第二章吸收报告

1、第二章吸收题型 填空 难度 易章节 第七章第一节页码 下册p46知识点一般 分值 3试题吸收操作的依据是,以达到分离气体混合物的目的。混合气体中，能够溶解于溶剂中的组分称为或o答案与评分标准各组分在同一种溶剂中溶解度的差异（2分）吸收质（0.5分）溶质（0.5分）（共3分）题型 填空 难度 易章节第七章第2节页码 下册p50知识点重点 分值 3试题若某气体在水中的亨利系数E值很人，说明该气体为气体。在吸收操作中_压力和湿度可提高气体的溶解度，有利于吸收。答案与评分标准难溶 增加 降低（每个空1分，共3分）题型填空 难度 中章节 第七章第2节页码下册p50, 51, 52知识点重点 分值 3试题

2、对接近常压的溶质浓度低的气液平衡系统，当总压增大时，亨利系数E,相平衡常数m,溶解度系数Ho答案与评分标准不变 减小 不变（每个空1分，共3分）题型 填空 难度 中章节第七章第4节页码 下册p72知识点重点 分值 2试题由于吸收过程中气相溶质分压总是溶质的平衡分压，因此吸收操作线总在平衡线的o答案与评分标准大于 上方（每个空1分，共2分）题型 填空 难度 中章节第七章第4节页码 下册p72知识点重点 分值 3试题当V, Yl, Y2及X2定时，增加吸收剂用量，操作线的斜率,吸收推动力_;此斜率又称为。答案与评分标准增大增加液气比（每个空1分，共3分）题型 填空 难度 易章节 第七章第4节页码

3、下册p78知识点一般 分值 3试题吸收因数S可表示为,它是与得比值。答案与评分标准Mv/L平衡线斜率m操作线斜率L/V （每个空1分，共3分）题型填空难度中章节第七章第4节页码下册p72知识点重点分值2试题当吸收剂用量为最少用量时，吸收过程的推动力为,则所需填料层高度将为_答案与评分标准零无限高（每个空1分，共3分）题型填空难度中章节第七章第3节页码下册p6465知识点次重点分值2试题双膜理论是将整个相际传质过程简化为答案与评分标准经由气、液两膜层的分子扩散过程（2分）题型 填空 难度 中章节第七章第3节页码 下册p67知识点次重点分值 2试题吸收过程中，KY是以为推动力的总吸收系数，它的平位

4、是o答案与评分标准Y-Y* Kinol/（m2 . s）（每个空 1 分，共 2 分）题型 填空 难度 中章节第七章第3节页码 下册p67知识点次重点分值 2试题用水吸收氨-空气混合气体中的氨，它是属于控制的吸收过程，对于该过程来说，要提高吸收速率，则应该设法减小o答案与评分标准气膜 气膜阻力（每个空1分，共2分）题型 填空 难度 中章节第七章第3节页码 下册p68知识点次重点分值 2试题若总吸收系数和分吸收系数间的关系可表示为1/KLTKL+HKG,其中1/KL表示,当项可忽略时，表示该吸收过程为液膜控制。答案与评分标准液膜阻力 HKG （每个空1分，共2分）题型 填空 难度 中章节 第七章

5、第4节页码下册p74知识点 次重点 分值 2试题在吸收过程中，由于吸收质不断进入液相，所以混合气体量由塔底至塔顶。在计算塔径时一般应以的气量为依据。答案与评分标准逐渐减少 塔底（每个空1分，共2分）题型 填空 难度 中章节第七章第4节页码下册p84知识点 次重点 分值 3试题求传质单元数时，对于低浓度气体吸收，当平衡线为直线可用法，当平衡线为弯曲程度不大的曲线时可用法，当平衡线为任意形状曲线时可用法。答案与评分标准解析法 梯形图解 图解枳分（每个空1分，共3分）题型 填空 难度 中章节 第七章第2节页码 下册p50知识点次重点分值 1 试题有利于吸收操作的条件（）（A）温度下降，总压上升（C）

6、温度、总压均下降 答案与评分标准）（E）温度上升，总压下降（D）温度、总压均上升(A) (1 分)试题“液膜控制”吸收过程的条件是（）（A）易溶气体，气膜阻力可忽略。（B）难溶气体，气膜阻力可忽略。（C）易溶气体，液膜阻力可忽略。（D）难溶气体，液膜阻力可忽略。 答案与评分标准（B）（1 分）试题吸收操作的作用是分离（）（A）气体混合物。（B）液体均相混合物。（C）气液混合物。（D）部分互溶的液体混合物。 答案与评分标准（A） （1 分试题当Y, Yx, Y：及X,定时，减少吸收剂用量，则所需填料层高度Z与液相出口 浓度X】的变化为()(A) Z, Xi均增加。(B) Z, Xi均减小。(C)

7、 Z减少,X】增加。(D) Z增加,X】减小。答案与评分标准(A) (2 分 试题在一符合亨利定律的气液平衡系统中，溶液在气相中的摩尔浓度与其在液相中 的摩尔浓度的差值为()(A)正值。(B)负值。(C) 零。(D)不确定。答案与评分标准(D) (2 分)在吸收操作中，吸收塔某一截面上的总推动力(以液相组成差表示)为()(A) X*-Xo (B) X-X*o(C) Xi-Xo (D) X-Xio答案与评分标准(A) (1 分) 试题某吸收过程，己知气膜吸收系数Ky为4*10一*!1)。1/ (业.s),液膜吸收系数 Kx为8 * 10-4 Kmol / (业 s),由此可判断该过程()(A)气

8、膜控制。(B)液膜控制。(C)判断依据不足。(D)双膜控制。答案与评分标准(C) (1 分)在逆流吸收塔中，用清水吸收混合气中溶质组分。其液气比L/V为2.7,平 衡关系可表示为Y=1.5X(X,Y为摩尔比)，溶质的回收率为90%,则液气比与 最小液气比的比值为()(A) 1. 5o (B) 1.8o(C) 2。(D) 3o答案与评分标准(C) (2 分)在填料塔中用清水吸收混合气中的氨，但用水量减少时，气相总传质单元数 Ng 将（）（A）增加。（B）减小。（C）不变。（D）不确定。答案与评分标准（A） （1 分）化工原理试题库卡片题型计算难度中早T第7章第2节页码下册p52上册p7知识点次重

9、点分值5试题某吸收塔的操作压强为1 lOKPa,温度为25C,处理焦炉气1800m3/ho焦炉 气中含苯156Kg/h,其他为悄性组分。求焦炉气中苯的摩尔分数和物质的量之 比（即摩尔比）。答案与评分标准答：求苯的摩尔分数。苯的摩尔质量为M=78Kg / Kmol 处理焦炉气中苯的物质的量为： nA=niA / M=156 / 78=2Kmol /h （1 分） 苯的分压为：P -RT = 2x8.315x（254-273） _ 环畑（2 分）V1800 苯的摩尔分数为：- Pa- 255 - 0.025 （1 分）P 110求物质的量之比人苯的物质的量之比为：Ya- % - 0025 -0.0

10、256 （1分）A l-yA 1-0.025CO：的体积分数为30%的某种混合气体与水充分接触，系统温度为30C,总压 为101.33KPao在操作范围内该溶液可适用于亨利定律。求液相中C0：的平衡组 成，分别以摩尔分数和物质的量浓度表示。已知30C时C0,在气相中分压为：P二py = 101.33X0. 3 = 30. 4Kpa （1 分）答案与评分标准答：题给混合气体可按理想气体对待。由分压定律，C02在气相中分压为: P=py=101. 33X0. 3=30. 4Kpa （1 分）液相中C02以摩尔分数表示平衡组成X*X*=P/E=30. 4/1. 88X 105=l. 617X10-4

11、 （1 分）以物质的量浓度表示的平衡组成C*因 C*二HP,其中 H二 p s/EMs, （1 分）p s=1000Kg/m3, Ms=18Kg/Kmol 代入己知量可求出 C*= P s/EMs P=1000X30. 4/1. 88X 105X18=8. 98X10-sKmol/m5（2 分）试题在总压为101. 33Kpa和温度为20C,测得氨在水中的溶解度数据为:溶液上方 氨平衡分压为0. 8Kpa时，气体在液体中的溶解度为lg（NH3）/100g（H：0）.假设该溶 液遵守亨利定律，求:亨利系数E;溶解度系数H;想平衡常数m.答案与评分标准解：求亨利系数 E, 1=17, Mh2o=1

12、 8, P*=0. 8Kpa, x=l/17/ （1/17+100/18） =0. 01048. （2 分） E =0 8= 76.3KPa （1 分）- x 0.01048求溶解度系数H.相平衡常数mt 770=42.78Kmol/(nr h) M血。丿XT 0.95 1QNon = 19001-0.95某混合气体中含H,S2%（摩尔百分数），混合气体的温度为20C,操作压强为 101. 33Kpa,在此条件下符合亨利定律.己查出20C时H2S水溶液的亨利系数E为 4. 893X10!Kpa.求:溶解度系数H;相平衡常数m;1000g水中最多可溶解多 少克H2S.解:求溶解度系数 H. pc

13、 = 1000Kg/m3, M= = 18Kg/KmolH = - =5-= 1.14xlO_3Kmol/（m.KPa） （1 分）EM. 4.893x10“ x 187相平衡常数mE 4.893xlO4m = = 4.83xW （1 分）P 101.33100g水中最多溶解多少g H：S H：S在气相中分压P.P=py=101. 33X0. 02=2. 027KPa（l 分） C* = H.P = 1.14 x 103 x 2.027=2.3 llxlOKrnol/ m3（1 分） 每lOOOg水中最多可溶解的H2S为：105X2. 311X10 sX34X 107（1000）2=7. 86

14、X 10 2g（2 分）在压强为101. 33Kpa,温度为25C下，溶质组成为0. 05 （摩尔分数）的CO汀空气 混合物与浓度为1. lXlOKmol的C0：水溶液接触，判断传质过程方向.己知在 101. 33Kpa, 25C下 CO,在水中的亨利系数 E 为 1. 660X 105Kpa.解:求相平衡常数m. n1 = | = = 1638 （1分）将实际溶液的物质的量浓度换算成摩尔分数.iac=p*H =EM（2分）故诊=塩俠佔（分）M? IT（3）判断过程方向，可由液相或气相來分析（2分）由液相分析:x* = X = 221 = 3.05X w5 x（x = 1.98x 105）,故

15、可知 C0：由 m 1638气相传递到液相，为吸收过程。或由气相分析：y* = nix = 1638x1.98xlO5 = 0.0324 y（y = 0.05）结论同,可知该过程为吸收.试题1101试题在压强为101. 33Kpa,温度为20C下,S0厂空气某混合气体缓慢的流过某种液体表 面。空气不溶于该液体中。SO,透过2mm厚静止的空气层扩散到液体表面，并立即溶于该液 体中，相界面中SO,的分压可视为零。已知混合气中SO,组成为0.15 (摩尔分数)，S0：在空 气中的分子扩散系数为0. 115cm2/So求SO：的分子扩散速率Na, Kmol/ (m-rh)解:此题属于单项扩散，求分子扩

16、散速率可用公式：D PNa =其中 D、Z、T 已知，P=101. 33Kpa （2 分）RTZ pB.m （2）求气相主体中 S02分压 Pa, 1=101. 33X0. 15=15. 2KPa （1 分）题给界面上SO,分压Pa,2=0求P瞄气相主体中空气分压Pb,i=P-Pa, 1=101. 33-15. 2=86. lKPa （1分）.界面上空气分压 Pb,2=P-Pa,2=101. 33-0=101. 33KPa （1 分）空气的对数平均分压pBm =世二色In虽Pb.i101.33-86.1= 93.5KPa （2 分）86.1N =111 12122 (15.2-0) = 3.8

17、9x10_5Kiiiol/(nr .s)A 8.315x293x0.00293.5丿试题：在压强为101. 33Kpa下，用清水吸收含溶质A的混合气体，平衡关系服从亨利定律。 在吸收塔某截面上，气相主体溶质A的分压为4.0Kpa,液相中溶质A的摩尔分数为0.01, 相平衡常数m为0. 84,气膜吸收分系数Ky为2. 776X 10-5Kmol/(m2s);液膜吸收分系数 Kx为3. 86X10-3Kmol/(m2 s).求：(1)气相总吸收系数Ky,并分析该吸收过程控制因素; 吸收塔截面上的吸收速率Na答案与评分标准解：(1)求念；分析控制因素(2分) = + =Jr + 0-84 , = 3

18、.602 x 104 + 2.716x 102 = 3.629 x 104Ky Kv K 2.776x10-53.86 x IO3所以Ky = 3 62；、04 =2756xl(TKmol/(ms) (1 分)由计算知,气膜阻力1/Ky为3. 602X 10(m2 s)/Kmol,液膜阻力巴为2. 776X Kx10-5(m2 . s)/Kmol,液膜阻力约占总阻力的0. 7%,该吸收过程可视为气膜阻力控制。(2分) 求NAo1) 丫 =丄=一一 = 0.0411 (1 分)P-p 101.33-4.02) x = 2L = _9L = 0.0101 (1 分)1-x1-0.013) Y* =

19、 inx = 0.84 x 0.0101 = 0.00848 (1 分)4) NA = KY (Y - Y *) = 2756x 105 x(0.0411 - 0.00848)= 0.899x 1OKinol / (m2 .s)某低浓度气体溶质被吸收时，平衡关系服从亨利定律。气膜吸收分系数Ko为 2. 74X10-7Kmol/(m2sKPa),液膜吸收分系数&为6. 94X10-5m/s,溶解度系数H为 1.5Kmol/(m3sKPa)。求气相总吸收系数，并分析该吸收过程的控制因素。答案与评分标准解:因系数服从亨利定律，故(2分) = + =i. +ir = 3.65 X106 + 9.6 X

20、103 = 3.66 x 106 (m-s-KPa)/:Ko ko Hkl 2.74x10 1.5 x 6.94 xlO-57由计算知：气膜阻力Y鶉为3. 65X10-6 (m2- s KPa ) /Kmol;而液膜阻力1/H氐为9.6X103 缶sKPa) /Kmol,约占总阻力的0. 26%,所以该吸收过程可视为气膜阻力控制过程。(2 分)化工原理试题库卡片题型计算难度中早P第7章第2, 4节页码下册 p52, 71, 72知识点重点分值8试题常压逆流操作的吸收塔中，用清水吸收混合气中溶质组分Ao己知操作温度 为27C,混合气体处理量为1100 m3/h,清水用量为2160Kg/ho若进塔

21、气体中组 分A的体积分数为0. 05,吸收率为90%。求塔底吸收液的组成XI。答案与评分标准解：(1) Yl = = 0：)=0.0526 (1 分)1-yl 1-0.05(2) Y2=Y1 (1-A) =0. 0526X (1-0. 90) =0. 00526 (1 分)(3) L = = 120Kinol/h;清水吸收 X2=0(l 分)M血。18V1x22.4273273 + tx(l-yl) =1100273x22.4 273 + 27x (1-0.05)(3分)(4)= 4245Kmol/h(5)Xl = -x(Yl-Y2) + X2 =42,45120x (0.0526-0.005

22、26)(2分)= 0.0168化工原理试题库卡片题型计算难度中早T第7章第2, 4节页码下册 p52, 71, 73知识点重点分值9试题用油吸收混合气体中的苯蒸气，混合气体中苯的摩尔分数为0.04,油中不含 苯吸收塔内操作压强为101. 33Kpa,温度为30C,吸收率为80%,操作条件下平衡 关系为Y*=0. 126X.混合气体量为1000Kmol/h,油用量为最少用量的1. 5倍，求油 的用量L, Kmol/h.答案与评分标准(1) Yl- yl - 0,04 -0.0417 (1 分)1-yl 1-0.04(2) Y2=Y1 (1-A） =0. 047X （1-0. 90） =0. 00

23、47 （1 分）由题意知：进塔液相组成xfO. m二1.5 （1分）A Y2=Y2-Y2*=Y2-inX2=0. 047-0=0. 0047 （2 分）求塔顶气相推动力AYloM二1. 5出塔液相组成XI- I 一 002 一 0.0204（1分）1-xl 1-0.02A Yl=Yl-Yl*=Yl-inXl=O. 047-1. 5X0. 0204=0. 0164 （2 分）求全塔气相平均推动力A Ym斗:Y：芽詈雹芽旳936 （3分）Y20.0047题型计算难度较难早P第7章第2, 4节页码下册 p52,71,67,73, 80知识点重占分值9试题在一内径为0. 8m,填料层高度为4m的吸收塔

24、中，用清水吸收混合气中的溶质组分A.塔内 操作压强为101. 33KPa,温度为20C,混合气体积流量为1000m3/h,进塔气相中A的组成为 0. 05,出塔气相中A的组成为0. 01（均为摩尔分数），吸收剂用量为96Kmol/h.操作条件下平 衡关系为YH2X,求：吸收剂用量为最少用量的倍数；气相体积吸收总系数 KGa, Kmol/（m3 h KPa） 答案与评分标准解:求吸收剂用量为最少用量的倍数L/Lmin.（1）Y1 = = 0.0526 （1 分）1-yl 1-0.05(2) Y2 = lt=I2W = 00101(1)（3）由题知：X2二0, m二2 （0.5 分）（4）惰性气体

25、摩尔流量（2分）/c T Yl Y20.0526 0.0101(从、(b) Lmin=V X = 39.5x= 63.8Kinol/h (1 分)Y10.0526 八x20m2（6） L/Lmin二96/63. 8=1. 5（0. 5 分）求气相体积吸收总系数愆Q=lD2 = -x(O.8)2=O.5O2nr( 1 分)，已知 Z二4m44 V 7V z39 5 “Xl = (Yl-Y2)+X2 = x(0.0526-0.0101) + 0 = 0.0175 (2 分) A Yl=Yl-mxl=0. 0526-2X0. 0175=0. 0176(1 分) AY2=Y2-mx2=Y2=0. 01

26、01因VZQAYm(Yl-Y2)+X2 =39.54x0.502x0.0139x(0.0526-0.0101) = 60.15Kinol/(m3h)题型计算难度中早T第7章第3, 4节页码下册 p71,80,69知识点重点分值11试题在逆流操作的填料吸收塔中，用清水吸收混合气中溶质组分A.进塔气体中A的 组分为0. 03,出塔液相中A的组分为0. 013（均为物质的量之比），吸收率为99%. 操作压强为101. 33Kpa,温度为27C,操作条件下平衡关系为Y*二2X（X, Y为物质的 量之比），己知单位塔截面上惰性气体流量为54Kmol/（m2h）,气相体积吸收总 系数KGa为0. 95Km

27、ol/（m3hKPa）.求所需的填料层高度乙 答案与评分标准解:由题意可知：Y1 二0. 03, XI二0. 013, X2=0,m=2（l 分）Y2=Y1 （1-4）a） =0. 03X （1-0. 99） =0. 0003 （1 分）A Yl=Yl-mxl=0. 03-2 X 0. 013=0. 004 （1 分）A Y2=Y2-mx2=Y2-0=0. 0003 （1. 5 分）2 丁常豊覽芽f （3分）Ln LnAY20.0003Kya二KGaXP二0. 95X101. 33=96. 26Kmol/（m3h） （1 分）题给条件:着= 54KmoI/（mh） （0.5 分）7 V Y1-

28、Y254（0.03-0.0003） lt _（、Z二HccXNog二X=X =11.7111 （2 分）Kg AYm96.260.00143化工原理试题库卡片题型计算难度较难-+4- 早T第7章第2, 4节页码下册p52, 71, 76, 78知识点次重点分值14试题在常压逆流操作的填料吸收，用清水吸收空气-氨混合气体中的氨.混合气的 质量流速为580Kg/(m2h).溶质组成为6%(体积)，吸收率为99%,水的质量流速 为770Kg/(m2h).操作条件下平衡关系为Y*二0. 9X.若填料层高度为4m,要求 用脱吸因数法求气相总传质单元数血;求气相总传质单元高度Hcc 答案与评分标准解:(1

29、)用脱吸因数法求N0G,清水吸收x2二0Yl = 0 06 = 0.0638 (1 分)1-vl 1-0.06Y2=Y1 (1-4)a) =0. 0638X (1-0. 99)=0. 000638(1 分)混合气的平均摩尔质量Mm=MAyA+MByB=29 X (1-0.06)+17 X 0. 06=28. 28Kg/Kmol (2 分)惰气的摩尔流速-=-x(1-0.06)= 19.28Kinol/(nr.h) (2 分)G 28.28T 770清水的摩尔流速为：-=- = 42.78Kinol/(nr.11) (1 分)0.9丫= -9x19-28 = 0.4056 (2 分) L 42.

30、78Q11-sLn (1-s)l-0.4056LU(心说)Yl-mX2.Y2-111X20.0638 0)0.000638 丿+ 0.4056 =6.88Hoc=0-58m(1分)1化工原理试题库卡片题型计算难度中章节第7章第4节页码下册p71, 86知识点次重点分值10在常压逆流操作的填料吸收，用纯吸收剂吸收混合气中溶质组分A.进塔混 合气中A组成为6% （体积），己知操作线和平衡线为互相平行的直线，在其他条件 不变时，求下列两种情况下气相总传质单元数Nm如何变化？吸收率从90%提高到95%进塔气体中A的含量由6%降至3%,而吸收率保持 90%不变.YI-Y2解:因题给平衡线和操作线互相平行

31、,则有:血-（2分）对于纯吸收剂，则X：=0, Y；*二mxpO （1分）故有：血-丫打2_丫严1（1他） ,在题给条件下，血只弓忙 Y2丫1（1-孤）1-孤有关。（3分）在题给条件下,血只与 債有关.仪由90%提高到95%时,有：0 9当 4）A-90%时，N。-9（1 分）1-0.90 95当 4）A-95%时，N0o -19 （1 分）1-0.95当A的含量由6%降至3%时，而GA不变（保持90%）此时由于Noe只与4）A有关，则4）A不变,Nog也不变.当4）A二90%时,血二9. （2在逆流操作的填料吸收塔中，用清水吸收空气-氨混合气中的氨,进塔气相组成Y1 为0. 05,出塔液相组

32、成为0. 05（均为摩尔比），回收率为95%.单位塔截面枳上惰性气体 流量为0. 02Kmol/（m2s）,操作条件下平衡关系为Y*=0. 95X （X,Y均为摩尔比），气相 总体积吸收系数Kya为2X10_2Kmol/（m3s）求:操作液气比填料层高度解: 求操作液气比 L/V,已知 Y：二 0.05, =0.95,V/Q 二 0. 02Kmol/（m s）=乙（1一 ） = 0.05（1-0.95）= 0.0025,且 X=0L_ -Y2 _ 0.05-0.0025 _Q95V Xk-X2 0.05-0求填料层高度z7 LJLJV0.021求 Hg Hog = = 7眉T =K 込 2x1

33、0题型计算难度易早T第7章第2节页码下册p50, 52知识点重点分值4试题含NH3 3%（体积）的混合气体，在填料塔中被水吸收。求该氨溶液的最大浓度， 以摩尔分率表示。塔内绝对压强为202.66Kpa在操作条件下，气液平衡关系为： P二266. 4x*（P为气相中氨的分压Kpa;x为液相中氨的摩尔分率） 答案与评分标准解: 吸收操作中，当气液两相达平衡时，液相浓度即为过程的最大浓度。 （1分）由平衡关系：P=266.4x*得气相中氨的分压为：P=py=202. 66X0. 03=6. OSOKpa. （1 分）由气相平衡的液相浓度：x*二p/E二6. 080/266. 4=0. 0228（1 分）即出塔时溶液的最大摩尔浓度为2. 28%。（1分）= 0.149（1-0.9）= 0.0149 （1 分）xx20.0000818在逆流操作