化工原理chapter9气体吸收自测题.docx

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1、气体吸收单元自测题一、填空题1、吸收操作的依据是 ，以达到分离气体混合物的目的。2、Henry定律的表达式为pe=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。3、由于吸收过程中气相中溶质分压总是 溶质的平衡分压，因此吸收操作线总是在平衡线的 。4、在1atm、20下某低浓度气体混合物被清水吸收，若气膜传质系数为kG=0.1kmol/(m2.h.atm)，液膜传质系数kL=0.25kmol/(m2.h.atm)，溶质的溶解度系数H=150kmol/(m3.atm)，则该溶质为 气体，气相总传质系数KY= kmol/(m2.h.Y)。5、解吸时，溶质由向传递，压力 温度将有利于解吸

2、。6、双膜理论的基本论要点 。对气膜控制体系，传质阻力主要集中在 相中，对液膜控制体系，传质阻力主要集中在 相中。7、在吸收过程中，若提高吸剂用量，对气膜控制的物系，体积总传质系数KYa ，对液膜控制的物系，体积总传质系数KYa 。8、吸收操作中增加吸收剂用量，操作线的斜率 ，吸收推动力 。9、当吸收剂用量为最小用量时，则所需填料层高度将为 。10、在常压逆流操作的填料塔中，用纯溶剂吸收混合气中的溶质。已知进塔气相组成Y1为0.02(摩尔比)，操作液气比为(L/G)=0.9，气液平衡关系为Y=1.0X，则溶质组分的回收率最大可达 。11、脱吸因数可表示为 ，吸收因数可表示为 。12、低浓度逆流

3、吸收操作中，当气体进口含量y1下降，其它条件不变时，则气体出口含量y2 ，液体出口含量x1 ，被吸收溶质总量 ，回收率 ，平均推动力ym ，NOL 。（增大、减小、不变、不确定）13、低浓度逆流吸收操作中，其它条件不变而入塔液体含x2下降，则NOL ，出塔液体x1 ，出塔气体y2 。（增大、减小、不变、不确定）14、低浓度逆流吸收塔设计中，若气体流量、进出口组成及液体进口组成一定，减小吸收剂用量，传质推动力将 ，设备费用将 。（增大、减小、不变）二、选择题1、吸收操作的作用是分离( )。A、气体混合物 B、液体均相混合物 C、气液混合物 D、部分互溶的液体混合物2、在一符合Henry定律的气液

4、平衡系统中，溶质在气相中的摩尔浓度与其在液相中的摩尔浓度的差值为( )。A、正值 B、负值 C、零 D、不确定3、在吸收操作中，吸收塔某一截面上的总推动力(以液相组成差表示)为( )。A、X*X B、XX* C、XiX D、XXi注：X为液相中溶质浓度，X*为与气相平衡的液相浓度，Xi为气液相界面上的液相平衡浓度。4、某吸收过程，已知气膜传质系数kY为410-4kmol/(m2.s)，液膜的传质系数kY为810-4kmol/(m2.s)，由此可判断该过程( )。A、气膜控制 B、液膜控制 C、判断依据不足 D、双膜控制5、在逆流吸收塔中，用清水吸收混合气中溶质组分。其液气比L/G为2.7，平衡

5、关系可表示为Y=1.5X(Y、X为摩尔比)，溶质回收率为90%，则液气比与最小液气比之比值为( )。A、1.5 B、1.8 C、2 D、36、根据双膜理论，当溶质在液体中溶解度很小时，以液相表示的总传质系数将( )。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、在填料塔中用清水吸收混合气中氨，当用水量减小时，气相总传质单元数NOG将( )。A、增加 B、减小 C、不变 D、不确定8、逆流操作的填料塔，当脱吸因数S1时，且填料层无限高时，气液两相平衡出现在( )。A、塔顶 B、塔底 C、塔上部 D、塔下部9、在逆流吸收塔中，吸收过程为气膜

6、控制，若进塔液体组成X2增大，其它条件不变，则气相总传质单元高度将( )。A、增加 B、减小 C、不变 D、不确定10、在逆流吸收塔中，用纯溶剂吸收混合气中溶质。平衡关系符合Henry定律。当进塔气相组成Y1增大，其它条件不变，则出塔气体组成Y2和吸收率的变化为( )。A、Y2增大、减小 B、Y2减小、增大 C、Y2增大、不变 D、Y2增大、不确定三、问答题1、某逆流吸收塔操作时，因某种原因致使吸收剂入塔量减少，以至操作时液气比小于原定的液气比，则将发生什么情况？2、某吸收塔H，气体量G与组成y1和液相组成x2不变，平衡关系符合Henry定律，试分析在以下两种情况下增大吸收剂的量L，对吸收过程

7、有何影响？(1)L/Gm (2)L/Gm3、相平衡在吸收过程中有何应用？四、推导题在填料吸收塔中，逆流操作，用纯溶剂吸收混合气体中溶液质组分。已知进塔气相组成为Y1，气液平衡关系为Y=mX，试推导最小液气比(L/G)min与吸收率间的关系？五、计算题1、在逆流常压填料吸收塔中，用清水吸收混合气中溶质组分。进塔气相组成为5%(体积)，吸收率为98%。吸收剂用量为最小用量的1.4倍。操作条件下气液平衡关系为Y=1.2X(Y、X为摩尔比)，气相体积总传质系数KYa为180kmol/(m3.h)。若混合气流量为2826标准m3/h，按标准状况下计的气体空塔速度为1m/s。试求：(1)出塔液相组成X1，

8、摩尔比；(2)清水的耗用量L；(3)填料层的高度H。2、在逆流填料吸收塔中，用清水吸收混合气中溶质组分。操作温度为20，压强为101.33kPa，相应的混合气流量为480m3/h。进塔气相组成为0.015(摩尔分率)，吸收率为98%，出塔液相组成可达到与入塔气相浓度平衡浓度的80%。平衡关系为Y=0.75X(Y、X为摩尔比)。试求：(1)出塔液相组成；(2)清水用量，kg/h。3、在一逆流接触的填料吸收塔中，用纯水吸收空气氨混合气中的氨，入塔气体中含NH39%，要求吸收率为95%，吸收剂用量为最小用量的1.2倍，操作条件下的平衡关系为y*1.2x。传质单元高度为0.8m。试求：(1)填料层高度

9、H。(2)若改用含NH30.05%（摩尔分率）的稀氨水作吸收剂，x1及其它条件均不变，吸收率为多少？4、在某填料塔内用水吸收混合气中的可溶组分。混合气体初始含量为0.02(摩尔分数，下同)，吸收剂为解吸之后的循环水，液气比为1.5，在操作条件下，气液平衡关系为y=1.2x，两相呈逆流接触。当解吸塔操操作正常时，解吸后水中溶质含量为0.001，出吸收塔气体残余含量为0.002；若解吸塔操作不正常时，解吸后水中的溶质含量上升为0.005，其他操作条件不变，试求：(1)此时出吸收塔气体中溶质的残余含量为多少；(2)此时吸收过程的平均推动力是多少？5、某填料塔逆流吸收操作，操作压力101.3kPa，温

10、度303K，用纯溶剂吸收混合气体中的溶质，当操作液气比为2.0时，溶质回收率可达96%。已知该物系在低浓度下的平衡关系为y0.9x，吸收过程大致为气膜控制，总传质系数Kya与气体流率的0.8次成正比。今混合气体流率增加15%，而液量及气液进口浓度不变，试求：(1)溶质吸收率有何变化；(2)吸收塔的平均推动力有何变化？气体吸收单元自测题答案一、填空题1组分在溶剂中溶解度的差异2难溶3大于、上方4易溶、0.09975液相、气相；降低、升高6存在气液相界面、在相界面上气液达到平衡、传质阻力集中在液膜和气膜内；气膜、液膜7几乎不变、增大8增大、增加9无限高1090%11mG/L、L/mG12减小、减小

11、、减小、不变、减小、不变13不变、减小、减小14减小、增大二、选择题1A 2D 3A 4C 5C6B 7A 8B 9C 10C三、问答题1、答：气体出塔含量y2增大，达不到设计要求，液体出塔含量x1也增大。2、答：(1)在L/Gm情况下，y2受相平衡约束等于mx2，增大L不会降低y2，只会无谓降低x1，增大操作负荷。(2)在L/Gm情况下，增L大对降低y2效果显著。3、答：判断过程方向；指明过程极限；计算过程推动力。四、推导题推导：出塔气相组成由最小液气比的定义式得因为以纯溶剂为吸收剂，所以X20，则五、计算题1、解：出塔气气相组成最小液气比气体处理量为kmol/h(1)出塔液相组成(2)清水

12、的耗用量kmol/h(3)填料层高度塔横截面积为m2气相总传质单元高度m平均对数推动力为气相总传质单元数填料层高度m2、解：(1)出塔液相组成(2)清水用量出塔气体中溶质的浓度为入塔气相组成入塔气体的量kmol/h3、解：(1) (2)5、解：解吸塔操作正常时，吸收塔液体出口含量此时吸收过程的平均推动力与传质单元数分别为：当解吸塔操作不正常时，NOG不变。设此时两相出口含量分别为和，则以下两式成立：即联立以上两式得此时吸收过程的平均推动力：6、解：原工况由回收率可计算出气体出口浓度由物料衡算可得到液体出口浓度吸收塔的平均推动力传质单元数新工况传质单元高度传质单元数液体出口浓度吸收过程基本方程式由以上两式得(1)新工况下溶质的回收率(2)新工况下的平均推动力