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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SO2水溶液在三种温度t1、t2、t3下的亨利系数分别为E10.354kPa，E21.11kPa，E3=0.660kPa，则（D）。 A) t1 t2； B) t3t2； C) t1t3； D) t3t13 费克定律的表达式为（），它反映了（分子扩散速率）的定量规律。4 传质速率NA等于扩散通量JA的条件是：（2） (1) 单向扩散，(2) 等分子相互扩散，(3) 湍流流
2、动，(4) 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小于气相分传质系数； D近似等于气相分传质系数。6 双组分气体 （A、B）在进行定常分子扩散，JA及NA分别表示在传质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：（B） JA（A 大于、B 等于、C 小于）JB7 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113kPa，相平衡常数m=0.25，已知其气膜吸收分系数kG=1.2310-2kmol/(m2hkPa)，液膜吸收分系数k
3、L=0.85m/h，则该系统属于（A）控制过程。(A) 气膜控制； (B) 液膜控制； (C) 双膜控制； (D) 不确定8 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，气液两相将在（B）达到平衡。A 塔顶 、B 塔底、 C 塔中部9 对解吸因数0.6的系统进行逆流吸收，相平衡关系ymx，当塔高为无穷大时，若系统压力减小一倍，而气液摩尔流量与进口组成均不变，则此时气体入口组成y1将（C）yq 。 (A) 大于 (B) 小于 (C) 等于 (D) 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
4、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12 设计中采用液气比时，ym =（0），塔高H（）。13 在填料层高度为5m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1.5，操作条件下的平衡关系为y = 1.2x，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m？ 解：原工况下： 新工况下： L,G不变,m不变,HOG不变, mG/L不变,=0.95 则 又L、G不变，m不变不变 填料层应增加的高度 14 拟在常压填料
5、吸收塔中，用清水逆流吸收废气中的氨气。废气流量为2500m3/h（标准状态），废气中氨的浓度为15g/m3（以标准状态计），要求回收率不低于98%。若吸收剂用量为3.6 m3/h，操作条件下的平衡关系为y = 1.2x，气相总传质单元高度为0.7m。试求：(1)全塔气相平均吸收推动力；(2)所需填料层高度。解：(1) 摩尔分率 (2) 15 流率为0.04kmol/(m2s)的空气混合气中含氨2%（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0.0004（摩尔分率）的稀氨水溶液，液气比为最小液气比的1.5倍，操作范围内的平衡关系为y = 1.2x，所用填料的气相总体积
6、传质系数Kya=0.052kmol/(m3s)，试求：(1)液体离开塔底时的浓度（摩尔分率）；(2)全塔平均推动力y m；(3)填料层高度。解：属于低浓气体吸收。(1) (2) (3) 16 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9m，平衡关系为y = 1.4x，现场测得气体进、出口浓度分别为y1=0.03，y2=0.002，液体出口浓度x1=0.015（均为摩尔分率）。试求：(1) 操作液气比L / G；(2) 气相总传质单元高度HOG；如果限定气体出口浓度，为此拟增加填料层高度，则在保持液气流率均不变的条件下应增加多少高度？解：属低浓气体吸收(1) (2) (
7、3) 塔应加高 17 在逆流操作的吸收塔内,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%,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=0.9x x1e=y1/m=0.01/0.9=0.011 (2)(L /G )min =(y1-y2)/(y1/m)=
8、m=0.90.9=0.81 (3)(L/G )=2(L /G )min =20.81 =1.62 1/A=mG/L =0.9/1.62=0.556 y1/y2=1/(1-)=10 NOG =1/(1-1/A)ln(1-1/A)y1/y2+1/A =1/(1-0.556)ln(1-0.556)10+0.556=3.62 (4)HOGOG0.5 3.62=1.81 m 18 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5%（体积%），要求吸收率为90%，气体流率为32 kmol/(m2h)，液体流率为24 kmol/(m2h)，此液体流率为最小流率的1.5 倍。如果物系服从亨利定律，并已知液相传质单元高度HL为0.44m，气相体积分传质系数kya=0.06kmol/(m3s)，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。(1) (2) 即 故
