。减小35在气体流量、气体进出口压力和组成不变时，若减少吸收剂用量，则操作线将（） 平衡线。靠近36在气体流量、气体进出口压力和组成不变时，若减少吸收剂用量，则设备费用将（）。增加37对一定操作条件下的填料塔，如将填料层增高一些，则塔的HOG将（）。不变38对一定操作条件下的填料塔，如将填料层增高一些，则塔的NOG将（）。增加39提高吸收剂用量对吸收是有利的。当系统为气膜控制时，Kya 值将（）。名师资料总结 -

12、- -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 14 页 - - - - - - - - - 基本不变或不变40提高吸收剂用量对吸收是有利的。当系统为液膜控制时，Kya 值将（）。变大41在吸收过程中，若液气比等于最小液气比时，则塔高为（）。无穷大42如果一个低浓度气体吸收塔的气相总传质单元数NOG=1，则此塔的进出口浓度差 （Y1-Y2）将等于（）。塔内按气相组成表示的平均推动力三 计算1. 吸收剂用量对气体极限残余浓度的影响用纯水逆流吸收气体混合物中的SO2(其余组分可视为惰性成分)，

13、混合物中SO2的初始浓度为 5(体积百分数 )， 在操作条件下相平衡关系xy0.5，试分别计算液气比为 4 与 6 时气体的极限出口浓度。解：当填料塔为无限高， 气休出口浓度达极限值， 此时操作线与平衡线相交。 对于逆流操作，操作线与平衡线交点位置取决于液气比与相平衡常数m 的相对大小。当 LG4， （LGm时，操作线ab 与平衡线交于塔底 (见附图点 b)，由相平衡关系可以计算液体出口的最大浓度为：由物料衡算关系可求得气体的极限出口浓度为：当 LG6 时(LGm)， 操作线 a b 与平衡线交于塔顶 (见附图中点 a )，由平衡关系可以计算气体极限出口浓度为：由物料衡算关系可求得液体出口浓度

14、为：从以上计算结果可知，当L/Gm 时，气体的极限残余浓度随LG 增大而减小；当 L/Gm 时，气体的极限浓度只取决于吸收剂初始浓度，而与吸收剂的用量无关。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 14 页 - - - - - - - - - 2. 逆流与并流操作最小吸收剂用量在总压为 3 039105 Pa(绝对)、 温度为 20下用纯水吸收混合气体中的SO2，SO 2的初始浓度为 0.05(摩尔分率 )，要求在处理后的气体中SO2含量不超过 1(体积百分数 )。

15、已知在常压下 20时的平衡关系为y139x，试求逆流与并流操作时的最小液气比(LG) 各为多少 ? 解：由常压下 20时的相平衡关系y139x，可求得 p3039105Pa、t=20时的相平衡常数为：（1）逆流操作时，气体出口与吸收剂入口皆位于塔顶，故操作线的一个端点(y2,x2)的位置已经确定 (附图 b 中点 b)。当吸收剂用量为最小时， 操作线将在塔底与平衡线相交于点d，即myx/1max1。于是 ,由物料衡算式可求得最小液气比为:(2) 并流操作时，气体与液体进口皆位于塔顶，故操作线一端点(1y、2x)的位置已确定（附图b 中点 c） 。当吸收列用量最小时，气液两相同样在塔底达到平衡，

16、操作线与平衡线交于d 点，此时myx2max1。由物料衡算式可得最小液气比为附图（ a）附图（ b）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 14 页 - - - - - - - - - 从以上计算结果可以看出， 在同样的操作条件下完成同样的分离任务，逆流操作所需要的最小液气比远小于井流。因此，从平衡观点看， 逆流操作优于并流操作。3. 吸收塔高的计算某生产过程产生两股含有HCl 的混和气体，一股流量1G0.015kmo1s，HCI 浓度1 .01Gy（摩尔分率），

17、另一股流量1G0015kmo1s，HCl 浓度04.02Gy(摩尔分率 )。今拟用一个吸收塔回收二股气体中的HCl，总回收率不低于 85，历用吸收剂为 20纯水，亨利系数 E2786105 Pa，操作压强为常压，试求：(1) 将两股物料混和后由塔底入塔(附图 a中点 a )，最小吸收剂用量为多少 ?若将第二股气流在适当高度单独加入塔内(附图 a中点 b)，最小吸收刘用量有何变化？(2) 若空塔速度取05ms，并已测得在此气速下3108aKykmo1（sm2） ，实际液气比取最小液气比的12 倍，混合进料所需塔高为多少？(3) 若塔径与实际液气比与 (2)相同，第二股气流在最佳位置进料，所需塔高

18、为多少？中间加料位于何处？解：(1) 在操作条件下，系统的相平衡常数为：两股气体混和后的浓度为：气体出口浓度为两股气体混合后进塔的最小液气比（参见附图b）为：附图（ a）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 14 页 - - - - - - - - - 当两股气体分别进塔时， 塔下半部的液气比大于上半部， 操作线将首先在中间加料处与平衡线相交 (参见附图c)，对中间加料口至塔顶这一段作物料衡算，可求出为达到分离要求所需要的最小液气比为”吸收塔下半部的液气比056

19、.4/1minGL， 对下半部作物料杨算可得液体最大出口浓度为连接(2y，0） 、 （2Gy，myG2）和（1Gy，myG1）三点即得分段进料的操作线。附图（ b）附图（ c）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 14 页 - - - - - - - - - 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 14 页 - - - - - -

20、- - - 4. 吸收剂再循环对所需塔高的影响用纯水吸收空气氨混合气体中的氨，氨的初始浓度为0.05(摩尔分率 )，要求氨回收率不低于95，塔底得到的氨水浓度不低于0.05。已知在操作条件下气液平衡关系xye95.0，试计算：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 14 页 - - - - - - - - - 5. 吸收剂用量对传质系数的影响名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心

21、整理 - - - - - - - 第 11 页，共 14 页 - - - - - - - - - 6. 传质阻力较小侧流体的流量变化对吸收过程的影响名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 14 页 - - - - - - - - - 7. 提高回收率的代价名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 14 页 - - - - - - - - - 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页，共 14 页 - - - - - - - - -