天津大学版化工原理吸收复习题

1、一、 填空题：1、溶解平衡时液相中_溶质的浓度_,称为气体在液体中的平衡溶解度;它是吸收过程的_极限_,并随温度的升高而_减小_,随压力的升高而_增大_。2、压力_增大_，温度_降低_，将有利于解吸的进行。3、由双膜理论可知,_双膜_为吸收过程主要的传质阻力;吸收中,吸收质以_分子扩散_的方式通过气膜,并在界面处_溶解_,再以_分子扩散_的方式通过液膜。4、填料塔中,填料层的压降与_液体喷淋量_及_空塔气速_有关,在填料塔的P/Z与u的关系曲线中，可分为_恒持液量区_、 _载液区_及_液泛区_三个区域。 5、吸收操作的依据是_混合物中各组分在同一溶剂中有不同的溶解度_,以达到分离气体混合物的目

2、的。6、亨利定律的表达式，若某气体在水中的亨利系数值很大，说明该气体为_难溶_气体。7、对极稀溶液，吸收平衡线在坐标图上是一条通过原 点的直线。8、对接近常压的低溶质浓度的气液平衡系统，当总压增大时，亨利系数_不变_，相平衡常数_减小_，溶解度系数_不变_。9、由于吸收过程中，气相中的溶质组分分压总是_大于_溶质的平衡分压，因此吸收操作线总是在平衡线的_上方_。 10、吸收过程中，是以_X* - X_为推动力的总吸收系数，它的单位是_kmol/(m2.s)_。 11、若总吸收系数和分吸收系数间的关系可表示为，其中表示_液膜阻力_，当_H/kG_项可忽略时，表示该吸收过程为液膜控制。 12、在1

3、atm、20下某低浓度气体混合物被清水吸收,若气膜吸收系数kmol/(m2.h.atm),液膜吸收系数 kmol/(m2.h.atm),溶质的溶解度系数 kmol/(m3.atm),则该溶质为易溶_气体,气相吸收总系数_kmol/(m2.h.Y)。 13、吸收操作中增加吸收剂用量，操作线的斜率_增大_，吸收推动力_增大_。 14、当吸收剂用量为最小用量时，完成一定的吸收任务所需填料层高度将为_无限高。 15、用吸收操作分离气体混合物应解决下列三方面问题：_溶剂的选择、溶剂的再生与吸收设备。 16、在填料塔操作时，影响液泛气速的因素有_填料的特性_ 、_流体的物性_和_液气比_。17、在填料塔设

4、计中，空塔气速一般取_液泛_气速的50% 80%。若填料层较高，为了有效地润湿填料，塔内应设置_液体的再分布_装置。18、填料塔操作中，气液两相在塔内互成_逆_流接触，两相的传质通常在_填料表面_的液体和气体间的界面上进行。19、吸收操作线是通过_物料衡算_得来的，在Y-X图上吸收操作线通过（D:X2、Y2 ）、（E:X1、Y1 ）两点。20、在吸收操作中，_气相_总量和_液相_总量将随吸收过程的进行而改变，但_惰性气体_和_溶剂_的量则始终保持不变。二、选择题1、吸收操作的目的是分离_C_ A.液体均相混合物 B.气液混合物 C.气体混合物 D.部分互溶的液体混合物 2、难溶气体的吸收是受_

5、B_3、在吸收塔的计算中，通常不为生产任务所决定的是：_D_4、在吸收塔设计中，当吸收剂用量趋于最小用量时，_D_。5、设计中，最大吸收率max与_ B_无关。26、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08、在一符合亨利定律的气液平衡系统中，溶质在气相中的摩尔浓度与其在液相中的摩尔浓度的差值为：_D_9、只要组分在气相中心的分压_A_液相中该组分的平衡分压，吸

6、收就会继续进行，直至达到一个新的平衡为止。10、对于低浓度溶质的气液传质系统A、B，在同样条件下，A系统中的溶质的溶解度较B系统的溶质的溶解度高，则它们的溶解度系数H之间的关系为：_A_AHAHBBHAHBCHAHBD不确定11、对于低浓度溶质的气液传质系统A、B，在同样条件下，A系统中的溶质的溶解度较B系统的溶质的溶解度高，则它们的相平衡常数m之间的关系为：_B_AmAmBBmAmBCmAmBD不确定12、下列不为双膜理论基本要点的是：_D_A.气、液两相有一稳定的相界面，两侧分别存在稳定的气膜和液膜B.吸收质是以分子扩散的方式通过两膜层的，阻力集中在两膜层内C.气、液两相主体内流体处于湍动

7、状态D.在气、液两相主体中，吸收质的组成处于平衡状态13、下列叙述错误的是：_D_A.对给定物系，影响吸收操作的只有温度和压力E仅与物系及温度有关，与压力无关C.吸收操作的推动力既可表示为（YY*），也可表示为（X*X）D.降低温度对吸收操作有利，吸收操作最好在低于常温下进行14、吸收操作中，当X*>X时：_C_15、根据双膜理论，当溶质在液体中溶解度很小时，以液相表示的总传质系数将：_B_16、根据双膜理论，当溶质在液体中溶解度很大时，以气相表示的总传质系数将：_D_17、气相吸收总速率方程式中，下列叙述正确的是：_C_A.吸收总系数只与气膜有关，与液膜无关18、操作中的吸收塔，当其他

8、操作条件不变，仅降低吸收剂入塔浓度，则吸收率将：_A_19、低浓度逆流吸收操作中，若其它操作条件不变，仅增加入塔气量，则气相总传质单元数NOG将：_B_20、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_A.X*XB.XX*C.XiXD.XXi21、在吸收操作中，吸收塔某一截面上的总推动力（以气相组成差表示）为：_B_A.Y*YB.YY*C.YiYD.YYi22、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，平衡关系可表示为（Y，X为摩尔比），溶质的回收率为90%，则液气比与最小液气比之比值为：_C_23、在吸收塔设计中，当吸收剂用量趋于最小用量时：_D

9、_24、吸收操作中，当物系的状态点处于平衡线的下方时：_C_C.发生解吸过程D.其他条件相同时状态点距平衡线越远,吸收越易进行25、吸收操作中，最小液气比_D_26、吸收操作中的最小液气比的求取：_C_27、吸收操作中，增大吸收剂用量使：_B_,操作费用增大28、逆流吸收操作线：_C_A.表明塔内任一截面上气、液两相的平衡组成关系X-Y图中是一条曲线X-Y图中的位置一定位于平衡线的上方X-Y图中的位置一定位于平衡线的下方29、吸收操作中，完成指定的生产任务，采取的措施能使填料层高度降低的是：_B_30、关于适宜液气化选择的叙述错误的是：_A_31、吸收塔尾气超标，可能引起的原因是：_D_32、

10、吸收操作气速一般：_D_33、在常压下，用水逆流吸收空气中的二氧化碳，若用水量增加，则出口液体中的二氧化碳浓度将：_B_34、吸收过程产生的液泛现象的主要原因是：_C_35、吸收塔中进行吸收操作时，应：_B_36、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。37、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_38、吸收在逆流操作中，其它条件不变，只减小吸收剂用量（能正常操作），将引起：_C_39、吸收操作过程中,在塔的负荷范围内,当混合气处理量增大时,为保持回收率不变,可采取的措施有：_A_40、其它条件不变，吸收剂用量增加，填料塔压强降_C_

11、41、吸收时，气体进气管管端向下切成45度倾斜角，其目的是为了防止：_B_42、吸收塔底吸收液出料管采用u型管的目的是：_A_43、除沫装置在吸收填料塔中的位置通常为：_A_44、某低浓度气体溶质被吸收时的平衡关系服从亨利定律,且kY=3×10-5kmol/(m2·s)，kx=8×10-5kmol/(m2，则该过程是：_A_45、下列叙述正确的是：_D_B.增大难溶气体的流速，可有效的提高吸收速率C.在吸收操作中，往往通过提高吸收质在气相中的分压来提高吸收速率46、某吸收过程，已知气膜吸收系数kY为4×10-4kmol/(m2·S),液膜吸收系

12、数kX为8×10-4 kmol/(m2·S),由此可判断该过程：_D_A.气膜控制B.液膜控制47、下列说法错误的是：_C_H值很大，为易溶气体m值很大，为难溶气体E值很大，为易溶气体E值很大，为难溶气体48、能改善液体壁流现象的装置是：C49、低浓度逆流吸收操作中，若其它入塔条件不变，仅增加入塔气体浓度Y1，则：出塔气体浓度Y2将。AA增加； B减小； C不变； D不确定。 50、某合成氨厂变换气中含CO2 27%（体积），其余为N2、H2、CO（可视作惰性气体），含量分别为18%、52.4%、2.6%，CO2对惰性气体的比摩尔分数为_,比质量分数为_。0.37，1.74

13、 1.74，0.37 1.37，0.74 0.74，1.3751、由手册中查得稀氨水的密度为0.9939，若100g水中含氨1g，其浓度为_。0.99 0.85 0.58 52、根据双膜理论，在气液接触界面处。D（A）气相组成大于液相组成 （B）气相组成小于液相组成（C）气相组成等于液相组成 （D）气相组成与液相组成平衡53、 当X*>X时，。A(A）发生吸收过程 （B）发生解吸过程（C）吸收推动力为零 （D）解吸推动力为零54、200C时与2.5% SO2水溶液成平衡时气相中SO2×Pa)。1.013 ×1.65 16.54 55、常压下200C下稀氨水的相平衡方程

14、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_。吸收过程 脱吸过程 平衡过程 无法判断56、 常压200C下稀氨水的相平衡方程为y*=0.94x,今使含氨10%（摩尔）的混合气体和x=0.05的氨水接触，则发生_。脱吸过程 吸收过程 平衡状态 无法判断57、 总压1200kPa,温度303K下，含5.0%(体积)的气体与含1.0g/L的水溶液相遇，则会发生_，以分压差表示的推动力为_kPa。解吸 117.3kPa 吸收 117.3kPa 平衡状态 0 kPa 无法判断58、吸收过程避免液泛的主要操作要点是。C（A）控制液体流速 （B）控制温度（C）控制气

15、体速度 （D）控制压力59、在填料吸收塔中，为了保证吸收剂液体的均匀分布，塔顶需设置A（A）液体喷淋装置 （B）再分布器 （C）冷凝器 （D）塔釜60、某吸收过程，已知气膜吸收系数为，液膜吸收系数为，由此可判断该过程为。D （A）气膜控制 （B）液膜控制 （C）双膜控制 （D）不能确定61、选择吸收剂时不需要考虑的是。D（A）对溶质的溶解度 （B）对溶质的选择性 （C）操作条件下的挥发度 （D）操作温度下的密度62、对气体吸收有利的操作条件应是。A（A）低温+高压 （B）高温+高压（C）低温+低压 （D）高温+低压63、选择吸收剂时应重点考虑的是性能。D（A）挥发度+再生性 （B）选择性+再生

16、性（C）挥发度+选择性 （D）溶解度+选择性64、利用气体混合物各组分在液体中溶解度的差异而使气体中不同组分分离的操作称为。C（A）蒸馏 （B） 萃取 （C）吸收 （D）解吸65、温度将有利于解吸的进行。B（A）降低 （B）升高 （C）变化 （D）不变三、判断题：1、用水吸收二氧化碳属于化学吸收。 ( )2、吸收操作中，所选用的吸收剂的粘度要低。 ( )3、在吸收操作中，不被吸收的气体称为惰性组分，即吸收尾气。 ( )4、吸收操作是双向传质过程。 ( )5、吸收操作线总是在平衡线的下方，解吸的操作线总是在平衡线的上方。（ ）6、吸收操作中，操作气速应高于载点气速，低于泛点气速。 （ ）7、液膜

17、控制吸收时，若要提高吸收率，应提高气相流速。 （ ）8、一般情况下，吸收塔应保持液体的喷淋密度在512 m3 / h以上。 （ ）9、气体的溶解度随温度的升高而增大，随压力减小而增大。 （ ）10、亨利系数小的气体溶解度大，溶解度系数小的气体溶解度也大。 （ ）11、亨利定律与拉乌尔定律都是关于理想溶液的气液平衡定律。 （ ） 12、亨利定律与拉乌尔定律都是适用于稀溶液的气液平衡。 （ ）13、吸收操作线总是位于平衡线的上方是由于气相中的温度高于液相中的温度。( × )14、对于易溶气体为气膜控制，对于难溶气体为液膜控制。( )15、双膜理论将吸收过程简化为通过气液两膜的分子扩散过程

18、。( )16、吸收操作是双向传质过程。（ ）17、吸收操作的依据是根据混合物的挥发度的不同而达到分离的目的。（ ）18、吸收操作中吸收剂用量越多越有利。（ ）19、吸收既可以用板式塔，也可以用填料塔。（ ）20、吸收过程一般只能在填料塔中进行。（ ）21、根据双膜理论，吸收过程的主要阻力集中在两流体的双膜内。（ ）22、填料吸收塔正常操作时的气速必须小于载点气速。（ ）23、吸收操作中,增大液气比有利于增加传质推动力,提高吸收速率。（ ）24、增大难溶气体的流速，可有效地提高吸收速率。（ ）25、根据双膜理论，在气液两相界面处传质阻力最大。（ ）26、亨利系数随温度的升高而减小，由亨利定律可知

19、，当温度升高时，表明气体的溶解度增大。（ ）27、吸收操作线方程是由物料衡算得出的，因而它与吸收相平衡、吸收温度、两相接触状况、塔的结构等都没有关系。（ ）28、当吸收剂的喷淋密度过小时，可以适当增加填料层高度来补偿。（ ）29、在吸收操作中，若吸收剂用量趋于最小值时，吸收推动力趋于最大。（ ）30、正常操作的逆流吸收塔,因故吸收剂入塔量减少,以致使液气比小于原定的最小液气比,则吸收过程无法进行。（ ）四、简答题：1、 吸收分离的依据是什么？如何分类？答：依据是组分在溶剂中的溶解度差异。 （1）按过程有无化学反应：分为物理吸收、化学吸收 （2）按被吸收组分数：分为单组分吸收、多组分吸收 （3）

20、按过程有无温度变化：分为等温吸收、非等温吸收 （4）按溶质组成高低：分为低组成吸收、高组成吸收2、 吸收操作在化工生产中有何应用？答：吸收是分离气体混合物的重要方法，它在化工生产中有以下应用。 分离混合气体以回收所需组分，如用洗油处理焦炉气以回收其中的芳烃等。 净化或精制气体，如用水或碱液脱除合成氨原料气中的二氧化碳等。 制备液相产品，如用水吸收氯化氢以制备盐酸等。 工业废气的治理，如工业生产中排放废气中含有NO SO等有毒气体，则需用吸收方法除去，以保护大气环境。3、 吸收与蒸馏操作有何区别？答：吸收和蒸馏都是分离均相物系的气液传质操作，但是，两者有以下主要差别。 蒸馏是通过加热或冷却的办法

21、，使混合物系产生第二个物相；吸收则是从外界引入另一相物质（吸收剂）形成两相系统。因此，通过蒸馏操作可以获得较纯的组分，而在吸收操作中因溶质进入溶剂，故不能得到纯净组分。 传质机理不同，蒸馏液相部分气化和其相部分冷凝同时发生，即易挥发组分和难挥发组分同时向着彼此相反方向传递。吸收进行的是单向扩散过程，也就是说只有溶质组分由气相进入液相的单向传递。 依据不同。4、 实现吸收分离气相混合物必须解决的问题？答：（1）选择合适的溶剂 （2）选择适当的传质设备 （3）溶剂的再生5、 简述吸收操作线方程的推导、物理意义、应用条件和操作线的图示方法。答：对塔顶或塔底与塔中任意截面间列溶质的物料衡算，可整理得上

22、式皆为逆流吸收塔的操作线方程。该式表示塔内任一截面上的气液相组成之间的关系。式中L/V为液气比，其值反映单位气体处理量的吸收剂用量，是吸收塔重要的操作参数。上述讨论的操作线方程和操作线，仅适用于气液逆流操作，在并流操作时，可用相似方法求得操作线方程和操作线。应予指出，无论是逆流还是并流操作，其操作线方程和操作线都是通过物料衡算得到的，它们与物系的平衡关系、操作温度与压强及塔的结构等因素无关。6、 亨利定律有哪些表达式？应用条件是什么？答：亨利定律表达气液平衡时两相组成间的关系。由于相组成由多种有多种表示方法，因此亨利定律有多种表达式，可据使用情况予以选择。 气相组成用分压，液相组成用摩尔分数表

23、示时，亨利定律表达式为式中E称为亨利系数，单位为kPa。亨利系数由试验测定，其值随物系特性和温度而变。在同一种溶剂中，难溶气体的E值很大，易溶的则很小。对一定的气体和溶剂，一般温度愈高E值愈大，表明气体的溶解度随温度升高而降低。应予指出，亨利定律适用于总压不太高时的稀溶液。 以分压和物质的量浓度表示气、液相组成，亨利定律表达式为 式中H称为溶解度系数，单位为kmol/()。 溶解度系数H随物系而变，也是温度的函数。易溶气体H值很大，而难溶气体H值很小。对一定的物系，H值随温度升高而减小。 以摩尔分数或摩尔比表示气、液相组成，亨利定律表达式为和 式中m 称为相平衡常数，无因次。 与亨利系数E相似

24、，相平衡常数m愈大，表示溶解度愈低，即易溶气体的m值很小。对一定的物系，m是温度和压强的函数。温变升高、压强降低，则m变大。 各种亨利常数换算关系： 式中P为总压，或k。7、 相平衡在吸收过程中有何应用？答：相平衡在吸收过程中主要有以下应用。 （1）判断过程方向 当不平衡的气液里两相接触时，溶质是被吸收，还是被脱吸，取决于相平衡关系。Y>,吸收过程；Y=,平衡状态；Y<,脱吸过程。 （2）指明过程的极限在一定的操作条件下，当气液两相达到平衡时，过程即行停止，可见平衡是过程的极限。因此在工业生产的逆流填料吸收塔中，即使填料层很高，吸收剂用量很少的情况下，离开吸收塔的吸收液组成也不会无

25、限增大，其极限是进塔气相组成成平衡的液相组成，即，反之，当吸收剂用量大、气体流量小时，即使填料层很高，出口气体组成也不会低于与吸收剂入口组成呈平衡的气相组成，即，由此可知，相平衡关系限制了吸收液的最高组成及吸收尾气的最低组成。(3) 计算过程推动力在吸收过程中，通常以实际的气、液相组成与其平衡组成的偏离程度来表示吸收推动力。实际组成偏离平衡组成愈远，过程推动力愈大，过程速率愈快。即；也可用液相组成表示，即。8、 双膜理论的基本论点是什么？答：双膜理论要点： （1）相互接触的气液两相存在一固定的相界面。界面两侧分别存在气膜和液膜，膜内流体呈滞流流动，物质传递以分子扩散方式进行，膜外流体成湍流流动

26、。膜层取决于流动状态，湍流程度愈强烈，膜层厚度愈薄。（2）气、液相界面上无传质阻力，即在界面上气、液两相组成呈平衡关系。（3）膜外湍流主体内传质阻力可忽略，气、液两相间的传质阻力取决于界面两侧的膜层传质阻力。根据双膜理论，将整个气、液两相间的传质过程简化为通过气、液两个滞流膜层的分子扩散过程，从而简化了吸收过程的计算。9、何谓最小液气比？怎样确定？答：在极限的情况下，操作线和平衡线相交（有特殊平衡线时为相切），此点传质推动力为零，所需的填料层为无限高，对应的吸收剂用量为最小用量，该操作线的斜率为最小液气比。因此可用下式求得式中为与气相组成相平衡的液相组成。若气液平衡关系服从亨利定律，则由亨利定

27、律算得，否则可由平衡曲线读出。10、吸收剂用量对吸收操作有何影响？如何确定适宜液气比？答：吸收剂用量的大小与吸收的操作费用及设备的投资费用密切相关。在L>前提下，若L愈大，塔高可降低，设备费用 较底，但操作费用较高；反之，若L愈小，则操作费用减低，而设备费用增高。故应选择适宜的吸收剂用量，使两者之和最底。为此需通过经济衡算确定适宜吸收剂用量和适宜液气比。但是一般计算中可取经验值，即。11、吸收操作的全塔物料衡算有何应用？何谓回收率？答：对逆流操作的填料吸收塔，作全塔溶质组成的物料衡算，可得吸收塔的分离效果通常用溶质的回收率来衡量。回收率（又称吸收率）定义为通常，进塔混合气流量和组成是吸收

28、任务规定的，若吸收剂的流量和组成被选定，则V、L、均为已知；又根据吸收任务规定的溶质回收率，可求得出塔气体的组成；然后求得出塔的吸收液组成。12、何谓传质单元高度和传质单元数？它们的物理意义如何？答：通常将填料层高度基本计算式的右端分为两部分来处理，该式右端的数组V/是由过程条件所决定的，具有高度的单位，以表示，称为气相总传质单元高度。式中积分项内的分子与分母具有相同的单位，整个积分为一个无因次的数值，以表示，称为气相总传质单元数。于是填料层高度基本计算式可以表示为 同理，有 其中 由此可见，计算填料层高度的通式为： 填料层高度=传质单元高度×传质单元数传质单元高度反映传质阻力及填料

29、性能。若吸收阻力愈大，填料的有效表面积愈小，则每个传质单元所相当的填料层高度愈高。传质单元数反映吸收过程的难易程度。若任务所要求的气体浓度变化愈大，过程的推动力愈小，则吸收过程愈难，所需的传质单元数愈大。 若等于1，即气体经一段填料层高度的组成变化（）恰等于此段填料层内推动力的平均值，那么这段填料高度就是一个气相传质单元高度（）。13、如何用平均推动力法计算传质单元数？使用条件是什么？答：在吸收过程中，若平衡线和操作线均为直线时，则可仿照传热中对数平均温度差推导方法。根据吸收塔塔顶基塔底两个端面上的吸收推动力来计算全塔的平均推动力，以为例，即故 式中称为全塔气相对数平均推动力。 若，则相应的对

30、数平均推动力可用算数平均推动力进行计算，即。14、试述填料塔的结构？答：填料塔为连续接触式的气液传质设备，可应用于吸收、蒸馏等分离过程。塔体为圆筒形，两端装有封头，并有气、液体进、出口接管。塔下部装有支撑板，板上充填一定高度的填料。操作时液体自塔顶经分布器均匀喷洒至塔截面上，沿填料表面下流经塔底出口管排出；气体从支撑板下方入口管进入塔内，在压强差的作用下自下而是地通过填料层的空隙而由塔的顶部气体出口管排出。填料层内气液两相呈逆流流动，在填料表面的气液界面上进行传质（或传热），因此两相组成沿塔高连续变化。由于液体在填料中有倾向于塔壁流动，故当填料层较高时，常将其分成若干段，在两段之间设置液体再分

31、布装置，以有利于流体的重新均匀分布。 填料塔结构简单，且有阻力小用便于用耐腐蚀材料制造等优点，对于直径较小的塔，处理有腐蚀性的物料或要求压强降较小的真空蒸馏系统，更宜采用填料。15、填料有哪些主要特性？如何选择？答：填料是填料塔的核心，填料性能的优劣是填料塔能否正常操作的关键。表示填料特性的参数主要有以下几项。（1） 比表面积（2） 空隙率（3） 填料因子/，湿填料因子，以表示 在选择填料时，一般要求填料的比表面积大，空隙率大，填料润湿性好，单位体积填料的质量轻，造价低及具有足够的力学强度和化学稳定性。16、填料塔有哪些附件？各自有何作用？答：填料塔的附件主要有填料支承装置、液体分布装置、液体

32、再分布装置和除沫装置等。合理选择和设计填料塔的附件，可保证填料塔的正常操作和良好的性能。（1） 填料支承装置填料支承装置的作用是支承填料及其所持有液体的质量，帮支承装置应有足够的力学强度。同时，应使气体和液体可顺利通过，避免在支承装置处发生液泛现象，保证填料塔的正常操作。（2） 液体分布装置若液体分布不匀，填料表面不能被液体润湿，塔的传质效率就会降低。因此要求塔顶填料层上应有良好的液体初始分布，保证有足够数目且分布均匀的喷淋点，以防止塔内的壁流和沟流现象发生。（3） 流体再分布装置当液体在乱堆填料层内向下流动时，有偏向塔壁流动的倾向。为将流到塔壁处的液体重新汇集并引入塔中央区域，应在填料层中每

33、隔一段高度设置液体再分布装置。（4）除沫装置除沫装置安装在塔顶液体分布器上方，用于除去出口气体中夹带的液滴。常用的除沫装置有丝网除沫器，折流板除沫器及旋流板除尘器等。此外，在填料层顶部应设置填料压板或挡网，以免因气速波动而将填料吹出或损坏。17、吸收过程的相组成用什么来表示？为什么？答：在吸收过程中,随着吸收过程的不断进行,吸收中气相和液相的总的质量和总的摩尔数不断地发生着变化, 惰形气体和吸收剂不变，为此,为了计算上的方便,分别以惰形气体和吸收剂为基准的质量比和摩尔比来表示吸收过程的相组成。18、吸收剂、吸收质、惰性气体和吸收液？答：吸收质： 混合气体中能够溶解的组份。用“A”来表示。惰性气

34、体： 不能被吸收(溶解)的组份。用“B”来表示。吸收液 ： 吸收操作所得到的溶液。吸收剂 ： 吸收过程中所用的溶剂. 用“S”来表示。19、吸收过程为什么常常采用逆流操作？答：降至塔底的液体恰与刚刚进塔的气体相接触，有利于提高出塔吸收液的浓度从而减少吸收剂的消耗量；升至塔顶的气体恰与刚刚进塔的吸收剂相接触，有利于降低出塔气体的浓度，从而提高溶质的吸收率。20、何谓吸收速率？写出任意一个气膜、液膜及总的吸收速率方程式？（标出其吸收系数的单位）答：单位时间内单位相际传质面积上吸收的溶质量。气膜吸收糸数 液膜吸收糸数 吸收总糸数。21、填料可分哪几类？对填料有何要求？答：填料可分为：实体填料和网体填

35、料。填料的要求：要有较大的比表面积；要有较高的空隙率；要求单位体积填料的重量轻、造价低、坚固耐用、不易堵塞、有足够的机械强度和良好的化学稳定性。22、什么是享利定律？其数学表达式怎样？答：当总压不太高时，在一定的温度下，稀溶液上方的气体溶质组份的平衡分压与该溶质在液相中的浓度之间的关系亨利定律的其实表达形式。23、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。24、什么是气膜控制？什么是液膜控制？答： 对于易溶气体，液膜阻力可以忽略不计，气膜阻力控制着整个吸收过程的速率，吸收总推动力的绝大部

36、分用于克服气膜阻力。称为“气膜控制”。对于难溶气体，气膜阻力可以忽略不计，液膜阻力控制着整个吸收过程的速率，吸收总推动力的绝大部分用于克服液膜阻力。称为“液膜控制”。25、何谓溶解度？溶解度与哪些因素有关？溶解度曲线有何规律？答：平衡时，气体在液相中的饱和浓度即为气体在液体中的溶解度。 气体溶质在一定溶剂中的溶解度与物系的压强、温度及该溶质在气相中的组成相关。 由溶解度曲线可知：同一溶剂中，相同的条件下不同气体的溶解度差别很大；同一溶质，在相同的气相分压下，溶解度随温度降低而增大；同一溶质，在相同温度下，溶解度随气相分压增高而增大。五、计算题1、二氧化碳的体积分数为30%的某种混合气体与水充分

37、接触，系统温度为30 k。试求液相中二氧化碳的平衡组成，分别以摩尔分数和物质的量浓度表示。在操作范围内亨利定律可使用。解：混合气体按理想气体处理，则由分压定律可知，二氧化碳在气相中的分压为k 在30时二氧化碳以摩尔分数在水中的亨利系数E为 k。 液相中二氧化碳以摩尔分数表示的平衡组成为 以物质的量浓度表示的平衡组成为 其中 则 2、在总压为101.33 k和温度为20 k时，气体在液体中的溶解度为1g()/100g()。试求亨利系数E、溶解度系数H和平衡常数m。假设该溶液遵守亨利定律。解：亨利常数E可由下式计算： 其中 则 k 溶解度系数H可由下式计算：/（） 相平衡常数m可由下式求得 其中

38、则 m也可由下式求得 3、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。 4、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，气膜吸收系数；液膜吸收系数，试求：（1）气

39、相总吸收系数，并分析该吸收过程控制因素；（2）吸收塔截面上的吸收速率解：（1）气相总吸收系数由下式求得：由计算结果可知，气膜阻力液膜阻力，液膜阻力约占总阻力的0.7%，故该吸收过程为气膜阻力控制。（2）吸收速率；则5、，混合气体处理量为。若进塔气体中组分A的体积分数为0.05，吸收率为90%，试求塔底吸收液的组成，以摩尔比表示。解：吸收塔吸收液组成可由全塔物料蘅算求得，即故6、在逆流吸收塔中，用清水吸收混合气体溶质组分A，吸收塔内操作压强为106kPa，温度为30，混合气流量为，组成为0.03（摩尔分数），吸收率为95%。若吸收剂用量为最小用量的1.5倍，试求进入塔顶的清水用量L及吸收液的组成

40、。操作条件下平衡关系为Y=0.65X。解：（1）清水用量进入吸收塔的惰性气体摩尔流量为最小吸收剂用量为则清水用量为（2）吸收液组成根据全塔物料衡算可得7、在常压逆流吸收塔中，用纯吸收剂吸收混合气中的溶质组分。进塔气体组成为4.5%（体积），吸收率为90%，出塔液相组成为0.02（摩尔分数），操作条件下相平衡关系为Y=1.5X（Y、X为摩尔比）。试求塔顶、塔底及全塔平均推动力，以摩尔比表示。解：理想气体的体积分数等于摩尔分数，故进塔气相组成为出塔气相组成为进塔液相组成为出塔液相组成为塔顶气相推动力为塔底气相推动力为全塔气相平均推动力为(.h),气相体积吸收总系数为0.95kmol/(),试求所需

41、的填料层高度。解：填料层高度用下式计算：其中9、填料吸收塔某截面上气、液相组成分别为Y=0.05、X=0.01（皆为摩尔比），气液平衡关系为Y=2.0X，若气膜吸收系数，液膜吸收系数，试求两相间吸收总推动力、总阻力、吸收速率及各相阻力的分布。解：吸收推动力为以气相组成表示 以液相组成表示 吸收总阻力为吸收速率为气膜阻力占总阻力的分数为计算结果表明，当相平衡常数m为2.0时，气膜阻力占总阻力的1/4，即相应的总推动力的1/4用于气相传质，克服气膜阻力。10、在逆流操作的填料吸收塔中，用循环溶剂吸收混合气中的溶质。进塔气相组成为0.091（摩尔分数），入塔液相组成为21.74g溶质/kg溶液。操作条件下气液平衡关系为（y、x为摩尔分数）。若液气比L/V为0.9，试求最大吸收率和吸收液的组成。已知溶质摩尔质量为40kg/mol，溶剂摩尔质量为18kg/kmol。解：先将已知的气液相组成换算为摩尔比，即当逆流操作时，因L/V>m，平衡线和操作线交点的位置在塔顶，即最大吸收率为吸收液组成为11、在逆流操作的填料塔中，用清水吸收焦炉气中氨，氨的浓度为8g/标准，混合气处理量为4500标准/h。氨的回收率为95%，吸收剂用量为最小用量的1.5倍。操作压强为101.33kPa，温度为30，气液平衡关系可表示为Y