吸收概念题PPT学习教案

1、会计学11用大量的氢氧化钠溶液吸收烟道气中的二氧化碳，（其中的化学反应可视为快速不可逆反应），其平衡关系若用亨利定律表示，其亨利常数 E为 0 ，溶解度系数H为 0 ，相平衡常数为 0 。 一、填空题： 2某低浓度气体溶质被吸收时，平衡关系服从亨利定律，传质分系数分别为kG2.7410-8kmol/(m2skPa)，kL6.9410-5m/s，溶解度系数H1.5koml/(m2kPa)，该吸收过程为 气 膜（气相传质阻力）控制。 LGGkHkK11GGkK8107 . 2第1页/共26页4吸收因数A L/mG ，在填料吸收塔设计中，当分离要求不变时，A越大，所需填料层高度 降低 。A L/G(

2、或m 平衡线下移 推动力 H） 5逆流操作的填料吸收塔，当吸收因数A1时，若填料层高度H，则气液两相将于塔 底（位置）接近平衡。A1 即L/Gm3溶解度很大的气体，一般属于 气 膜 控制。 第2页/共26页两种情况第3页/共26页6在已建成的逆流操作的吸收塔中，其操作线与平衡线如图所示。若其它操作条件不变而系统的温度增加（设温度对kG及kL的影响可以忽略），则塔的气相总传质单元高度HOG将 ，气体出口浓度将 ，溶液出口浓度将 。请在yx图上示意画出新条件下的吸收操作线及平衡线。 y1oxEAB温度t2 ,气体溶解度减小，m ,平衡线上移，平均推动力ym , NA ；H不变，所以y2 , ，x1

3、 xyyyOGkmk1K1 aKGH121yy )()(2121xxLyyG第4页/共26页OLOGHH、已已知知OLOLOLOGOGOGNNHHNNHH 11121,xmxymxyANOL 22221,1,ymxymxyANoG y2 OGNSm/L/G，NOG 2221mxymxy222111)()(2121xxLyyG第5页/共26页7在传质理论中有代表性的三个模型分别为 有效膜 、 溶质渗透 和 表面更新 。在吸收中的理论分析一般采用 有效膜 模型为基础。 8由于吸收过程气相中的溶质分压总是 液相中溶质的平衡分压，所以吸收操作线总是在平衡线的 上方 。增加吸收剂用量，操作线的斜率 ，则

4、操作线向 远离 平衡线的方向偏移，吸收过程推动力 。 9脱吸因数s的表达式为_mG/L_， 在Y-X坐标系下的几何意义是 平衡线斜率与操作线斜率之比 。 10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_靠近_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_ 无穷大_。 第6页/共26页11对逆流操作的填料吸收塔，当脱吸因数S1时，若塔高为无穷大，则气液两相将于塔_底_达到平衡。 12根据双膜理论，两相间的传质阻力主要集中在_相界面两侧的液膜和气膜中_，增加气液两相主体的湍动程度，传质速率将_ 。 13s1，s2，s3是3种气体在吸收过程中

5、的脱吸因数，已知s1s2s3，且吸收过程的操作条件相同，试将3种气体按溶解度大小排序如下_321_。分析：操作条件相同， 相同，由 可知LGLmGs 321mmm321sss当 有 ，而m值愈大，表明气体溶解度愈小。第7页/共26页14压力_，温度_，将有利于吸收的进行。分析：由 ，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。PEm 15漂流因数反映_主体流动对传质速率的影响_，当漂流因数大于1时表明 由于有主体流动而使传质速率较之单纯分子扩散速率要大一些_。 16物质在静止流体中的传递，主要是依靠流体_分子的无规则运动

6、。物质在湍流的传递，主要是依据靠流体_质点_的无规则运动。 第8页/共26页17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_上方_。反之，如果操作线位于平衡线_下方_，则应进行脱吸过程。 18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_。 19传质单元数NOG及NOL反映 _分离任务的难度。HOG及HOL则与设备的型式、设备中的操作条件有关, 表示 完成一个传质元所需的塔板层高度，是吸收设备性能高低的反映。 第9页/共26页20在气液进口浓度给定的情况

7、下，参数(y1y2e)(y2y2e) 值的大小反映 溶质吸收率的高低 ，在气液进口浓度及吸收率已知的条件下，参数S值的大小反映 吸收推动力的大小 。 (y1y2e)(y2y2e) 小，吸收率小；S大，推动力小21对常压下低浓度溶质的气液平衡系统，当液相总浓度增加时，其相平衡常数m将 增大 。 分析：由亨利定律 式中 溶质的浓度， ； ccmmxyAAc3mkmolC 溶液总浓度， ；由题知，y、cA不变，C增加，故 m 必增大。3mkmol第10页/共26页21当填料层高度等于传质单元高度HOG时，则该段填料层的传质单元数NOG= 1 ，进出该填料段的气体摩尔分数之差等于 该段用气相摩分数表示

8、的平均推动力 22对逆流吸收系统，若脱吸因数S1，则气相总传质单元数NOG将 等于 理论板数NT。若脱吸因数S，则NOG将 小于 NT。 23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 增大 ， 气体出口浓度y2将 下降 。 xyyxkmk1K1kLOGOGyOGNHHaKGH第11页/共26页二、选择题： 1逆流操作的吸收塔，若脱吸因数mG/L增加而汽液进口组成不变，则溶质回收率将 B ，出塔液体浓度将 D 。 A）增加； B）减小； C）不变； D）不一定。 分析： LmsGs的增大，意味着操作线将向平衡线靠近，使传质推动力减小，故

9、y2必增大，减小，而x1怎样改变和m及L/ G 的具体变化有关，而此题并没有明确，故x1不能确定。 第12页/共26页2常压下用水吸收空气中的二氧化碳，基本上属于 B 控制，其气膜中的浓度梯度 D 液膜中的浓度梯度（均换算为对应的液相组成表示），气膜阻力 D 液膜阻力。 A）气膜； B）液膜； C）大于； D）小于。 3正常操作的吸收塔，若因某种原因使液体量减少至液气比小于原定的最小液气比，下列 C 情况将发生。A）出塔液体浓度增加，回收率增加；B）出塔气体浓度增加，出塔液体浓度减小；C）出塔气体浓度增加，出塔液体浓度增加；D）在塔下部将发生解吸现象。 第13页/共26页4等分子单项扩散时的传

10、质速率应 B 一组分通过另一停滞组份扩散的传质速率。A）大于； B）小于； C）等于。5气相压力一定，温度提高1倍，组分在气相中的扩散系数 B ；若温度不变，压力增加1倍，则扩散系数 C 。A）增大1倍； B）约原来的2倍；C）减少1倍； D）不变。分析：由马克斯韦尔吉利兰公式有 81. 1)(oooTTppDD 第14页/共26页6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 A ；又当用清水作吸收剂时，其他操作条件不变，仅降低入塔气体浓度，则吸收率将 C 。A）增大； B）降低； C）不变； D）不确定。分析: 第一问因为吸收剂入塔浓度下降，使塔内传质推动力增大，传

11、质效果提高，从而使气体出塔浓度下降，吸收率增大。 第二问因为H、 不变,可知 也不变 OGHOGNssInssmxymxysInsNOG1111)1 (112221LmsG不变, 可知回收率不变 第15页/共26页7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E将_ C _,相平衡常数m将_ B _，溶解度系H将_ C _。A）增加； B）降低； C）不变； D）不确定。分析：因为低压下E仅是温度的涵数，及 pEm 可见总压增加，E、H不变，m下降。 8双组分气体（A、B）进行稳定分子扩散，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，当系统的漂流

12、因数大于1时，JA _ C _ JB；NA_ A _NB A）大于； B）小于； C）等于； D）不确定。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，说明产生了主体流动，结果增大了A的传递速率。这里按习惯B为惰性组分。ssMHE第16页/共26页9低浓度逆流吸收操作中，若其他操作条件不变，仅增加入塔气量，则：气相总传质单元高度HOG将_；气相总传质单元数NOG将_；出塔气相组成y2将_； 出塔液相组成x1将_；溶质回收率将_；）增加； ）减小； ）不变； ）不确定。aKGHyOG aKLHxO

13、L xyykmkK 11xyxkmkK111 83. 0Gky NOG ，NOL 。222111第17页/共26页2221mxymxy x1 。A，NOL 1121mxymxy2y 1x OLNAy2，L/G第18页/共26页10低浓度逆流吸收操作中，若其他操作条件不变，仅降低入塔液体组成x2,则：气相总传质单元高度HOG将_；气相总传质单元数NOG将_；气相出塔组成Y2将_；液相出塔组成X1将_。）增加； ）减小； ）不变； ）不确定。第19页/共26页11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_；出塔液体浓度x1_。）增加； ）减小； ）

14、不变； ）不确定。12对同一温度和液相浓度的稀溶液，如果总压减小1倍，则与之平衡的气相浓度（或分压）_ A _。A）y增大倍； B）p增大倍；C）y减小倍； D）p减小倍。分析：稀溶液系统服从亨利定律，则有： Exp xpEy 或 由题意知总压p减小倍，即 212pp 且x,E均不变，则： 112222yxPExpEy第20页/共26页13下述分离过程中哪一种不属于传质分离：_ D _。A）萃取分离； B）吸收分离； C）结晶分离； D）离心分离。14在常压塔中用水吸收二氧化碳，ky和kx分别为气相和液相传质分系数，Ky为气相总传质系数，m为相平衡常数，则 D 。A）为气膜控制，且Kyky；

15、B）为液膜控制，且Kykx；C）为气膜控制，且Kykx/m； D）为液膜控制,且Kykx/m分析: 由 xyykmkK11yxkkm1 (难溶气体吸收) mkKxy第21页/共26页15下述说法中错误的是_ B _。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。16下述说法中错误的是_ A _。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3/2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。 第22

16、页/共26页17下述说法中错误的是_ B _。A）理想溶液满足拉乌尔定律，也满足亨得定律；B）理想溶液满足拉乌尔定律，但不满足亨利定律；C）非理想稀溶液满足亨利定律，但不满足拉乌尔定律； D）服从亨利定律并不说明溶液的理想性，服从拉乌尔 定律才表明溶液的理想性。 18下述说法中错误的是_ B _。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。第23页/共26页19下列各项中属于物性参数的是 _。）气膜吸收系数ky； ）分子扩散系数；）涡流扩散系数DE； ）脱吸因数S。20通常所讨论的吸收操作中，当吸收剂用量趋于最小用量时，为完成一定的任务(D )。 A） 回收率