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1、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（yy e）_。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，
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_，N OG 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
3、三个方面的知识关联计算：_、_、_。平衡关系 物料衡算 传质速率。10、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。二、选择题1、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；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 近似等于_。 A、 DA. 气膜； B. kx；C. 气液膜同时；D. k y；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
4、温会使气体在液体中的溶解度_，对吸收操作_。C、 D A. 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 k
5、y = 2 kmol.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. 0.02 B. 0.01 C. 0.015 D. 0.005ye = 0.50.01 = 0.005NA = Ky（ y-ye）= k y（y-y i）1.5（0.025-0.005）=2（0.025-y i）y i = 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
6、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、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；三、计算题1、某一逆流操作的填料塔中，用水吸收空气中的氨气。已知塔底气体进气浓度为 0.026（摩尔比） （下同） ，塔顶气相浓度为 0.0026
7、，填料层高度为 1.2m，塔内径为 0.2m，吸收过程中亨利系数为 0.5 atm，操作压力 0.95 atm，平衡关系和操作关系（以摩尔比浓度表示）均为直线关系。水用量为 0.1m3.h-1，混合气中空气量为 100m3.h-1（标准状态下） 。试求此条件下，吸收塔的气相总体积传质系数。解：方法 1：Y1 = 0.026, Y2 = 0.0026，m = E/P = 0.5/0.95 = 0.526Ls /GB = 0.11000/18/(100/22.4) = 1.244GB /A = (100/22.4)/(/4 0.22) = 142.1 kmol.m-2.h-1X1 = ( Y1 -
8、 Y2)/(Ls / GB) = (0.026-0.0026)/1.244= 0.0188Y 1 = Y1 Y1e = 0.026-0.5260.0188 = 0.0161Y 2 = Y2 Y2e = 0.0026Y m = (Y 1-Y 2)/ln(Y 1/Y 2) = 0.00741 NOG = (Y1-Y2)/Ym = 3.16 Y （G B/A）/Z）N OG = 142.1/1.23.16= 37.42 kmol.m-3.h-1方法 2：A = （ Ls /GB）/m = 1.244/0.526 = 2.365NOG = A/(A-1)ln(1-1/A)(Y1-mX2)/(Y2-mX
9、2)+1/A= 2.365/1.365ln(1-1/2.365)(0.026/0.0026) +1/2.365 = 3.16 Y 37.42 kmol.m-3.h-12、在常压逆流操作的填料塔内，用纯溶剂 S 吸收混合气体中的可溶组分 A 。入塔气体中A 的摩尔分率为 0.03，要求吸收率为 95%。 已知操作条件下的解吸因数为 0.8 ，物系服从亨利定律，与入塔气体成平衡的液相浓度为 0.03（摩尔分率） 。 试计算：(1) 操作液气比为最小液气比的倍数； (2) 出塔液体的浓度；(3) 完成上述分离任务所需的气相总传质单元数 NOG。解： y 1 = 0.03 , x1e = 0.03 ，
10、 所以 m = 1(L/G)min = (y1-y2)/(y1/m) = m = 0.95S = m/(L/G)， L/G = m/S = 1/0.8 = 1.25 (L/G)/(L/G) min = 1.25/0.95 = 1.316 x 1 = (y1-y2)/(L/G) = (0.03-0.03(1-0.95)/1.25 = 0.0228 N OG = 1/(1-S)ln(1-S)Y1/Y2+S = 7.843。3、常压下，用煤油从苯蒸汽与空气混合物中吸收苯，吸收率为 99。混合气量为53kmol.h-1。入塔气中含苯 2（体积） ，入塔煤油中含苯 0.02（摩尔分率） 。溶剂用量为最小
11、用量的 1.5 倍。在操作温度 50下，相平衡关系为 y = 0.36x，总传质系数 Kya 0.015kmol.m-3.s-1。塔径为 1.1 米。试求所需填料层高度。解：y1 = 0.02，y 2 = 0.021%=0.0002x1e = y1e/m = 0.02/0.36 = 0.0556，x 2 = 0.0002(L/G)min = (y1-y2)/(x1e-x2)= (0.02-0.0002)/(0.0556-0.0002) = 0.3574L/G = 1.5(L/G)min = 1.50.3574 = 0.536x1 = x2 + (y1- y2)/(L/G)=0.0002+(0.
12、02-0.0002)/0.536 = 0.0371y 1 = y1 mx1 = 0.02-0.360.0371 = 0.00664y 2 = y2 mx2 = 0.0002-0.360.0002 = 0.000128ym = (0.00664-0.000128)/ln(0.00664/0.000128)= 0.00165NOG = (y1-y2)/y m = (0.02-0.0002)/0.00165 = 12HOG = G/(y) = 53/3600/(/4 1.12 )/0.015 = 1.033 mZ = HOGNOG = 1.03312 = 12.4 m4、有一逆流填料吸收塔, 塔径为
13、 0.5m，用纯溶剂吸收混合气中的溶质。入塔气体量为100kmol.h-1，溶质浓度为 0.01（摩尔分率） ，回收率要求达到 90%，液气比为 1.5 ，平衡关系 y = x。试求：(1) 液体出塔浓度；(2) 测得气相总体积传质系数 Kya = 0.10 kmol.m-3.s-1，问该塔填料层高度为 多少？提示：N OG = 1/(1-S)ln(1-S)(y1-mx2)/(y2-mx2)+S解： y 1 = 0.01y2 = y1(1-) = 0.01(1-0.9) = 0.001L/G=(y1-y2)/x1，x1 = (y1-y2)/(L/G) = (0.01-0.001)/1.5 =
14、0.006 H OG = G/Kya = （100/(0.7850.5 23600)）/0.1=1.415 mNOG = 1/(1-S)ln(1-S) y1/ y2+SS = m/(L/G) = 1/1.5 = 0.667NOG = 4.16Z = HOGNOG = 1.4154.16 = 5.88 m。5、用清水吸收氨空气混合气中的氨。混合气进塔时氨的浓度 y1 0.01（摩尔分率） ，吸收率 90，气液平衡关系 y = 0.9x。试求：（1）溶液最大出口浓度；（2）最小液气比；（3）取吸收剂用量为最小吸收剂用量的 2 倍时，气相总传质单元数为多少？（4）气相总传质单元高度为 0.5m 时，填料层高为几米？解：已知y1 0.01，=90%，y 2 = y1(1-) = 0.01(1-0.9) = 0.001x2 = 0，x 1 = y1/0.9 = 0.01/0.9 = 0.0111(L/G)min = (y1-y2)/(x1e-x2)= (0.01-0.001)/（0.01/0.9）= 0.811L/G = 2 (L/G)min = 20.811 = 1.62x1 = (y1-y2)/(L/G)+
