吸收自测题一、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__ NA = ky (y-yi)____,以传质总系数表达的速率方程为__ NA = KY (Y-Y*)____2、吸收速率取决于_双膜的扩散速率__,因此,通过提高气-液两流体相对运动速度,可以__减少气膜、液膜厚度_来增大吸收速率3、由于吸收过程气相中的溶质分压总 _高于___ 液相中溶质的平衡分压,所以吸收操作线总是在平衡线的_上方_增加吸收剂用量,操作线的斜率__增大_,则操作线向__远离__平衡线的方向偏移,吸收过程推动力(Y-Y*)__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,入塔气体浓度Y1 = 0.06,要求出塔气体浓度Y2 = 0.006,则最小液气比为__1.80__5、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__减少_,操作线将__靠近__平衡线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_相平衡_常数表示,而操作线的斜率可用_液气比_表示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_不变_,NOG将_增加_ (增加,减少,不变)。
8、吸收剂用量增加,操作线斜率_增大__,吸收推动力__增大__增大,减小,不变) 9、计算吸收塔的填料层高度,必须运用如下三个方面的知识关联计算:_平衡关系_、_速率关系_、_物料衡算_10、填料的种类很多,主要有_拉西环_、_鲍尔环_、_环鞍填料_、 _网体填料_等11、填料选择的原则是__表面积大、空隙大、机械强度高价廉,耐磨并耐温_ .12、在选择吸收剂时,首先要考虑的是所选用的吸收剂必须有较大的_溶解度_,较高的 选择性和较小的 挥发度 13、填料塔的喷淋密度是指_润湿填料所需的吸收剂用量_14、填料塔内提供气液两相接触的场所的是__填料的表面__15、填料应具有较_大_的_比表面积_,以增大塔内传质面积16、吸收塔内填装一定高度的填料层,其作用是提供足够的气液两相_传质面积_二、选择题1、当吸收质在液相中的溶解度甚大时,吸收过程主要受__A__控制,此时,总吸收系数KY近似等于__D__ A. 气膜; B. kx;C. 气液膜同时;D. ky;E. 液膜;F. Kx2、双膜理论认为吸收过程的阻力集中在__A__ A. 两膜层中; B. 界面上; C. 液膜之中; D. 气膜之中;3、升温会使气体在液体中的溶解度__C__,对吸收操作__D__。
A. 有利; B. 变大; C. 变小; D. 不利; E. 不变; F. 无影响;4、__A__,对吸收操作有利 A.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;5、对处理易溶气体的吸收,为较显著地提高吸收速率,应增大__A__的流速A. 气相; B. 液相; C. 气液两相;6、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__B_控制 A. 气膜; B. 液膜; C. 双膜7、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ky = 2 kmol/(m2.h),气相总传质系数KY = 1.5kmol/(m2.h),则该处气液界面上气相浓度yi 应为__B__,平衡关系y = 0.5x A. 0.02 B. 0.01 C. 0.015 D. 0.0058、通常所讨论的吸收操作中,当吸收剂用量趋于最小用量时,完成一定的分离__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。
9、对于逆流操作的吸收塔,其它条件不变,当吸收剂用量趋于最小用量时,则_D_ A. 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10、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_B_,出塔液体中CO2浓度将__B_ A. 增加、 B. 减少、 C. 不变11、为使脱吸操作易于进行,通常可采用_A__或_C__ A. 升温; B. 加压; C. 减压; D. 降温;12、对于脱吸操作,其溶质在液体中的实际浓度_B_与气相平衡的浓度 A. 小于; B. 大于; C. 等于;13、填料吸收塔空塔的速度应_B_于液泛速度 A. 大; B. 小 ; C. 等14、对吸收操作影响较大的填料特性是_A_ A. 比表面积和空隙体积; B. 机械强度; C. 对气体阻力要小;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,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,混合气中空气量为100m3/h(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 = 0.526 L /V = 0.1×1000/18/(100/22.4) = 1.244 V /Ω = (100/22.4)/(π/4×0.22) = 142.1 kmol/m2.h X1 = ( Y1 - Y2)/(L / V) = (0.026-0.0026)/1.244 = 0.0188 ΔY1 = Y1 –Y1* = 0.026-0.526×0.0188 = 0.0161 ΔY2 = Y2 – Y2* = 0.0026 ΔYm = (ΔY1-ΔY2)/ln(ΔY1/ΔY2) = 0.00741 NOG = (Y1-Y2)/ΔYm = 3.16 ∴ KYa= ((V/Ω)/Z)×NOG = 142.1/1.2×3.16 = 37.42 kmol/m3.h2、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入塔气中含苯2%(体积分率),入塔煤油中含苯0.02%(摩尔分率)溶剂用量为最小用量的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/(m3.s)塔径为1.1米试求所需填料层高度解: Y1 = 0.02,Y2 = 0.02×1%=0.0002 X1* = Y1/m = 0.02/0.36 = 0.0556,X2 = 0.0002 (L/V)min = (Y1-Y2)/(X1*-X2) = (0.02-0.0002)/(0.0556-0.0002) = 0.3574 L/V = 1.5(L/V)min = 1.5×0.3574 = 0.536 X1 = X2 + (Y1- Y2)/(L/V) =0.0002+(0.02-0.0002)/0.536 = 0.0371 ΔY1 = Y1 –mX1 = 0.02-0.36×0.0371 = 0.00664 ΔY2 = Y2 –mX2 = 0.0002-0.36×0.0002 = 0.000128 ΔYm = (0.00664-0.000128)/ln(0.00664/0.000128) = 0.00165 NOG = (Y1-Y2)/ΔYm = (0.02-0.0002)/0.00165 = 12 HOG = V/(ΩKYa) = 53/3600/(π/4×1.12 )/0.015 = 1.033 m Z = HOG×NOG = 1.033×12 = 12.4 m。