2025 年高职化工生物技术（吸收分离技术）上学期期末测试卷

2025年高职化工生物技术（吸收分离技术）上学期期末测试卷

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、单项选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填写在括号内）1.吸收操作的依据是（）A.液体均相混合物中各组分沸点不同B.液体均相混合物中各组分在某溶剂中溶解度的差异C.液体均相混合物中各组分挥发度不同D.液体均相混合物中各组分蒸气压不同2.在吸收操作中，吸收剂的选择应满足的条件不包括（）A.对溶质有较大的溶解度B.与溶质有化学反应C.挥发性小D.黏度低3.吸收塔内，气液两相的流动方向是（）A.并流B.逆流C.错流D.折流4.亨利定律表达式p=Ex中，E表示（）A.亨利系数B.相平衡常数C.溶解度系数D.扩散系数5.当吸收剂用量增加时，出塔吸收液的浓度（）A.增大B.减小C.不变D.不确定6.吸收过程中，总传质系数与分传质系数之间的关系是（）A.KG=ky/kxB.KG=kx/kyC.1/KG=1/ky+m/kxD.1/KG=1/kx+m/ky7.对于低浓度气体吸收，当其他条件不变时，仅降低吸收剂入塔浓度，则吸收率（）A.增大B.减小C.不变D.不确定8.填料塔中，填料的作用是（）A.增加气液接触面积B.提高塔的耐压能力C.降低塔的阻力D.提高塔的高度9.吸收操作中，若操作压力增大，则相平衡常数m（）A.增大B.减小C.不变D.不确定10.下列哪种情况不利于吸收操作（）A.增大吸收剂用量B.提高吸收温度C.降低气体流速D.增大吸收面积二、多项选择题（总共5题，每题4分，每题至少有两个正确答案，请将正确答案填写在括号内）1.以下属于吸收操作特点的有（）A.分离气体混合物B.依据各组分溶解度差异C.属于传质过程D.过程不可逆2.吸收剂的性能对吸收操作有重要影响，其性能指标包括（）A.溶解度B.选择性C.挥发性D.腐蚀性3.吸收塔的主要类型有（）A.填料塔B.板式塔C.湍球塔D.喷雾塔4.影响吸收传质系数的因素有（）A.流体流速B.流体物性C.传质面积D.温度5.在吸收操作中，若要提高吸收率，可采取的措施有（）A.增大吸收剂用量B.降低操作温度C.提高操作压力D.增加塔高三、判断题（总共10题，每题2分，请判断下列说法的对错，在括号内打“√”或“×”）1.吸收操作只能用于分离气体混合物。（）2.亨利系数E越大，表明气体在液体中的溶解度越大。（）3.吸收塔内，气液两相逆流操作有利于提高传质效果。（）4.总传质系数只与流体物性有关，与设备结构无关。（）5.吸收剂用量越大，吸收效果越好，所以应尽量增大吸收剂用量。（）6.相平衡常数m与温度、压力有关，与气体组成无关。（）7.填料塔的传质效率高于板式塔。（）8.吸收操作中，气体流速越大，传质系数越大。（）9.对于高浓度气体吸收，不能采用低浓度气体吸收的相关理论进行计算。（）10.吸收过程中，溶质在气液两相间的传质方向总是从气相到液相。（）四、简答题（总共3题，每题10分，请简要回答下列问题）1.简述吸收操作的工艺流程。2.说明亨利定律的几种表达式及其适用条件。3.分析影响吸收塔传质效率的主要因素。五、计算题（总共2题，请写出详细的计算过程）1.某逆流吸收塔，用清水吸收混合气中的溶质A，已知混合气中溶质A的摩尔分数为0.05，流量为100kmol/h，操作条件下的亨利系数E=200kPa，相平衡常数m=0.8，吸收剂用量为最小用量的1.2倍，要求溶质A的吸收率为95%，求吸收剂用量及出塔吸收液的组成。（15分）2.在填料塔中用纯溶剂吸收混合气中的有害组分，已知混合气流量为1000m³/h（标准状态），有害组分的摩尔分数为0.05，要求吸收率为90%，操作条件下的气液平衡关系为y=1.5x，气相总传质单元高度HOG=1.2m，求所需的填料层高度。（15分）答案：一、单项选择题1.B2.B3.B4.A5.B6.C7.A8.A9.B10.B二、多项选择题1.ABC2.ABCD3.ABCD4.ABD5.ABC三、判断题1.√2.×3.√4.×5.×6.×7.×8.√9.×10.×四、简答题1.吸收操作工艺流程一般包括：气体混合物流入吸收塔底部，与从塔顶喷淋而下的吸收剂逆流接触，溶质被吸收剂吸收，吸收后的气体从塔顶排出，吸收了溶质的吸收液从塔底流出，可进一步处理回收溶质或循环使用吸收剂等。2.亨利定律表达式及适用条件：p=Ex，适用于稀溶液中挥发性溶质；p=c/H，适用于稀溶液中挥发性溶质；y=mx，适用于气液平衡关系。3.影响吸收塔传质效率的主要因素有：气液流速、流体物性、传质面积、温度、压力、塔型结构以及吸收剂性能等。气液流速影响传质系数；流体物性如黏度、扩散系数等有作用；传质面积越大越好；温度、压力影响相平衡进而影响传质；不同塔型传质效率不同；吸收剂性能影响吸收效果。五、计算题1.（1）最小吸收剂用量：-已知\(y_1=0.05\)，\(\eta=95\%\)，则\(y_2=y_1(1-\eta)=0.05\times(1-0.95)=0.0025\)-由相平衡关系\(y=mx\)，\(m=0.8\)，\(x_2=0\)，可得\(y_2^=mx_2=0\)-\(L_{min}=\frac{V(y_1-y_2)}{y_1-y_2^}=\frac{100\times(0.05-0.0025)}{0.05-0}=95kmol/h\)-吸收剂用量\(L=1.2L_{min}=1.2\times95=114kmol/h\)（2）出塔吸收液组成：-由物料衡算\(L(x_1-x_2)=V(y_1-y_2)\)-可得\(x_1=\frac{V(y_1-y_2)}{L}+x_2=\frac{100\times(0.05-0.0025)}{114}+0=0.0417\)2.（1）已知\(y_1=0.05\)，\(\eta=90\%\)，则\(y_2=y_1(1-\eta)=0.05\times(1-0.9)=0.005\)-由相平衡关系\(y=1.5x\)，\(x_2=0\)，可得\(y_2^=