吸收练习题.docx
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吸收练习题
一、填空题
1、在常压下,20℃时氨在空气中的分压为69.6mmHg,此时氨在混合气中的摩尔分率y=________,摩尔比Y=_______.
0.0916;0.101
2、最小液气比（L/V）min只对（）（设计型，操作型）有意义，实际操作时，若（L/V）﹤（L/V）min，产生结果是（）。
答：
设计型吸收率下降，达不到分离要求
3、A，B两组分等摩尔扩散的代表单元操作是（），A在B中单向扩散的代表单元操作是（）。
答：
精馏吸收
4、相平衡常数m=1，气膜吸收系数ky=1×10-4Kmol/（m2.s），液膜吸收系数kx的值为ky的100倍，这一吸收过程为（）控制，该气体为（）溶气体，气相总吸收系数KY=（）Kmol/（m2.s）。
答：
气膜易溶9.9×10-4
5、对于极易溶的气体，气相一侧的界面浓度yI接近于（），而液相一侧的界面浓度xI接近于（）。
答：
y*（平衡浓度）x（液相主体浓度）
6、含SO2为10%（体积）的气体混合物与浓度C=0.02Kmol/m3的SO2水溶液在一个大气压下接触，操作条件下两相的平衡关系为p*=1.62C（大气压），则SO2将从（）相向（）转移，以气相组成表示的传质总推动力为（）大气压，以液相组成表示的传质总推动力为（）Kmol/m3。
答：
气液0.06760.0417
7、实验室中用水吸收CO2基本属于（）控制，其气膜中浓度梯度（）（大于，小于，等于）液膜浓度梯度，气膜阻力（）液膜阻力。
答：
液膜小于小于
8、压力（），温度（），将有利于解吸的进行。
工程上常用水–空气系统进行氧解吸，这种系统属于（）系统，传质阻力主要在（）一侧。
答：
降低升高易解吸，气膜控制气膜
9、采用化学吸收可使原来的物理吸收系统的液膜阻力（），气膜阻力（）。
答：
减小不变
10、在吸收塔的设计中，气体流量，气体进出口组成和液相进口组成不变，若减少吸收剂用量，则传质推动力（），设备费用（）。
答：
减小增多
11、某逆流吸收塔用纯溶剂吸收混合气体中易溶气体组分，填料高度无穷大，入塔时Yb=8%（体积），相平衡方程Y=2X。
问液气比L/G=2.5时，吸收率Φ=（），L/G=1.5时，Φ=（）。
答：
10.75
12、某操作中的吸收塔，用清水逆流吸收气体混合物中的A组分，若L增加，其余操作条件不变，则出塔气体ya（），出塔液体的浓度x1（），回收率（）。
答：
减小减小增大
13、低浓度难溶气体在填料塔中被逆流吸收时，若入塔气体量增加而其它条件不变，则气相总传质单元高度HOG（），气相总传质单元数NOG（），出口气体组成yb（），出口液体组成xa （）。
答：
增大减小增加增加
14、拟设计一座用清水吸收NH3的吸收塔，已规定出塔气体中的NH3浓度不得大于给定值。
若进塔气中NH3含量增大，则最小液气比将（）
答：
增大
15、在逆流操作的吸收塔中，若吸收剂进塔浓度x2降低，其它操作条件不变，则出塔气体组成y2（），出塔液体组成x1（），回收率（）。
答；降低降低增加
16、某逆流操作吸收塔，若其它操作条件不变而系统的温度增加（无化学反应），气体出口浓度ya（），液体出口浓度xb（）。
答：
增大下降
17、总传质系数与分传质系数之间的关系可以表示为1/ＫL=1/kL+H/kG其中1/ｋL表示＿＿＿＿，当＿＿＿＿项可忽略时，表示该吸收过程为液膜控制。
答：
以液相浓度差表示的传质总推动力下的液相阻力（气膜阻力）H/kG
18、写出吸收操作中对吸收剂的主要要求中的四项（１）＿＿＿＿＿（２）＿＿＿＿＿＿（３）＿＿＿＿＿＿（４）＿＿＿＿＿＿＿。
答：
溶解度大,选择性高,腐蚀性小,挥发度小。
19、对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统，当系统温度增加时，其溶解度系数H将＿＿＿＿。
而当系统中液相总浓度增加时，其相平衡常数m将＿＿＿。
答：
减少；增加。
20、B、对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统A.B.在同样条件下，A系统中的溶质的溶解度较B系统中的溶质为高，则A系统的溶解度系数HA＿＿HB，亨利系数EA＿＿EB，相平衡常数mA＿＿mB。
（>，=，<）
答：
大于，小于，小于。
21、kx表示以＿＿＿＿＿＿为推动力的传质系数。
（xi-x）（或界面液相摩尔分率与液相主体摩尔分率之差）
22、气体吸收计算中表示设备（填料）效能高低的一个量是＿＿＿＿＿＿＿，而表示传质任务难易程度的一个量是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
答：
传质单元高度，传质单元数。
23、用亨利系数E表达的亨利定律表达式为_______.在常压下,20℃时,氨在空气中的分压为50mmHg,与之平衡的氨水浓度为7.5（kgNH3/100kgH2O）.此时亨利系数E=________mmHg,相平衡常数m=______.
答案：
Pe=Ex680mmHg0.894
24、在常压下,20℃时氨在空气中的分压为166mmHg,此时氨在混合气中的摩尔分率yA=________摩尔,比YA=_______.
答案：
0.2180.279
25、在传质理论中有代表性的三个模型分别为________、________、________。
双膜模型、表面更新模型、溶质渗透模型
26、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=2kmol/m2·h，气相传质总Ky=1.5kmol/m2·h，则该处气液界面上气相浓度yi应为________。
平衡关系y=0.5x。
0.01
27、逆流操作的吸收塔，当吸收因素A<1且填料为无穷高时，气液两相将在________达到平衡。
（塔顶、塔底）
塔低
28、易溶气体溶液上方的分压小，难溶气体溶液上方的分压大，只要组份在气相中的分压________液相中该组分的平衡分压，吸收就会继续进行。
大于
29、质量传递包括有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿______＿＿＿等过程。
吸收、蒸馏、萃取、吸附、干燥。
30、对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统，当总压增加时，亨利系数E＿＿＿＿，相平衡常数m＿＿＿＿，溶解度系数H＿＿_＿。
不变；减少；不变
31、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（y－y*）＿＿＿＿。
大于上方增大远离增大
32、溶解度很大的气体，吸收时属于＿＿＿＿控制。
气膜
33、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
34、双膜理论认为，吸收阻力主要集中在界面两侧的________和________之中。
气膜、液膜
35、对于气膜控制的吸收过程，如要提高其过程速率，应特别注意减少_______阻力。
气膜
二、选择题
1常压下200C下稀氨水的相平衡方程为y*=0.94x,今使含氨5%（摩尔）的含氨混合气体和x=0.1的氨水接触，则发生_____B______。
A吸收过程B脱吸过程C平衡过程D无法判断
2吸收操作中，最小液气比______D_______
A.在生产中可以达到 B.是操作线的斜率
C.均可用公式进行计算 D.可作为选择适宜液气比的依据
3吸收操作中，当X*>X时：
______C______
A.发生解吸过程 B.解吸推动力为零
C.发生吸收过程 D.吸收推动力为零
4某逆流吸收塔在操作时因某种原因使吸收剂入塔量减少，以致操作时的液气比小于原定的最小液气比，则发生下列情况（C）
A液体出塔浓度增加，回收率不变
B液体出塔浓度不变，气体出塔浓度增加
C液体出塔浓度和气体出塔浓度均增加
D在塔的下部将发生解吸现象。
5亨利定律适用的条件是_____C____
A.气相总压一定，稀溶液
B.常压下，稀溶液
C.气相总压不超过506.5kpa，溶解后的溶液是稀溶液
D.气相总压不小于506.5kpa，溶解后的溶液是稀溶液
7、吸收塔内，不同截面处吸收速率。
A
（A）各不相同（B）基本相同
（C）完全相同（D）均为0
6通常所讨论的吸收操作中，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。
7单向扩散中的漂流因子＿＿＿＿＿。
（Ａ）＞１（Ｂ）＜１（Ｃ）＝１（Ｄ）不一定
答：
Ａ
8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＿＿＿＿。
（Ａ）大于液相传质分系数；（Ｂ）近似等于液相传质分系数；
（Ｃ）小于气相传质分系数；（Ｄ）近似等于气相传质分系数。
答：
Ｂ
9操作中的吸收塔，当其他操作条件不变，仅降低吸收剂入塔浓度，则吸收率将；
增大：
B.降低；C.不变；D.不确定；答案A
10低浓度逆流吸收操作中，若其他入塔条件不变，仅增加入塔气体浓度
，则：
出塔气体浓度
将_____;
A增大；B减小；C不变；D不确定
答案：
A；
11在常压塔中用水吸收二氧化碳，
和
分别为气相和液相传质分系数，
为气相总传质系数，m为相平衡常数，则___
A.为气膜控制，且
B.为液膜控制，且
C.为气膜控制，且
D.为液膜控制,且
答案:
D
12下述说法中错误的是_____.
A溶解度系数H值很大，为易溶气体；B亨利系数E值很大，为易溶气体；
C.享利系数E值很大，为难溶气体；D.平衡常数m值很大，为难溶气体；
答案：
B
13下述说法中正确的是______。
A.用水吸收氨属难溶气体的吸收，为液膜阻力控制；
B.常压下用水吸收二氧化碳属难溶气体的吸收，为气膜阻力控制；
C.用水吸收氧属难溶气体的吸收，为气膜阻力控制；
D.用水吸收二氧化硫为具有中等溶解度的气体吸收，气膜阻力和液阻力均不可忽略。
答案：
Ｄ
14在y-x图上,操作线若在平衡线下方,则表明传质过程是（）。
（A）吸收；（B）解吸；（C）相平衡；（D）不确定
答案：
B
15温度__________，将有利于解吸的进行。
（A）降低；（B）升高；（C）变化
答案：
B
1610．已知
水溶液在二种温度
、
下的亨利系数分别为
，
，则____________。
（A）
=
；（B）
；（C）
；（D）不确定
答案：
C
17传质速率NA等于分子扩散速率JA的条件是：
A单向扩散、B双向扩散、C湍流流动、D定常过程
答：
B
18双组分理想气体混合物中，组分A的扩散系数是
A.系统的物质属性、B.组分A的物质属性、C.只取决于系统的状态
答：
A
19对一定的气体和稀溶液物系,相平衡常数m取决于:
（）
（A）温度和浓度；（B）温度和压强；（C）压强和浓度；（D）流速和浓度
答案：
B
20吸收速率主要决定于通过双膜的扩散速度，要提高气液两流体的相对运动，提高吸收效果，则要（）***答案***B
A.增加气膜厚度和减少液膜厚度；B.减少气膜和液膜厚度C.增加气膜和液膜厚度
21选择吸收设备时，综合考虑吸收率大，阻力小，稳定性好结构简单造价小，一般应选（）A
A.填料吸收塔B.板式吸收塔C.喷淋吸收塔
22在逆流操作的填料吸收塔中，对某一低浓气体中的溶质组分进行吸收，现因故气体入塔浓度yb变小而其它操作条件均不变，则出塔气体浓度ya和液体浓度xb（B）
A．ya增大，xb增大；B.ya减小，xb减小；C.ya增大，xb减小；D.无法判断。
23气体的亨利系数E值越大，表明气体（）。
B
A.越易溶解；B.越难溶解；C.溶解度适中
24对吸收操作有利的是（）。
A
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；
25在Y—X图上，吸收操作线总是位于平衡线的（）。
A
A.上方；B.下方；C.重合线上；
26亨利定律是一个稀溶液定律，其亨利系数E值愈小，表明该气体的溶解度（）；温度升高，E值（）。
A、A
A.愈大；B.不变；C.愈小；
27填料塔中安装液体再分布装置，其目的是（ B ）
A.支承填料B.改善壁流效应
C.保证填料充分湿润D.防止液泛
2814.用水吸收二氧化碳的传质过程属于（ B ）。
A.气膜控制 B.液膜控制 C.无法判断
29吸收的分离依据是（ C）。
A.沸点不同 B.化学反应 C.溶解度不同
30下述分离过程中哪一种不属于传质分离（ ）
A.萃取分离 B.吸收分离 C.结晶分离 D.离心分离
31在吸收传质过程中，它的方向和限度将取决于吸收质在气液两相平衡关系。
若要进行吸收操作，则应控制（ ）。
A.PA＜PA* B.PA＞PA*C.PA=PA*
三、判断题
1某一吸收系统，若1/ky》1/kx,则为气膜控制，若1/ky《1/kx,则为液膜控制。
（）。
答：
×，与平衡常数也有关。
2填料层高度的计算可以用传质单元数乘以填料的等板高度。
（）
答：
×，只有平衡线与操作线平行时才成立。
3亨利定律的表达式之一为p＝Ｅｘ，若某气体在水中的亨利系数Ｅ值很大，说明该气体为易溶气体。
（×）
4吸收操作线的斜率是L/G（）。
√
5亨利定律的表达式之一为p＝Ex，若某气体在水中的亨利系数E值很大，说明该气体为易溶气体。
（）×
6工业上一般吸收是在吸收塔中进行的。
象传热一样气液间逆流操作有利于吸收完全并可获得较大的吸收推动力。
（）√
7填料吸收塔逆流操作，当吸收剂的比用量（即液气比）增大时，则出塔吸收液浓度下降，吸收推动力减小（）。
×
8对于大多数气体的稀溶液，气液平衡关系服从亨利定律。
亨利系数（E＝p/x）随温度的升高而增大，而溶解度系数（H＝C/p）随温度的升高而减小。
√
9吸收过程中，当操作线与平衡线相切或相交时所用的吸收剂最少，吸收推动力最大。
（）×
10在吸收塔中，溶质气体在混合气中的分压，大于与吸收剂中溶质浓度成平衡的分压时，则发生吸收。
（）√
11由于温度对溶解度系数有影响，温度升高，溶解度系数越小，所以升温有利于解吸。
（）√
12惰性气体和吸收剂在吸收过程的前后的摩尔量是不变的。
（）√
13对于溶解度甚大的气体吸收，为强化吸收过程，则应从减小液膜阻力入手，其效果才显著。
（）×
三、简答题
1、吸收与解吸在什么情况下发生?
从平衡线与操作线的位置加以说明。
答：
当混合气中溶质A的分压大于与溶液中溶质A浓度成平衡的气体分压时（ｐ>ｐ*），发生吸收过程，反之，当ｐ<ｐ*时，发生解吸过程。
显示在相图中，操作线在平衡线上方，为吸收。
操作线在平衡线下方，为解吸。
2、H、E、m、分别表示什么？
随温度的变化情况如何？
答：
H指溶解度系数；E指享利系数；m指相平衡常数。
H随着温度的升高而减少；E和m随着温度的升高而增加。
四、计算题
1、一逆流操作的常压填料吸收塔，用清水吸收混合气中的溶质A，入塔气体中含A1%（摩尔比），经吸收后溶质A被回收了80%，此时水的用量为最小用量的1.5倍，平衡线为y=x,气相总传质单元高度为1m,试求填料层所需高度。
解：
Y1=0.01m=1
Y2=Y1（1－φ）=0.01×（1－0.80）=0.002
X2=0（清水）
填料层高度Z=HOG×NOG
HOG=1m
NOG=（Y1－Y2）/△Ym
△Y1=Y1－Y1*=Y1－mX1=0.01－1×0.0067=0.0033
△Y2=Y2－Y2*=Y2－mX2=0.002
△Ym=（△Y1－△Y2）/In（△Y1/△Y2）
=（0.0033－0.002）/In（0.0033/0.002）=0.0026
NOG=（0.01－0.002）/0.0026=3.07
Z=1×3.07=3.07m
2、有一逆流填料吸收塔,塔径为0.5m，用纯溶剂吸收混合气中的溶质。
入塔气体量为100kmol/h,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=0.10kmol/（m3s），问该塔填料层高度为多少?
提示：
NOG=1/（1-S）ln[（1-S）（yb-mxa）/（ya-mxa）+S]
①y1=0.01;y2=y1（1-η）=0.01（1-0.9）=0.001
L/G=（y1-y2）/x1,x1=（y1-y2）/（L/G）=（0.01-0.001）/1.5=0.006
②HOG=G/Kya=100/（0.785×0.52×3600）/0.1=1.415m
NOG=1/（1-S）ln[（1-S）y1/y2+S];S=m/（L/G）=1/1.5=0.667
NOG=4.16;Z=HOG×NOG=1.415×4.16=5.88m。
3、某生产车间使用一填料塔，用清水逆流吸收混合气中有害组分A，已知操作条件下，气相总传质单元高度为1.5m，进料混合气组成为0.04（组分A的摩尔分率，下同），出塔尾气组成为0.0053，出塔水溶液浓度为0.0128，操作条件下的平衡关系为Y=2.5X（X、Y均为摩尔比），试求：
1）L/V为（L/V）min的多少倍？
2）所需填料层高度。
解：
1）L/V为（L/V）min的倍数
2）所需填料层高度
对数平均推动力法
4、在常压101.33kPa、温度下，溶质组成为0.05（摩尔分数）的
-空气混合物与浓度为
的25水溶液接触，试判断传质过程方向。
已知常压、
℃下
在水中的亨利系数E为
。
解：
将亨利系数E换算为相平衡常数m,即
将实际溶液的物质的量浓度换算为摩尔分数，即
判断过程方向时，由液相分析：
故
由气相传递到液相，进行吸收。
由气相分析：
结论同上，该过程为吸收。
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