合工大化工原理习题.doc

第六章 吸收填空题（1）操作中的吸收塔，当生产任务一定，若吸收剂用量小于最小用量，则吸收效果 _。答案：达不到要求分析：所谓最小液气比及最小吸收剂用量是针对一定的分离任务而言的，当实际液气比或吸收剂用量小于最小值时，则吸收效果达不到给定的分离要求。（2）脱吸因数S的表达式为_, 其几何意义是_。答案：S=m/(L/G)；平衡线斜率与操作线率之比。（3）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，则操作线将_平衡线，传质推动力将_，若吸收剂用量减至最小吸收剂用量时，设备费用将_。答案：靠近；减小；无穷大（4）根据双膜理论，两相间的传质阻力主要集中在_，增加气液两相主体的湍动程度，传质速率将_ 。答案：相界面两侧的液膜和气膜中；增大（5）压力_，温度_，将有利于吸收的进行。答案：增大；下降分析：由m=E/P,说明m是温度和压力的函数。一般情况下，温度下降，则E值下降，故温度下降，压力增大，导致m值下降，溶解度增大，有利吸收。（6）难溶气体属_控制，主要传质阻力集中于_側。答案：液膜；液膜（7）双膜理论的基本假设是：(1)_； (2)_； (3)_。答案：气液界面两侧各存在一层静止的气膜和液膜；全部阻力集中于该两层静止膜中，膜中的传质是定态分子扩散；在相界面处，两相达平衡。（8）等分子反向扩散适合于描述 _ 过程中的传质速率关系。一组分通过另一停滞组分的扩散适合于描述_ 过程中的传质速率关系。答案：精馏，吸收和脱吸。（9）物质在静止流体中的传递，主要是依靠流体_的无规则运动。物质在湍流的传递,主要是依据靠流体_的无规则运动。 答案：分子；质点（10）吸收操作时，塔内任一横截面上，溶质在气相中的实际分压总是_与其接触的液相平衡分压，所以吸收操作线总是位于平衡线的_。反之，如果操作线位于平衡线_，则应进行脱吸过程。答案：高于；上方，下方。（11）当气体处理量及初、终浓度已被确定，若减少吸收剂用量，操作线的斜率将_，其结果是使出塔吸收液的浓度_，而吸收推动力相应_。答案：变小；变大；变小分析：由题意知G、y1、y2已经确定，减少L用量意味着液气比减小，因低浓度端已固定，故操作线斜率变小且向平衡线靠近，使传质推动力变小。又由物料衡算：常数 可知当x2一定时，L减小，x1必增大。（12）传质单元数NOG及NOL反映 _。HOG及HOL则与设备的型式、设备中的操作条件有关，表示_，是吸收设备性能高低的反映。 答案：分离任务的难易；完成一个传质元所需的填料层高度 （13）生产中常见的脱吸方法有_，_和_。答案：通入惰性气体；通入水蒸气；降压（14）低浓度难溶气体的逆流吸收操作系统，若仅增加液体量，而不改变其他条件，则此塔的气相总传质单元数NOG将_， 气体出口浓度y2将_。 答案：增大；下降分析：难浓气体的吸收过程为液膜阻力控制，主要阻力在液相，即 当增加液体量，可增大液膜传质系数，有效降低液膜阻力m/kx，故总阻力1/ky下降。所以 将变小 而Z不变，故将增大。因随L的增加而下降。由S， ，关系可知将增加，故必下降。选择题（1）对常压下操作的低浓度吸收系统,系统总压在较小范围增加时,享利系数将_，相平衡常数将_,溶解度系数将_.A. 增加； C. 不变；B. 降低； D. 不确定 答案：C；B；C 分析：因为低压下E仅是温度的涵数，及 m=，H。可是总压增加E、H不变，m下降。（2）双组分气体（A、B）进行稳定分子扩散， 及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，当系统的漂流因数大于1时，_ ；_ A.大于； B.小于； C.等于； D.不确定答案： C；A 分析：因为是双组分气体，所以系统中A和B的浓度梯度大小相等方向相反。由费克定律可知A和B的分子扩散速率也将大小相等方向相反。然而因漂流因数大于1，说明产出了主体流动，结果增大了A的传递速率。这里按习惯B为惰性组分。（3）下述说法中错误的是_.A. 溶解度系数H值很大，为易溶气体； C. 享利系数E值很大，为难溶气体；B. 亨利系数E值很大，为易溶气体； D. 平衡常数m值很大，为难溶气体；答案：B（4）下述说法中错误的是_。A 液体中的扩散系数与压力成正比，与粘度成反比；B 气体中的扩散系数与压力成反比，与温度的次方成正比；C 液体中的扩散系数与温度成正比，与粘度成反比；D 发生在静止或滞流流体中的扩散属于分子扩散答案：A（5）下述说法中错误的是_。A. 板式塔内气液逐级接触，填料塔内气液连续接触；B. 精馏用板式塔，吸收用填料塔；C. 精馏既可以用板式塔，也可以用填料塔；D. 吸收既可以用板式塔，也可以用填料塔。答案：B（6）低浓度难溶气体的逆流吸收过程，若其他操作条件不变，仅入塔气量有所下降，则：液相总传质单元数将_; 液相总传质单元高度将_； 气相总传质单元数将_；气相总传质单元高度将_；操作线斜将_ A. 增加；B. 减小；C. 基本不变；D. 不确定； 答案：C；C；A；B；B 分析：因液膜控制，故，可以为基本不受气 量的影响，所以及基本不变 由 S， S，可知当G减小进， 将减小 由，可知当G减小时，将增加 显然，G减小使下降计算题（1）在一逆流操作的填料吸收塔中用清水吸收空气中某组分A，已知操作条件下平衡关系为，入塔气体中A的含量为6%(体)，吸收率为96%，取吸收剂用量为最小用量的1.2倍，试求：(1)出塔水溶液的浓度；(2)若气相总传质单元高度为0.8，现有一填料层高为8的塔，问是否能用？ 解：对低浓度系统，计算时可用摩尔分数代替摩尔比，用混合气体量代替惰性气体量，用溶液量代替溶剂量。 (1) (2) 故此塔不能用。（2）在塔径为05m、填料层高为4m的吸收塔内，用清水吸收空气中的氨，常压逆流操作。混和气含氨5%（体积百分数，下同），吸收因数为1，实验侧得吸收率为90%，且侧得操作条件下与含氨2%的混合气充分接触后的水中氨的浓度为21.42g（氨）/1000g（水）。已知水的流为30kmol/h，操作范围内：，而受液体的影响可忽略。试问：(1) 气相总体积传质系数Kya; (2) 若该塔操作中将气量增加，而维持液气比和操作条件等不变，则其平均推动力和传质单元高度将如何变化，试定性说明其理由。解：（1） 将题给数据带入可求