化工原理考研复习题库.pdf
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1、化工原理考研复习题库化工原理考研试题库物理吸收操作属于-过程,是一组分通过另一静止组分的-扩散。当平衡线在所涉及的范围内是斜率为m的直线时,则 1/K=l/k +_ _ _ _ _ 1/k 。在填料塔中用清水吸收混合气中NH,当水泵发生故障上水量减少时,气相总传质单元数N _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ (A )增加;(B )减少;(C)不变。根 据 双 膜 理 论,当被吸收组分在液体中溶解度很小时,以液相浓度表示的总传质系数(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。气体吸收计算中表示设备(填料)效能高低
2、的一个量是-,而表示传质任务难易程度的一个量是-。吸收塔底部的排液管成U形,目的是起-作用,以防止-。操作中的吸收塔,若使用液气比小于设计时的最小液气比,则其操作结果是吸收效果_-;若吸收剂入塔浓度x降低,其它操作条件不变,吸收结果将使吸收率一一-出口气体浓度-。含 SO 为 1 0%(体积)的气体混合物与浓度C为 0.0 2 0 Km o l/m 的 SO 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 =1.6 2 c (大气压),则s 0 将从-相向-相转移,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-Km o l/m 。总传质系数与分传质系数之间的
3、关系可以表示为1/K=l/k +H/k其中1/k表示-,当 项可忽略时,表示该吸收过程为液膜控制。是 非 题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,说明该气体为易溶气体。()低浓气体吸收中,已知平衡关系y =2 x ,k =0 .2 Km o l/m .s,k =2 x10 Km o l/m .s,则此体系属-(A气膜;B液膜;C气、液双膜)控制总传质系数近似为k =-Km o 1/m .s。(A )2,(B )0.1,(C )0.2,(D )2x 1 0通常所讨论的吸收操作中,当吸收剂用量趋于最小用量时,-。(A )回收率趋向最高;(B )吸收推动力趋向最大;(C
4、)操作最为经济;(D )填料层高度趋向无穷大。(1 )G =k _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ F;(2)G =_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(x -x )F式中:G -传质量,Km o l/h r;F-传质面积,m ;k-传质总系数 Km o l/m .h r (KN/m )x-液相摩尔分率。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 y下降,L、G、P,T等不变,则回收率有何变化-;若 L增加,其余操作条件不变,则出塔液体x有何变化?-气相中:温度升度则物质的扩散系数-压强升高则物质的扩散系数-在液相中:液相粘度增加则物质的扩散系
5、数-易溶气体溶液上方的分压-,难溶气体溶液上方的分压-,只要组分在气相中的分压-,液相中该组分的平衡分压,吸收就会继续进行,直至达到一个新的-为止。最大吸收率n 与-无关。(A)液气比(B)液体入塔浓度x(C)相平衡常数m(D)吸收塔型式单向扩散中的漂流因子-。(A)1 (B )1 (C)=1 (D)不一定已知S O 水溶液在三种温度t 、t 、t 下的亨利系数分别为E =0.0 0 3 5 a t m,E =0.0 1 l a t m,E =0.0 0 6 5 2 a t m,则-(A )t t (C)t t (D)t t图所示为同一温度下A、B、C 三种气体在水中的溶解度曲线。由图可知,它
6、们溶解度大小的次序是-;因为-。吸收中,温度不变,压力增大,可使相平衡常数-(增大,减小,不变),传质推动力-(增大,减小,不变).如图:请在Y-X 图上绘出两塔操作线。又膜理论的要点是:(1)-;(2 )-解吸时溶质由-向-传递;溶解度很大的气体,属于-控制;在逆流操作的填料塔中,吸收因数人=-.当A 1时,增加塔高,对吸收率-3 0 时,某理想气体混合物中组分A的分压为3 0 0 0 0 P a,则组分A的摩尔浓度 C=-(Kmol/m)。以分压差为推动力的总传质速率方程为N=K(P-P)。由此可知,气相总体积传质系数K 的单位是-。其中,符号a代表-图1所示两曲线分别为气体A和气体B在水
7、中的溶解度曲线,由图可知气体的溶解度较大,因为-。某吸收过程,用纯水吸收气体中A组分,要求A组分由y=0.1下降至0.0 2;已知吸收因子A=1,若该吸收过程需理论板NT=4块,则需传质单元数为-0吸收过程中最小液气比的计算关系式为(L/G)m in =-。某低浓度气体吸收过程,已知:相平衡常数m=l,气膜和液膜体积吸收系数分别为k=2 x 1 0 Kmol/(m s),k=0.4 km o 1 /(m .s)。则该吸收过程为-膜阻力控制。气膜阻力占总阻力的百分数为-;该气体为-溶气体。漂流因数可表为-,它反映-某逆流吸收塔,用纯溶剂吸收混合气中易溶组分,设备高为无穷大,入塔Y =8%(体积)
8、平衡关系Y=2x.试问:.若液气比(摩尔比,下 同)为2.5时,吸收率=-%(2).若液气比为1.5时,吸收率=-%1.吸收因数A可表示为-,它在Y-X图上的几何意义是-。2.Kx与kx分别是以-为推动力的传质系数,其单位是-1.概括地说,传质单元高度是下列三个方面的函数,即-2.吸收过程的传质速率式:N =K ()=k()在1 atm,20C下某低浓度气体被清水吸收,气膜吸收分系数(气相传质分系数)k=0.1km o 1 /(m .h.atm),液膜吸收分系数 k=0.25 km o 1 /(m .h.Kmol/m),溶质的溶解度系数H=150kmol/(m.atm),则该溶质为-溶气体,气
9、相总传质系数K =._-kmol/(m .Ay),液相总传质系数 K =-kmol/(m .h.Ax)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,气体出口组成Y将-,液体出口组成将x-溶质解吸率将-.解吸操作的目的是-。含低浓度溶质气体的吸收系统如下图,气体摩尔流量为G,浓度y,先与流量为L,浓度X的溶剂并流吸收,再用流量为L ,浓度为X 的溶剂逆流吸收,x x,L/Gl若两股溶剂吸收溶质后混合浓度为x,请在x-y图上示意绘出此过程的操作线,并注明各处的相应组成。1.实验室用水逆流吸收空气中的C0,当水量和空气量一定时,增加C O量,则入塔气体
10、浓度-,出塔气体浓度-,出塔液体浓度-2.吸收总推动力用气相浓度差表示时,应等于-和-之差。对于低浓度溶质A的气体的物理吸收达到平衡时,其自由度可视为等于-。即在-四个变量中,有-个自变量。k 表示以-为推动力的传质系数,其单位为双组分理想气体系统经绝热压缩,其总压增加一倍,则过程前后系统中的扩散系数D 与 D 的关系应该是D=-D。对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统,当系统温度增加时,其溶解度系数H 将一一-。而当系统中液相总浓度增加时,其相平衡常数m 将-。在吸收塔某处,气相主体浓度y=0.025,液相主体浓度x=0.0 1,气相传质分系数k=2kmol/m.h 气相总传质系数K=1.5
11、kmol/m.h,则该处气液界面上气相浓度y应 为(),平衡关系y=0.5X。(A )0.02,(B)0.01,(C)0.01 5,(D)0.005选择题。(请在正确答案下方划一横道)在一个低浓度液膜控制的逆流吸收塔中,若其他操作条件不变,而液量与气量成比例同时增加,则:气体出口组成y为(A 增 加 B 减 少 C 不 变 D 不定)液体出口组成X为(A 增 加 B 减 少 C 不 变 D 不定)回收率将(A 增 加 B 减 少 C 不 变 D 不定)传质速率N等于分子扩散速率J的条件是:(A 单向扩散、B 双向扩散、C 湍流流动、D 定常过程)吸收过程物料衡算时的基本假定是:(1)_.(2)
12、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统,当总压增加时,亨利系数-,相平衡常数m-,溶解度系数H-。对非液膜控制的系统,气体流量越大,则气相总传质系数K-,气相总传质单元高度H-。对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统A.B.在同样条件下,A 系统中的溶质的溶解度较 B 系统中的溶质为高,则 A 系统的溶解度系数H _ _H,亨利系数E _ _E,相平衡常数 m-m.(,=,)在
13、常压下,测定水中溶质A 的摩尔浓度为0.56Kmol/m,此时气相中A 的平衡摩尔分率为 0.02,则此物系的相平衡常数1 1 1=-。当其他条件不变,而总压增加一倍时,相平衡常数m=-,若测得总压值为2 at m,则此时的亨利系数E=-at m,而溶解度系数-kmol/m at m一般地,在相同温度、压力下,气体在水中的扩散系数比在气相中的扩散系数。选择题:(在正确答案下划一横道)扩散通量式J=-D(dC/dZ)=-J(可以用于多组分系统、只能用于双组分系统、只能用于稀溶液、只能用于理想气体、只能用于液相、可以同时用于液相或气相系统)逆流操作的填料吸收塔,当吸收因数A 1 且填料为无穷高时,
14、气液两相将在:(A 塔 顶、B 塔底、C 塔中部)达到平衡。选择题:(在正确答案下划一横道)双组分理想气体混合物中,组分A 的扩散系数是(A 系统的物质属性、B 组分A 的物质属性、C 只取决于系统的状态)当系统总浓度增加时,此扩散系数将(A 增加、B 减少、C 不变、D 不定).当系统中组分B 的分子量增加时,此扩散系数将(A 增加、B 减少、C 不变、D 不定)对含低浓度溶质的气体与溶液的平衡系统,溶质在气相中的摩尔浓度与其在液相中摩尔浓度的差值是(A 正值、B 负值、C 等于零、D 不定)在逆流操作的吸收塔中,其操作线及平衡线如下图,若其他操作条件不变而系统温度增加(设温度对S的影响可略
15、)则塔的气相总传质单元高度H 将-0气体出口浓度y 将-,液体出口浓度x 将-。请在y-x 图上示意画出新条件下的操作线及平衡线。在一个低浓度溶质的混合气体的并流吸收塔内,若其他操作条件不变,但入口液相组成x 减少为x 。请在y-x 图上画出前后两种情况下的操作线,并注明顶低的气液组成.标出两种情况下塔内气相平均总推动力y,y的示意值。此时出塔液体组成x 将-,出塔气体组成y 将-.逆流解吸塔如右图,其操作线与平衡线如左图,请在左图上标出塔顶和塔底气液组成以气相浓度差表示的塔底和塔顶的总推动力;画出最小气液比下的操作线,并列出其计算公式。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
16、收剂用量,则传质推动力将-操作线将-平衡线,设备费用将-。当温度增高时,溶质在气相中的分子扩散系数将-,在液相中的分子扩散系数将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H 将-,N 将-(增加,减少,不变)。含溶质A 且摩尔分率为x =0.2的溶液与压力为2at m,y =0.1 5的气体等温接触(此条件下的平衡关系为:P =1.2x ),则此时将发生-过程。用气相组成和液相组成表示的总传质推动力分别为y=-,X=-(摩尔分率)。如系统温度略有增高,则y将-。如系统总压略有增高,则X 将-。在低浓度难溶气体的逆流吸收塔中,若其他条件不变,而入口液体量增加,则此塔的液相传质单元数
17、N将-,而系统的气相总传质单元数N 将-,气体出口浓度y 将-。选择题:(在正确答案下划一横道)实验室用水吸收空气中的CO,基本上属于(A 气膜控制、B 液膜控制、C 两相扩散控制)。其气膜中的浓度梯度(A 大于、B 等于、C 小于)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(A 大于、B 小于、C 等于)液膜阻力。吸收塔操作时,若脱吸因数mG/L增加,而气液进口组成不变,则溶质回收率将(A 增加B 减少、C 不变、D 不定),而出塔液体浓度将(A 增加、B 减少、C 不 变 D 不定)在并流吸收操作中,L/C 一定,若塔高趋于无穷,则理论板数N 将趋近于-0在一个定常的传质过程
18、中,若两点间传质推动力越大,则表明此两点间的传质阻力一 一对水吸收CO 的低浓系统,如在水中加碱,对此系统的k-,K-。用逆流操作的吸收塔处理低浓度易溶溶质的气体混合物,如其他操作条件不变,而入口气体的浓度y增加,则此塔的液相总传质单元数N 将-。出口气体组成y 将-。出口液相组成x 将-(提示:塔内平均推动力可按算术平均计算)选 择 题(在正确答案下方划一横道)低浓度液膜控制系统的逆流吸收,在塔操作中,若其他操作条件不变,而入口气量有所增力 口,则:液相总传质单元数N(A增加、B减少、C基本不变、D不定)液相总传质单元高度H气相总传质单元高度H(A增加、B减少、C基本不变、D不定)(A增加、
19、B减少、C基本不变、D不定)操作线斜率将(A增加、B减少、C基本不变、D不定)选择题:(按a增加、b减少、c不变填入括号内)含低浓度溶质的气体在逆流吸收塔中进行吸收操作,若其他操作条件不变,而入口气体量增加,则对于气膜控制系统:其出口气体组成y将();出口液体组成x 将();溶质回收率将()。对一定的逆流吸收操作体系,若其解吸因数S 1,则其理论板必-气相总传质单元数N.如S=1 ,则理论板数-N.计算吸收塔的填料层高度需要应用求解。三个方面的关系联合若S 、S 、S分别为难溶、中等溶解度、易溶气体在吸收过程中的脱吸因数,吸收过程中操作条件相同,则应有s _ _s _ _s 。(,=,)工程上
20、采用水一一空气系统进行氧解吸测定填料传质性能,此种系统以用-传质单元数和-传质单元高度计算较为方便,它们的表达式分别是:-和-。在逆流吸收塔操作时,物系为低浓度气膜控制系统,如其他操作条件不变,而气液流量按比例同步减少,则此时气体出口组成y 将-,而液体出口组成X将-,回收率将-。工程上常用水一一空气系统进行氧解吸以测定填料传质性能,这种系统属于-系统,传质阻力主要在-测。请将你认为最确切的答案填在()内:用纯溶剂吸收混合气中的溶质。在操作范围内,平衡关系满足亨利定律,逆流操作.当入塔气体浓度y上升,而其它入塔条件不变,则气体出塔浓度y和吸收率n的变化为:()。(A)y 上升,n下降;(B)y
21、 下降,n上升;(O y 上升,n不变;(D)y 上升,n变化不确定。某吸收过程,已知其气相传质分系数k=4x 1 0 kmol/m.s,液相传质分系数k=8x 1 0 kmol/m.s,由此可知该过程为:()(A)液膜控制;(B)气膜控制;(C)判断依据不足;(D)气膜阻力和液膜阻力相差不大。选择题:(在正确答案下划一横道)在填料塔中,低浓度难溶气体逆流吸收时,若其他操作条件不变,但入口气量增加,则:气相总传质单元数N 将(A增加、B减少、C不变)出口气体组成y 将(A 增加、B 减少、C 不变)出口液体组成x 将(A 增加、B 减少、C 不变)提高吸收剂用量对吸收是有利的。当系统为气膜控制
22、时,K 值有何变化?-;系统为液膜控制时,K 值有何变化?-.设计中采用液气比(L/G)=(L/G)时,=_ _ _ _ _ _ _,塔高 H=_。双组分理想气体中进行定常单向扩散,如维持气相总摩尔浓度及溶质的摩尔浓度梯度不变,则:当气相中溶质摩尔浓度增高时,溶质通量N将-.当系统温度升高时N 将-。当系统总压降低时N 将-。如一个低浓度气体的吸收塔的气相总传质单元数N=1,这意味着,此塔的气相进出口浓度差(摩尔分率或摩尔比)将等于-。在低浓度溶质系统逆流解吸操作时,若其他条件不变而液体入口浓度x增加,则此时:液相总传质单元数N 将-液体出口浓度将-。解吸气体出口浓度y 将-。选择题:(按 a
23、.增加、b.减少、c.不变、d.不定,填入括号内)双组分理想气体进行定常单向扩散,如维持气相各部分P不变,则在下述情况下,气相中的传质通量N 将如何变化?总压增加,N()、温度增加,N()、气相中惰性组分的摩尔分率减少,则 N()。随温度增加,气体的溶解度(),亨利系数E()。选择题:(在正确答案下方划一横道)对解吸因数S=0.5的系统进行逆流吸收,y =mx,当塔高为无穷大时,(Dy 将(A 大于、B 小于、C 等于)y ,塔底气相出口浓度y 将(A 大于、B 小于、C 等于)y 。若系统压力减少一倍,而气液摩尔流量与进口组成均不变,则此时气体入口组成y 将(A 大 于、B 小于、C 等于)
24、y .采用化学吸收可使原来的物理吸收系统的液膜阻力(A 增加、B 减少、C 不变)气膜阻力(A 增加、B 减少、C 不变)。选 择 题(在正确答案下方划一横道)低浓度的气膜控制系统,在逆流吸收操作中,若其他操作条件不变,而入口液体组成x增高时,则气相总传质单元数N 将(A 增加、B 减少、C 不变、D 不定)气相总传质单元高度H 将(A 增加、B 减少、C 不变、D 不定)气相出口组成y 将(A 增加、B 减少、C 不变、D 不定)液相出口组成x 将(A 增加、B 减少、C 不变、D 不定)选择题:(在正确答案下方划一横道)双 组 分 气 体(A、B)在进行定常分子扩散,J及 N分别表示在传质
25、方向上某截面处溶质A 的分子扩散速率与传质速率,当整个系统为单向扩散时:I J I(A 大于、B 等于、C 小于)|J|I N|(A 大于、B 等于、C 小于)|N|气膜控制系统的逆流解吸塔操作中,如气量与液量同比例减少,则气体出口组成y(A 增加、B 减少、C 不变),而液体出口组成x (A 增加、B 减少、C 不变)选择题:(请按a.增加、b.减少、c.不变,填入括号内)对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统,当温度和压力不变,而液相总浓度增加时其溶解度系数H将(),亨 利 系 数 将()。在常压下用水逆流吸空气中的C O ,若将用水量增加则出口气体中的C O 含 量 将()气相总传质系数K
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