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1、第二章吸收习题课答案1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（不变）；当系统温度增加时，其亨利系数E将（增大）；而当系统中压强增加时，其相平衡常数m将（减小）。2已知水溶液在三种温度、下的亨利系数分别为二,=i，贝k（）。9 993费克定律的表达式为（J=_DdCA-）,它反映了（分子扩散速率）的定量规AABdz律。4传质速率等于扩散通量的条件是：（。单向扩散，等分子相互扩散，湍流流动，稳定过程5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（B）。A大于气相分传质系数；B近似等于液相分传质系数；C小于气相分传质系
2、数；D近似等于气相分传质系数。双组分气体（、。在进行定常分子扩散，及分别表示在传质方向上某截面处溶质的分子扩散速率与传质速率，当整个系统为单向扩散时：（。II（大于、等于、小于）II7用水作为吸收剂来吸收某低浓度气体，生成稀溶液（服从亨利定律），操作压力为，相平衡常数，已知其气膜吸收分系数，,液膜吸收分系数，则该系统属于（。控制过程。气膜控制；液膜控制；双膜控制；不确定逆流操作的填料吸收塔，当吸收因数V且填料为无穷高时，气液两相将在（。达到平衡。塔顶、塔底、塔中部19对解吸因数=的系统进行逆流吸收，相平衡关系=x当塔高为无A穷大时，若系统压力减小一倍，而气液摩尔流量与进口组成均不变，贝此时气体
3、入口组成将（）大于小于等于（不确定10 由于吸收过程气相中的溶质分压总是（大于）液相中溶质的平衡分压，所以吸收过程的操作线总是在其平衡线的（上方）。11 在吸收塔设计中，当吸收剂用量趋于最小用量时，（D）。（A）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设计中采用液气比Gg），Gg）时，（），塔高=（g）。min在填料层高度为的常压填料塔内，用纯水吸收气体混合物中少量的可溶性组分，气液逆流接触，液气比为，操作条件下的平衡关系为，溶质回收率为90。%今若保持气液两相流量不变，而欲将回收率提高到95，%问填料层高应增加多少？解：原工况下：NOGm1设设1
4、.21.5，0.81mGlnmGYlnL丿y一mxi芬+ymx22mGLmGii，InG-0.8)-+0.8，5.1510.8L10.9H5H，0.97mOGN5.15OG新工况下：不变不变不变不变nN“OGmGlnmGLmGLii盘sG-08W+。8,784i又、不变，不变H不变OGH二HN=0.97，7.84=7.6mOGOG填料层应增加的高度AH=7.6-5=2.6m14拟在常压填料吸收塔中，用清水逆流吸收废气中的氨气。废气流量为（标准状态）废气中氨的浓度为（以标准状态计），要求回收率不低于。若吸收剂用量为，操作条件下的平衡关系为，气相总传质单元高度为7试求：全）塔气相平均吸收推动力；所
5、）需填料层高度。解：G=_2二2500二111.61kmol/h22.422.4r3.6,1000L=一=200kmol/h181517摩尔分率yi=100022.4=0198歹2=yiC-n)=O.。198-98%)=O.O。0396x=izi+x1LG20.0198-0.000396200111.61=0.0108Ay=y-mx=0.0198-1.2,0.0108=0.00684111Ay=y一mx=0.000396-1.2,0=0.000396222Aym0.00684In0.000396=纠72=00684-000396=0.00226InAy1Ay2N(，OGy-yAym0.0198
6、-0.000396=8.590.00226H=H-N=0.7,8.59=6.0mOGOG15流率为的空气混合气中含氨（体积）,拟用一逆流操作的填料吸收塔回收其中95的%氨。塔顶喷入浓度为0.0（0摩0尔4分率）的稀氨水溶液，液气比为最小液气比的倍，操作范围内的平衡关系为，所用填料的气相总体积传质系数,试求:液）体离开塔底时的浓度（摩尔分率）；全塔平均推动力厶填）料层高度。解：属于低浓气体吸收。y=y(1-耳)=2%x(1-95%)=0.0012min=工=y=1168m21.2L/L=1.5=1.5x1.168=1.752GG丿iminyy=12LG0.020.0011.752+0.0004=
7、0.0112Ay=y一mx=0.02一1.2x0.012=0.00656111Ay=一mx=0.0011.2x0.0004=0.00052222AymAyAy0.006560.00052120.00238IAy10.00656In1InAy0.000522N乙OGAym一y0.02一0.001=7.980.00238H-0.77mOGKa0.052yH=HN=0.77x7.98=6.1mOGOG某逆流操作的吸收塔，用清水洗去气体中的有害组分。已知该塔填料层高度为，平衡关系为，现场测得气体进、出口浓度分别为液体出口浓度均1为5摩尔分率）。试求：操作液气比：气相总传质单元高度；如果限定气体出口浓度
8、y-0.0015,为此拟增加填料层高度，则在保持液气流率2均不变的条件下应增加多少高度？解：属低浓气体吸收Ly-y0.030.002121.87Gx-00.0151m1.4=0.749LG1.87NOG1mG1Lln1一y一mxmG12-+一mxL221ln(10.749)-003+0.749=6.010.749L0.002_H-=21.5mOGN6.0OGmG增加填料层高度，,G不变m不变,No。不变不变则NOGln11mGLILymGL丿扌+L2dlnG一749)册+749卜$98HH“N1.56.9810.5mOGOG塔应加高”HH-H10.5-91.5m17在逆流操作的吸收塔内,用清水
9、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%,操作压力为100kpa，溶液为稀溶液,系统平衡关系服从拉乌尔定律，操作温度下，氨在水溶液中的饱和蒸汽压力为90kpa。试求：(1)溶液最大出口浓度;(2) 最小液气比;(3) 当吸收剂用量为最小用量的2倍时,传质单元数为多少?(4) 传质单元高度为0.5m时,填料层高为多少米？解：系统服从拉乌尔定律(1) y=(p/p)x=90/100x=0.9xx1e=y1/m=0.01/0.9=0.011(2) (L/G)min=(y1-y2)/(y1/m)=mn=0.9x0.9=0.81(3) (L/G)=2(L/G
10、)min=2x0.81=1.621/A=mG/L=0.9/1.62=0.556y1/y2=i/(i-n)=10NOG=1/(1-1/A)xln(1-1/A)y1/y2+1/A=1/(1-0.556)xln(1-0.556)x10+0.556=3.62(4中=%乂=0.5x3.62=1.81m18某填料吸收塔，用清水除去气体混合物中有害物质，若进塔气中含有害物质(体积)，要求吸收率为，气体流率为l液体流率为，此液体流率为最小流率的倍。如果物系服从亨利定律，并已知液相传质单元高度为4气相体积分传质系数，该塔在常温下逆流等温操作。试求：(1塔)底排出液的组成；(2所)需填料层高度。解：属于低浓气体吸收。y=yG-耳)=0.05x(1-90%)=0.00521LG.5一.005+0=24320.06L(L=1.5-IGG丿min=1.5yy12乙-Xm2即2450.05-0.00532-0050mm=0.5561=mG=55632=0.74AL24NOGhl(1-丄1LIA丿y2爲sG74)爲+074=464HGHOGHH-OGGka3236000.060.148my1H+H0.148,0.74x0.44GAL0.47x4.642.2mOG0.47m
