(完整word版)化工原理第5章《吸收》复习题

《化工原理》第五章“吸收”复习题1.质量传递包括有___________________等过程。***答案***吸收、蒸馏、萃取、吸附、干燥。2.吸收是指_______的过程，解吸是指_____的过程。***答案***用液体吸收剂吸收气体，液相中的吸收质向气相扩散。3.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____。减少；不变4.指出下列组分，哪个是吸收质，哪个是吸收剂.(1)用水吸收HCl生产盐酸,H2O是____，HCl是_____.(2)用98.3％H2SO4吸收SO3生产H2SO4,SO3,是___；H2SO4是___。(3)用水吸收甲醛生产福尔马林,H2O是____；甲醛是___。***答案***(1)吸收剂，吸收质。(2)吸收质，吸收剂。(3)吸收剂，吸收质。5.吸收一般按有无化学反应分为_____，其吸收方法分为_______。***答案***物理吸收和化学吸收；喷淋吸收、鼓泡吸收、膜式吸收。***答案***分子扩散，涡流扩散.7.吸收速度取决于_______，因此，要提高气－液两流体相对运动速率，可以____来增大吸收速率。**答案***双膜的扩散速率，减少气膜、液膜厚度。8.由于吸收过程气相中的溶质分压总____液相中溶质的平衡分压，所以吸收操作线总是在平衡线的____。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*)____。***答案***大于上方增大远离增大力将____，操作线将___平衡线。***答案***减少；靠近；10.对一定操作条件下的填料吸收塔，如将塔料层增高一些，则塔的HNOG将_____(增加，减少，不变)。***答案***不变；增加11.某逆流吸收塔，用纯溶剂吸收混合气中易溶组分，设备高为无穷大，入塔Y=8％(体12.吸收塔底部的排液管成U形，目的是起____作用，以防止___________。操作中的吸收塔，若使用液气比小于设计时的最小液气比，则其操作结果是吸收效果_______；若吸收剂入塔浓度x2降低，其它操作条件不变，吸收结果将使吸收率______出口气体浓度_______。***答案***液封作用;空气倒灌和塔内气体跑出;吸收效果达不到要求;吸收率增大，出13.溶解度很大的气体，吸收时属于____控制，强化吸收的手段是_____。***答案***气膜，增大气相侧的传质分系数或气流湍动程度。214.填料吸收塔正常操作时,气相为____相；液相为____相；而当出现液泛现象时，则气相为____相，液相为____相。**答案**连续；分散；分散；连续。15.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。***答案***相平衡；液气比***答案***气膜、液膜***答案***气膜___________。***答案***使两相传质平均推动力大，从而可减小设备尺寸；提高吸收效率和吸收剂使用率。1.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***BA.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***答案***AA.填料吸收塔B.板式吸收塔C.喷淋吸收塔3.对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统，当温度和压力不变，而液相总浓度增加时其A.增加B.减少C.不变224.在常压下用水逆流吸空气中的CO，若将用水量增加则出口气体中的CO量将22BAB5.通常所讨论的吸收操作中，当吸收剂用量趋于最小用量时，完成一定的分率()。C.操作最为经济；D.填料层高度趋向无穷大。***答案***D6.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)7.正常操作下的逆流吸收塔，若因某种原因使液体量减少以致液气比小于原定的最小液气C.出塔气体浓度与出塔液体浓度均增加;D.在塔下部将发生解吸现象。**答案*B8.气体的亨利系数E值越大，表明气体()。***答案***B9.填料吸收塔空塔的速度应()于液泛速度。ABCB10.对吸收操作有利的是()。***答案***A311.在Y—X图上，吸收操作线总是位于平衡线的()。***答案***A12.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()。***答案***A、A13.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14.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15.吸收的分离依据是(C)，精馏的分离依据是(A)。A.沸点不同B.化学反应C.溶解度不同16.下述说法错误的是(B)AHB利系数E值很大，为易溶气体EDm17.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18.填料塔中安装液体分布装置，其目的是(C)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19.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.P＜P*B.P＞P*C.P=P*AAAAAA20.吸收塔操作与调节中错误的是(C)。A.吸收剂用量B.吸收剂入口温度C.操作压力D.吸收剂进口浓度1.喷淋吸收是吸收剂成液滴分散在气体中，因此，液体为连续相，气体为分散相。***答案***×2.吸收操作线的方程式，斜率是L/G()。***答案***√溶气体。()***答案***×4.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。()***答案***√，吸收推动力减小().***答案***×6.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7.液泛点是填料吸收塔的最佳操作点。吸收操作在此条件下进行时，则吸收速率最大。()***答案***×8.(1分)在一般情况下，混合气体的有关计算可按理想气体方程和道尔顿分压定律进行。其气体组分的体积分率等于其摩尔分率，亦等于其分压分率。()*答案**√4料的比表面积越大，吸收速率越大。()**答案**×10.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。()***答案***×11.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。()***答案***√12.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，此时推动力也最小。()***答案***√13.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。()***答案***√14.惰性气体和吸收剂在吸收过程的前后的摩尔量是不变的。()**答案**√15.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。()***答案***×案**√1.求取最小液气比有何意义?适宜液气比如何选择?增大液气比对操作线有何影响?***答案***溶质气体A得以吸收的最小溶剂用量、最小液气比时，欲达到分离要求需。。与解吸的分界线。适宜液气比常在最小液气比的1.1-1.5倍范围内。增大液气比，操作线更远离平衡线，越加有利于吸收***答案***当气速增大，使气、液间的摩擦阻力增大至足以阻止液体下流，至使液体充坏。此现象叫液泛现象。3.欲提高填料吸收塔的回收率，你认为应从哪些方面着手？提高；2、在保证不发生“液泛”在前提下，适当增大气速；、可适当增加填料层高度。象、分离依据、传质实质是什么？答：吸收：处理的是气体混合物；依据溶解度不同；属于单向扩散传质过程，吸收质从气相转入液相；主要进行传质过程也进行传热过程。相转入气相；难挥发组分从气相转入液相；传热进行的同时进行传质。燥过程是热质同时进行的过程。5.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。pp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。5答：由于吸收剂用量增加，操作线斜率增大，操作线远离平衡线向左移动，推动力增大，从而气相出口浓度Y2降低，因其它条件不变，即Y1和X2不变，故塔底操作点向左移，塔7.用水吸收混合气中的氨，它是气膜控制还是液膜控制？用什么方法增加水吸收氨的速答：水吸收氨为易溶气体，属于气膜控制；溶质A，入塔气体中解：Y=0.01m=11Y2=Y1(1－φ)=0.01×(1－0.80)=0.002X=0(清水)2LYY0.010.002min=12==0.8GX*X0.011201LYY=12GXXLYY=12GXX1NH=1mNOG=(Y1－Y2)/△Ym△Y2=Y2－Y2*=Y2－mX2=0.0022.(10分)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***答案***OGOGOGOGOGOGO6***答案***已知：3/hy1=0.013φ=0.995x2=0ye=0.75x4.(15分)在常压填料吸收塔中，用清水吸收废气中的氨气。废气流量为2500m3/h(标准。***答案***全塔物料衡算L(X1-X2)=G(Y1-Y2)得X=0.010811YYY=12==0.00235lnlnmlnln2OGOGOGOG5.(15分)在常压逆流操作的填料吸收塔中用清水吸收空气中某溶质A，进塔气体中溶(L/V)min=(Y1-Y2)/(Y1/m-X2)＝mηL/V=1.2(L/V)min=(y1-y2)/X1*(2)填料层高度Z=HOG×NOGHOG=V/KYaΩ=0.67下，吸收塔的气相总体积传质系数。***答案***GB.2)=142.1kmol/(m2.h)NOG=A/(A-1)×ln[(1-1/A)(Y1-mX2)/(Y2-mX2)+1/A]∴KYa＝37.42kmol/(m3.h)。***答案***yyyyOGOGOGOGm8他操作条件不变，气体出口的丙酮含量为多少?***答案***GOGOGNOGOGH=G/KOGyaNZH32OGOG(标准状态)，原料气中含甲醇100g/m3，吸收后水溶液中含甲醇量等于进料气体相平衡时ms3)填料层高度,(附：甲醇分子量32)***答案***∵X*=Y/m=0.0753/1.15=0.065511yam△Y=Y－Y*=0.0753－1.15×0.0439=0.02482△Y=Y－Y*=Y－0=0.0015062222mm10．(15分)在常压填料吸收塔中,以清水吸收焦炉气中的氨气，标准状况下,焦炉气流率h收剂的流率(kmol水/h)；(2)气相总传质单元数(NOG)；(3)填料层高度。Y=y1=0.0132=0.0134121L=12===262L=12===262minX*一X0.01340.01177L.5L=1.5262=393(HO)kmol/hmin2(2)气相总传质单元数(NOG)由全塔氨的物料衡算12G393X=2.92X=0.00743H==0.7[G11OGKaY*=mX=1.20.00743=0.00892Y11Z=HN=0.710.7=7.5[m]Y*=0(X=0)OGOG22Y122=0.00124Y122=0.00124m(3)填料层高度11．(15分)用填料塔从一混合气体中吸收所含的苯。混合气体中含苯5％(体积％)，其余为空气,要求苯的回收率为90％。入塔混合气体处理量为940m3/h[标准状态]，入塔吸收剂为纯煤油，煤油的耗用量为最小耗用量的1.5倍，已知该系统操作条件下平衡关系Y=0.14X，若气相总传质单元高度为1.0m，试求：(1)溶液出塔浓度X1为多少?(2)填料yXY2=Y1(1-η)=0.005263V=940/22.4=41.96kmol/h(L/G)min