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1、得分 一、填空题（每空 0.5 分，共 23 分）1吸收操作中，对溶解度很大的气体属 气膜 控制，对难溶气体则属 液膜 控制。 2吸收是根据气相中各组分在液相中 溶解度 的差异而使实现气相中各组分达到分离的单元操作。一般情况下气体的溶解度随温度的升高而 降低 。3一维稳定的分子扩散有 等摩尔相互扩散 和 单向扩散 等两种扩散。在同样的扩散条件下 单向扩散 的扩散通量更大。4传质过程通常是在塔式设备中进行的，一般情况下吸收在 填料 塔中进行；而精馏一般在 板式 塔中进行。5要改变传质方向，如变脱吸为吸收，可以：提高操作压力，目的是 提高气相中气相分压 ；降低操作温度，目的是 降低与液相相平衡的气
2、相分压 。6吸收因数 A 和脱吸因数 S 是吸收塔的一个重要的操作参数，A 越大，可以 增大 吸收程度。在吸收程度一定的情况下，S 越小，气相总传质单元数 NOG 减小 。7液膜控制的吸收过程， 液相 分推动力几乎等于总推动力； 气相 分阻力在总阻力中所占比例很小。8在 760mmHg 下，20时氨在水中的溶解度为 15kg NH3/1000kg H2O，NH 3 的平衡分压为 17mmHg，则此时 NH3 的溶解度系数 H= 0.389 ，亨31kmolpa利系数 E= 143kPa ，相平衡常数 m= 1.41 。9在填料塔内用清水吸收空气中 98%的氨，氨初含量为 3%（体积%） 。平衡
3、关系y=1.75x，出塔水溶液中的氨浓度为饱和浓度的 70%，则吸收塔中的最小液气比= 1.72 ，塔底的出来的溶液浓度 xb= 0.012 。10漂流因子表示式为 p/pBm，它反映 总体流动 对单向分子扩散的影响。当混合气体中组分 A 的浓度很低时，漂流因子 接近 1。当 A 浓度很高时，漂流因子 大于1 。11若某气体在水中的亨利系数 E 值很大，说明该气体为 难溶 气体。在吸收操作中 提高 压力和 降低 温度可提高气体的溶解度，有利于吸收。12对接近常压的溶质浓度低的气液平衡系统，当总压增大时，亨利系数 E 减小 ，相平衡常数 m 减小 ，溶解度系数 H 增加 。 （增加、不变、减小）
4、13由于吸收过程中气相溶质分压总是 大于 溶质的平衡分压，因此吸收操作线总在平衡线的 上方 。14吸收因数 A 可表示 L/(mG)，它是操作线斜率 L/G 与 平衡线斜率 m 的比值。 15用纯水逆流吸收有害气体，平衡关系为 y=1.5x，若进塔气体浓度为 yb=0.1，要求尾气浓度为 ya=0.01，拟用液气比 L/G= 2，则出塔溶液浓度为 xb= 0.045 。若改变液气比，溶液可能达到的最高浓度为 0.067 。 （注：以上组成均为摩尔分率）16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
5、，则最小液气比为_1.8_。17将含 3（mol,下同）CO 2 的空气与组成为 3.1210-5 CO2 的水溶液接触， 操作条件下的平衡关系为 y*=1200x，那么将发生 脱吸 过程。18一维分子稳定扩散中，等摩尔反向扩散适用于 精馏 单元操作；单向扩散适用于 吸收 单元操作。19传质过程通常是在塔式设备中进行的。增加吸收剂用量，操作线的斜率_变大 ，吸收推动力_增加 _。20为了保证蒸发操作能顺利进行，必须不断的向溶液供给热能，并随排除气化出来的二次蒸汽。采用多效蒸发的目的是为了提高热能的利用率 。得分 二、选择题（每小题 2 分，共 40 分）1在吸收操作中，以液相浓度差表示的吸收塔
6、某一截面上的总推动力为（ A ） 。 A、 B、 C、 D、 xeexxiix2推动力（ ）与吸收系数（ D ）相对应。 cA、 B、 C、 D、LkykGkLK3有利于吸收操作的条件（ A ）A、温度下降，总压上升 B、温度上升， 总压下降C、温度、总压均下降 D、温度、总压均上升 4在（D ）情况下，出现液膜控制的吸收操作A、平衡线 y=f(x)斜率很小 B、溶解度系数 H 很大C、系统符合亨利定律 D、亨利系数 E 很大5蒸发器的总传热面积、加热蒸汽压力以及冷凝器真空度相同时，多效蒸发与单效蒸发操作相比较，多效蒸发能（ D ）A、提高生产强度 B、提高有效温差C、减少经济费用 D、节省生
7、蒸汽用量6、水吸收氯化氢、氨的低浓度气体的过程属于（ B ）控制。A、液膜 B、气膜 C、双膜 D、无法确定7、下列描述吸收速率方程式正确的是（ B ） 。A、N A=KG（P e-P） B、N A=KY（Y-Y e）C、N A=KL（ C-Ce） D、N A=KX（X-X e）8只要组分在气相中的分压（ A ）液相中该组分的平衡分压，吸收就会继续进行，起到达到一个新平衡为止。A、大于B、小于C、等于 D、不等于9在逆流吸收塔内，入塔条件不变，填料层高度趋向无穷大，当吸收因数 A 小于 1时，气液相在（ B ）处达到平衡。A、塔顶B、塔底C、塔中部 D、塔中某一位置 10对一定的气体和稀溶液物
8、系，相平衡常数 m 取决于：（B ）A、温度和浓度B、温度和压强C、压强和浓度D、流速和浓度11已知 CO2 水溶液在两种温度 t1、t 2 下的亨利系数分别为E1=144MPa，E 2=188MPa，则（ C ）A、t 1=t2B、t 1t 2 C、t 2t 1 D、不确定12液体粘度增大液相中扩散系数 D（ D ）A、减少B、增大C、不变 D、不确定13、 “液膜控制”吸收过程的条件是（ B ）A、易溶气体，气膜阻力可忽略 B、难溶气体，气膜阻力可忽略C、易溶气体，液膜阻力可忽略 D、难溶气体，液膜阻力可忽略14、吸收操作的作用是分离（ A ）A、气体混合物 B、液体均相混合物C、气液混合
9、物 D、部分互溶的液体混合物15、在一符合亨利定律的气液平衡系统中，溶液在气相中的摩尔浓度与其在液相中的摩尔浓度的差值为（ B ）A、正值 B、负值C、零 D、不确定。16、在填料塔中用清水吸收混合气中的氨，但用水量减少时，气相总传质单元数 NOG将（ A ）A、增加 B、减小C、不变 D、不确定。17对一定操作条件下的填料吸收塔，如将塔填料增高一些，则塔的传质单元高度HOG 基本不变，传质单元数 NOG（ A ） 。A、增加 B、减少 C、基本不变 D、不确定18蒸发器的有效温度差是指（ A ） 。 A. 加热蒸汽温度与溶液的沸点之差； B. 加热蒸汽与二次蒸汽温度之差； C. 温度差损失D
10、. 溶液的沸点与二次蒸汽温度之差19在蒸发操作中，若使溶液在（ A ）下沸腾蒸发，可降低溶液沸点而增大蒸发器的有效温度差。 A. 减压 ； B. 常压 ； C. 加压D. 超高压20多效蒸发中，蒸汽消耗量的减少是用增加（ A ）换取的。 A. 传热面积； B. 加热蒸汽压力； C. 传热系数 D. 二次蒸汽压力得分 三、计算题（37 分）1 （20）某效蒸发器每小时将 1000kg 的 25%（质量百分数，下同）NaOH 水溶液浓缩到 50%。已知：加热蒸气温度为 120C，进入冷凝器的二次蒸气温度为 60C，溶质和液柱引起的沸点升高值为 45C，蒸发器的总传热系数为 1000 Wm-2k-1
11、。溶液被预热到沸点后进入蒸发器，蒸发器的热损失和稀释热可以忽略，认为加热蒸气与二次蒸气的汽化潜热相等，均为 2205kJkg-1。求：蒸发器的传热面积和加热蒸气消耗量。已知：F=1000kgh -1 ,NaOH: x0=25%,x=50%, Ts=1200c T=600c =45 0c k=1000wm-2k-1 R=r=2205 kjkg-1求： D A 解：(1) 已知为沸点进料，若不计热损失，并且稀释热可以忽略则0FctWHctR因为 =0 r0tt则 rD由 1025110xWFkgh则 D= 5kgh(2) 由于 得 t=1050c6045tT蒸发器的传热面积为23/2.4()11s
12、DRAmKt2（17 分）在逆流操作的填料吸收塔中，用清水吸收混合气体中的溶质组分。进塔气体中溶质组成为 0.03（摩尔分率，下同），吸收率为 99%。出塔液相中溶质组成为 0.013。操作压力为 101.3 kPa，温度 27，平衡关系为 （y、x 为摩2尔分率）。若已知单位塔截面上惰性气体流量为 0.015kmol/（m 2s），气相体积吸收总系数为 1.42 kmol/（m 3hkPa），求所需的填料层高度。 已知： 0.by9%0.013bx.3pka07tc*2x215BGkols 342/GKolhkp求： 0h解：塔底，塔顶的气，液组成为0.3by410.9.310abyax0.3bx以对数平均推动力法求填料层高度塔顶 410aaymy塔底 4.32.10bbx平均 44.3lnlnamby因为 气相气体总传质系数331.420.31.8/0.4/yGKaPkmolhkmols 气体流量 215.Bb lsy故有4001308.5.4.aymhK
