化工原理chapter-9--氣體吸收自測(cè)題

1、氣體吸收單元自測(cè)題一、填空題1、吸收操作的依據(jù)是 ，以達(dá)到分離氣體混合物的目的。2、Henry定律的表達(dá)式為pe=Ex，若某氣體在水中的亨利系數(shù)E值很大，說(shuō)明該氣體為 氣體。3、由于吸收過(guò)程中氣相中溶質(zhì)分壓總是 溶質(zhì)的平衡分壓，因此吸收操作線總是在平衡線的 。4、在1atm、20下某低濃度氣體混合物被清水吸收，若氣膜傳質(zhì)系數(shù)為kG=0.1kmol/(m2.h.atm)，液膜傳質(zhì)系數(shù)kL=0.25kmol/(m2.h.atm)，溶質(zhì)的溶解度系數(shù)H=150kmol/(m3.atm)，則該溶質(zhì)為 氣體，氣相總傳質(zhì)系數(shù)KY= kmol/(m2.h.Y)。5、解吸時(shí)，溶質(zhì)由向傳遞，壓力 溫度將有利于解吸

2、。6、雙膜理論的基本論要點(diǎn) 。對(duì)氣膜控制體系，傳質(zhì)阻力主要集中在 相中，對(duì)液膜控制體系，傳質(zhì)阻力主要集中在 相中。7、在吸收過(guò)程中，若提高吸劑用量，對(duì)氣膜控制的物系，體積總傳質(zhì)系數(shù)KYa ，對(duì)液膜控制的物系，體積總傳質(zhì)系數(shù)KYa 。8、吸收操作中增加吸收劑用量，操作線的斜率 ，吸收推動(dòng)力 。9、當(dāng)吸收劑用量為最小用量時(shí)，則所需填料層高度將為 。10、在常壓逆流操作的填料塔中，用純?nèi)軇┪栈旌蠚庵械娜苜|(zhì)。已知進(jìn)塔氣相組成Y1為0.02(摩爾比)，操作液氣比為(L/G)=0.9，氣液平衡關(guān)系為Y=1.0X，則溶質(zhì)組分的回收率最大可達(dá) 。11、脫吸因數(shù)可表示為 ，吸收因數(shù)可表示為 。12、低濃度逆流

3、吸收操作中，當(dāng)氣體進(jìn)口含量y1下降，其它條件不變時(shí)，則氣體出口含量y2 ，液體出口含量x1 ，被吸收溶質(zhì)總量 ，回收率 ，平均推動(dòng)力ym ，NOL 。（增大、減小、不變、不確定）13、低濃度逆流吸收操作中，其它條件不變而入塔液體含x2下降，則NOL ，出塔液體x1 ，出塔氣體y2 。（增大、減小、不變、不確定）14、低濃度逆流吸收塔設(shè)計(jì)中，若氣體流量、進(jìn)出口組成及液體進(jìn)口組成一定，減小吸收劑用量，傳質(zhì)推動(dòng)力將 ，設(shè)備費(fèi)用將 。（增大、減小、不變）二、選擇題1、吸收操作的作用是分離( )。A、氣體混合物 B、液體均相混合物 C、氣液混合物 D、部分互溶的液體混合物2、在一符合Henry定律的氣液

4、平衡系統(tǒng)中，溶質(zhì)在氣相中的摩爾濃度與其在液相中的摩爾濃度的差值為( )。A、正值 B、負(fù)值 C、零 D、不確定3、在吸收操作中，吸收塔某一截面上的總推動(dòng)力(以液相組成差表示)為( )。A、X*X B、XX* C、XiX D、XXi注：X為液相中溶質(zhì)濃度，X*為與氣相平衡的液相濃度，Xi為氣液相界面上的液相平衡濃度。4、某吸收過(guò)程，已知?dú)饽髻|(zhì)系數(shù)kY為410-4kmol/(m2.s)，液膜的傳質(zhì)系數(shù)kY為810-4kmol/(m2.s)，由此可判斷該過(guò)程( )。A、氣膜控制 B、液膜控制 C、判斷依據(jù)不足 D、雙膜控制5、在逆流吸收塔中，用清水吸收混合氣中溶質(zhì)組分。其液氣比L/G為2.7，平衡

5、關(guān)系可表示為Y=1.5X(Y、X為摩爾比)，溶質(zhì)回收率為90%，則液氣比與最小液氣比之比值為( )。A、1.5 B、1.8 C、2 D、36、根據(jù)雙膜理論，當(dāng)溶質(zhì)在液體中溶解度很小時(shí)，以液相表示的總傳質(zhì)系數(shù)將( )。A、大于液相傳質(zhì)分系數(shù) B、近似等于液相傳質(zhì)分系數(shù)C、小于氣相傳質(zhì)分系數(shù) D、近似等于氣相傳質(zhì)分系數(shù)7、在填料塔中用清水吸收混合氣中氨，當(dāng)用水量減小時(shí)，氣相總傳質(zhì)單元數(shù)NOG將( )。A、增加 B、減小 C、不變 D、不確定8、逆流操作的填料塔，當(dāng)脫吸因數(shù)S1時(shí)，且填料層無(wú)限高時(shí)，氣液兩相平衡出現(xiàn)在( )。A、塔頂 B、塔底 C、塔上部 D、塔下部9、在逆流吸收塔中，吸收過(guò)程為氣膜

6、控制，若進(jìn)塔液體組成X2增大，其它條件不變，則氣相總傳質(zhì)單元高度將( )。A、增加 B、減小 C、不變 D、不確定10、在逆流吸收塔中，用純?nèi)軇┪栈旌蠚庵腥苜|(zhì)。平衡關(guān)系符合Henry定律。當(dāng)進(jìn)塔氣相組成Y1增大，其它條件不變，則出塔氣體組成Y2和吸收率的變化為( )。A、Y2增大、減小 B、Y2減小、增大 C、Y2增大、不變 D、Y2增大、不確定三、問(wèn)答題1、某逆流吸收塔操作時(shí)，因某種原因致使吸收劑入塔量減少，以至操作時(shí)液氣比小于原定的液氣比，則將發(fā)生什么情況？2、某吸收塔H，氣體量G與組成y1和液相組成x2不變，平衡關(guān)系符合Henry定律，試分析在以下兩種情況下增大吸收劑的量L，對(duì)吸收過(guò)程

7、有何影響？(1)L/Gm (2)L/Gm3、相平衡在吸收過(guò)程中有何應(yīng)用？四、推導(dǎo)題在填料吸收塔中，逆流操作，用純?nèi)軇┪栈旌蠚怏w中溶液質(zhì)組分。已知進(jìn)塔氣相組成為Y1，氣液平衡關(guān)系為Y=mX，試推導(dǎo)最小液氣比(L/G)min與吸收率間的關(guān)系？五、計(jì)算題1、在逆流常壓填料吸收塔中，用清水吸收混合氣中溶質(zhì)組分。進(jìn)塔氣相組成為5%(體積)，吸收率為98%。吸收劑用量為最小用量的1.4倍。操作條件下氣液平衡關(guān)系為Y=1.2X(Y、X為摩爾比)，氣相體積總傳質(zhì)系數(shù)KYa為180kmol/(m3.h)。若混合氣流量為2826標(biāo)準(zhǔn)m3/h，按標(biāo)準(zhǔn)狀況下計(jì)的氣體空塔速度為1m/s。試求：(1)出塔液相組成X1，

8、摩爾比；(2)清水的耗用量L；(3)填料層的高度H。2、在逆流填料吸收塔中，用清水吸收混合氣中溶質(zhì)組分。操作溫度為20，壓強(qiáng)為101.33kPa，相應(yīng)的混合氣流量為480m3/h。進(jìn)塔氣相組成為0.015(摩爾分率)，吸收率為98%，出塔液相組成可達(dá)到與入塔氣相濃度平衡濃度的80%。平衡關(guān)系為Y=0.75X(Y、X為摩爾比)。試求：(1)出塔液相組成；(2)清水用量，kg/h。3、在一逆流接觸的填料吸收塔中，用純水吸收空氣氨混合氣中的氨，入塔氣體中含NH39%，要求吸收率為95%，吸收劑用量為最小用量的1.2倍，操作條件下的平衡關(guān)系為y*1.2x。傳質(zhì)單元高度為0.8m。試求：(1)填料層高度

9、H。(2)若改用含NH30.05%（摩爾分率）的稀氨水作吸收劑，x1及其它條件均不變，吸收率為多少？4、在某填料塔內(nèi)用水吸收混合氣中的可溶組分?；旌蠚怏w初始含量為0.02(摩爾分?jǐn)?shù)，下同)，吸收劑為解吸之后的循環(huán)水，液氣比為1.5，在操作條件下，氣液平衡關(guān)系為y=1.2x，兩相呈逆流接觸。當(dāng)解吸塔操操作正常時(shí)，解吸后水中溶質(zhì)含量為0.001，出吸收塔氣體殘余含量為0.002；若解吸塔操作不正常時(shí)，解吸后水中的溶質(zhì)含量上升為0.005，其他操作條件不變，試求：(1)此時(shí)出吸收塔氣體中溶質(zhì)的殘余含量為多少；(2)此時(shí)吸收過(guò)程的平均推動(dòng)力是多少？5、某填料塔逆流吸收操作，操作壓力101.3kPa，溫

10、度303K，用純?nèi)軇┪栈旌蠚怏w中的溶質(zhì)，當(dāng)操作液氣比為2.0時(shí)，溶質(zhì)回收率可達(dá)96%。已知該物系在低濃度下的平衡關(guān)系為y0.9x，吸收過(guò)程大致為氣膜控制，總傳質(zhì)系數(shù)Kya與氣體流率的0.8次成正比。今混合氣體流率增加15%，而液量及氣液進(jìn)口濃度不變，試求：(1)溶質(zhì)吸收率有何變化；(2)吸收塔的平均推動(dòng)力有何變化？氣體吸收單元自測(cè)題答案一、填空題1組分在溶劑中溶解度的差異2難溶3大于、上方4易溶、0.09975液相、氣相；降低、升高6存在氣液相界面、在相界面上氣液達(dá)到平衡、傳質(zhì)阻力集中在液膜和氣膜內(nèi)；氣膜、液膜7幾乎不變、增大8增大、增加9無(wú)限高1090%11mG/L、L/mG12減小、減小

11、、減小、不變、減小、不變13不變、減小、減小14減小、增大二、選擇題1A 2D 3A 4C 5C6B 7A 8B 9C 10C三、問(wèn)答題1、答：氣體出塔含量y2增大，達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，液體出塔含量x1也增大。2、答：(1)在L/Gm情況下，y2受相平衡約束等于mx2，增大L不會(huì)降低y2，只會(huì)無(wú)謂降低x1，增大操作負(fù)荷。(2)在L/Gm情況下，增L大對(duì)降低y2效果顯著。3、答：判斷過(guò)程方向；指明過(guò)程極限；計(jì)算過(guò)程推動(dòng)力。四、推導(dǎo)題推導(dǎo)：出塔氣相組成由最小液氣比的定義式得因?yàn)橐约內(nèi)軇槲談?，所以X20，則五、計(jì)算題1、解：出塔氣氣相組成最小液氣比氣體處理量為kmol/h(1)出塔液相組成(2)清水的耗用量kmol/h(3)填料層高度塔橫截面積為m2氣相總傳質(zhì)單元高度m平均對(duì)數(shù)推動(dòng)力為氣相總傳質(zhì)單元數(shù)填料層高度m2、解：(1)出塔液相組成(2)清水用量出塔氣體中溶質(zhì)的濃度為入塔氣相組成入塔氣體的量kmol/h3、解：(1) (2)5、解：解吸塔操作正常時(shí)，吸收塔液體出口含量此時(shí)吸收過(guò)程的平均推動(dòng)力與傳質(zhì)單元數(shù)分別為：當(dāng)解吸塔操作不正常時(shí)，NOG不變。