吸收過程練習(xí)題1

1、吸收過程練習(xí)題1一、填空(96小題,共189.0分) (2分)1 在0.1 MPa和20 下，1000 g水中可溶解1.69 gCO2,則該溶液摩爾分?jǐn)?shù)為          ，摩爾比（比摩爾分?jǐn)?shù)）為         。(2分)2 牛頓粘性定律、傅立葉定律和費(fèi)克定律三者之間具有明顯的類似性。這三種過程之間存在類似性，正是由于動量、熱量和質(zhì)量三者都是憑借    運(yùn)動來進(jìn)行傳遞的。分子擴(kuò)散過程應(yīng)遵循&#

2、160;   定律，即分子擴(kuò)散速度與        成正比。(2分)3 在一定的操作壓強(qiáng)和溫度下,循環(huán)使用吸收劑中的吸收質(zhì)濃度的    和吸收劑用量的  都有利于提高吸收過程的推動力;但是,帶來的問題往往是使吸收劑的        增加了。(2分)4 在填料塔中,亂堆的填料具有          &

3、#160;   的優(yōu)點(diǎn),但缺點(diǎn)是                    。(5分)5 在同一物系中，氣體的亨利常數(shù)E 和溶解度常數(shù)H的數(shù)值大小只取決于    ,而相平衡常數(shù)m還與      有關(guān)。當(dāng)溫度升高時(shí)E值    ,H值    ,m值 

4、;   。    (2分)6 填料吸收塔正常操作時(shí),若液氣比增大,則吸收液的出塔濃度    ,吸收的推動力     。(2分)7 如下圖的氣液平衡曲線示意圖中，A(xA ,yA),B(xB ,yB),C(xC ,yC)分別代表三種物系的實(shí)際濃度，則由此可判斷三種情況下傳質(zhì)的方向分別為：A、        ;B、        ;C、

5、60;       。(2分)8 某合成氨廠脫硫用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01的稀氨水，其摩爾分?jǐn)?shù)為          ，摩爾比（比摩爾分?jǐn)?shù)）為         。(2分)9 常壓（101.3 kPa）下，20 的空氣被水蒸氣所飽和，已知該條件下水蒸氣飽和蒸氣壓為2330 Pa, 則該濕空氣的摩爾分?jǐn)?shù)為      &#

6、160;   ，摩爾比（比摩爾分?jǐn)?shù)）為         。(3分)10 物質(zhì)以擴(kuò)散的方式由一相到另一個(gè)相的轉(zhuǎn)移為傳質(zhì)過程。傳質(zhì)過程可以在兩相流體之間進(jìn)行，也可以在流體與固體兩相之間進(jìn)行。屬于前者的單元操作如    ;    ;    等;屬于后者的單元操作如    ;    ;    等。(2分)11 由于均相混合物的

7、組成可以用多種方法來表達(dá)，所以亨利定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式也有：        、        、        和        等幾種形式。(2分)12 氣相分子擴(kuò)散系數(shù)隨溫度升高而    ，隨壓強(qiáng)升高而    ;液相分子擴(kuò)散系數(shù)隨粘度增加而 

8、0;  。(1分)13 渦流擴(kuò)散系數(shù)除與流體的性質(zhì)有關(guān)外，主要受          的影響。(2分)14 傳質(zhì)速率方程的表達(dá)形式，以及傳質(zhì)系數(shù)的數(shù)值和單位，均因傳質(zhì)推動力所采用的表示方法而異。常用的傳質(zhì)系數(shù)及其單位有：KG=                ;       

9、0;     KY=                ;KL=                ;             KX= &

10、#160;              。(2分)15 傳質(zhì)設(shè)備中應(yīng)用最為廣泛的為填料塔和浮閥塔。前者氣液兩相間的物質(zhì)傳遞主要是在  上進(jìn)行;后者氣液兩相間的物質(zhì)傳遞主要是在      上進(jìn)行。(2分)16 傳質(zhì)過程常用的塔設(shè)備有填料塔和板式塔兩種。按兩相流體的接觸方式可分為連續(xù)接觸設(shè)備（或稱微分接觸設(shè)備）和分級接觸設(shè)備，填料塔屬于      

11、60; 設(shè)備，而板式塔屬于        設(shè)備。(2分)17 兩相流體傳質(zhì)設(shè)備按兩相接觸時(shí)的狀態(tài)可分為膜狀接觸設(shè)備、鼓泡接觸設(shè)備和噴射接觸設(shè)備。傳質(zhì)設(shè)備中常用的填料塔屬于          設(shè)備，而浮閥塔屬于           設(shè)備。(2分)18 單分子單方向擴(kuò)散速率方程與等分子反向擴(kuò)散速率方程適用于不同的場合，如吸收過程屬于 

12、;                 過程，而雙組分精餾屬于                過程。(2分)19 相際傳質(zhì)過程主要依靠物質(zhì)的擴(kuò)散作用，而物質(zhì)的擴(kuò)散主要有兩種基本方式：      和    

13、     。(2分)20 相際傳質(zhì)過程主要依靠物質(zhì)的擴(kuò)散作用，而物質(zhì)的擴(kuò)散主要有兩種基本方式：物質(zhì)借分子運(yùn)動由一處向另一處轉(zhuǎn)移而進(jìn)行物質(zhì)擴(kuò)散的方式，即為        ;物質(zhì)因流體的旋渦運(yùn)動或流體質(zhì)點(diǎn)的相對位移而進(jìn)行物質(zhì)擴(kuò)散的方式即為         。(2分)21 氣相總傳質(zhì)系數(shù)與膜系數(shù)之間的關(guān)系為=+,該式表示單位相界面的傳質(zhì)總阻力等于     

14、0;  和        之和。當(dāng)其中     項(xiàng)的值遠(yuǎn)大于    項(xiàng)時(shí),則表明該過程為氣膜控制。(2分)22 在填料吸收塔正常操作狀態(tài)下,氣體充滿整個(gè)填料層的自由空間連續(xù)流動,氣體為    相;而液體經(jīng)噴灑器沿填料壁面呈膜狀流動,液體為    相。但塔的操作狀態(tài)超過泛點(diǎn)之后,氣體與液體將會發(fā)生相的轉(zhuǎn)變。(1分)23 若使含氨摩爾分?jǐn)?shù)為0.10氨的空氣-氨混合氣與含氨摩爾分?jǐn)?shù)為0.05的

15、稀氨水接觸,(此時(shí)的相平衡方程為:y=1.1 x),則將發(fā)生的物質(zhì)傳遞過程稱為      過程。(2分)24 若使含氨摩爾分?jǐn)?shù)為0.10的空氣-氨混合氣與含氨摩爾分?jǐn)?shù)為0.05的稀氨水在塔內(nèi)進(jìn)行逆流接觸,(此時(shí)的相平衡方程為:y=1.2 x),則混合氣出口含氨的摩爾分?jǐn)?shù)最低為      ,溶液出口含氨的摩爾分?jǐn)?shù)最高為      。(2分)25 亨利定律可表達(dá)為  pA*=ExA 或 pA*= cA ,其中亨利常數(shù)E隨溫度的升高而

16、0;   ,而溶解度常數(shù)H則隨溫度的升高而    。(2分)26 如圖所示,用某吸收劑在吸收塔中逆流吸收某混合氣中的一個(gè)組分。若混合氣的進(jìn)口濃度Y1增加,而惰性組分的摩爾流率FB 、吸收劑的摩爾流率FC 、吸收劑入口濃度X2以及操作溫度和壓強(qiáng)都不變,則混合氣出口濃度Y2將    ,溶液的出口濃度X1將      。    (2分)27 吸收操作中,溫度不變,壓強(qiáng)增大,可使相平衡常數(shù)     ;傳質(zhì)

17、推動力     。(2分)28 填料吸收塔操作中,當(dāng)液氣比越大,液泛速度就越   ;液體的粘度越大,液泛速度就越   ;填料因子越小,液泛速度就越   。      (2分)29 在連續(xù)接觸的填料塔內(nèi),進(jìn)行定常等溫吸收操作,填料層高度的計(jì)算,可由物料衡算式和吸收速率方程聯(lián)列導(dǎo)出計(jì)算式, 填料層總高度等于            &

18、#160;   和            之乘積。(2分)30 在連續(xù)接觸的填料塔內(nèi),進(jìn)行定常等溫吸收操作,填料層高度可由傳質(zhì)單元高度和傳質(zhì)單元數(shù)之乘積進(jìn)行計(jì)算,其中傳質(zhì)單元數(shù)計(jì)算較為麻煩。當(dāng)平衡曲線不是直線時(shí),難以用積分公式直接求解,只能借助于各種         的方法求值 ;只有當(dāng)平衡關(guān)系遵守亨利定律時(shí),可直接求得解析解,稱之為    

19、60;       法。(2分)31 填料吸收塔的操作狀態(tài)超過泛點(diǎn)之后,將發(fā)生相的轉(zhuǎn)變,氣體由    相轉(zhuǎn)化為    相;液體由    相轉(zhuǎn)化為    相。(2分)32 根據(jù)氣液相平衡關(guān)系可判明過程進(jìn)行的方向和限度。當(dāng)氣相中吸收質(zhì)的分壓pA高于液相濃度xA相應(yīng)的平衡分壓pA*,即pA>pA*時(shí),    相中吸收質(zhì)能夠向    相轉(zhuǎn)移,即能夠進(jìn)行

20、0;  過程;反之,即pA*>pA,     相中吸收質(zhì)向    相轉(zhuǎn)移,即進(jìn)行    過程;當(dāng)pA=pA* 時(shí),則過程達(dá)到極限。(2分)33 液相傳質(zhì)總系數(shù)與膜系數(shù)之間的關(guān)系為=+,該式表示單位相界面的傳質(zhì)總阻力等于       與        之和。當(dāng)其中     項(xiàng)的值遠(yuǎn)大于  

21、60; 項(xiàng)時(shí),則表明相際傳質(zhì)過程受液膜控制。(2分)34 操作線和操作方程表示吸收塔中任何一個(gè)截面上氣相和液相進(jìn)行接觸時(shí)的        濃度關(guān)系,而平衡曲線和平衡關(guān)系式則表示氣相和液相之間的    濃度關(guān)系。(1分)35 在吸收過程中,一相的實(shí)際濃度與另一相實(shí)際濃度所要求的平衡濃度之差,即為氣液相之間傳質(zhì)過程的      ,它表示了吸收塔內(nèi)的某一截面上,實(shí)際物系點(diǎn)偏離平衡濃度的程度。(2分)36 某混合氣體中含有體積分?jǐn)?shù)為0.20的CO2,其余

22、為空氣。在101.3 kPa及30 下,用清水吸收其中CO2時(shí),已知30 時(shí)CO2水溶液的亨利常數(shù)E為1.884×105 kPa,則液相中CO2的最大濃度為          。(2分)37 吸收是利用氣相混合物中各組分的        不同,選擇適宜的         對混合氣中的組分進(jìn)行選擇性吸收的單元操作。在同一物系中，在一定的壓力和溫度下進(jìn)

23、行操作時(shí),加大吸收推動力的最有效措施是加大          。吸收操作線在Y-X坐標(biāo)圖上為一直線,該直線通過            和             兩點(diǎn),斜率為         

24、;         。(2分)38 在一定壓力和溫度下,對于濃度相同的溶液,則易溶氣體溶液上方的分壓    ,難溶氣體溶液上方的分壓    。吸收過程進(jìn)行的條件是被吸收組分在氣相中的分壓      液相中該組分濃度相應(yīng)的平衡分壓。(2分)39 當(dāng)亨利定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為  pA*=ExA 時(shí),亨利常數(shù)E的單位是    , 亨利常數(shù)E的數(shù)值越大,則表示A組分的溶解度越&#

25、160;   ,越    于被吸收。  (2分)40 含體積分?jǐn)?shù)為0.01環(huán)氧乙烷的氣體混合物與環(huán)氧乙烷濃度為0.020 kmol·m-3的溶液在101.3 kPa的壓強(qiáng)下接觸,已知  pA*=7.69 cA,以氣相分壓差表示的總傳質(zhì)推動力為     kPa;以液相組成差表示的總傳質(zhì)推動力為    kmol·m-3。此時(shí)環(huán)氧乙烷將由    相向    相轉(zhuǎn)移。(2分)41 已知

26、某物系的氣液相平衡關(guān)系為Y*=mX當(dāng)   總壓強(qiáng),   溫度時(shí),可使平衡常數(shù)m值變小,則     于吸收操作。(2分)42 吸收塔某截面上的氣液兩相A的摩爾分?jǐn)?shù)分別為y=0.05,x=0.01,操作條件下,氣液平衡關(guān)系為y*=2x，則該截面的氣相傳質(zhì)總推動力為     ,液相傳質(zhì)總推動力為     。(2分)43 在填料塔中進(jìn)行逆流接觸的吸收操作時(shí),若液氣比增大,其它操作條件不變,則溶液出口濃度將   &#

27、160; ,氣體出口濃度      ,吸收率      。(1分)44 以吸收法分離氣體混合物的依據(jù),是利用不同組分在溶劑中      的差異。(2分)45 吸收操作按吸收質(zhì)與吸收劑的作用原理,可分為     吸收和     吸收;按混合氣體中可被吸收劑吸收的組分?jǐn)?shù),可分為      吸收和  &#

28、160;   吸收;按吸收過程的熱效應(yīng)可分為      吸收和      吸收。(2分)46 對于填料吸收塔,若操作條件一定,只是將填料層增高一些,則塔的傳質(zhì)單元高度HOG 將    ,傳質(zhì)單元數(shù)將    。(2分)47 亨利定律中亨利常數(shù)的大小反映了混合氣體中吸收質(zhì)被吸收劑吸收的     程度。亨利常數(shù)值越大,則表明吸收質(zhì)    

29、60; 被吸收。 (2分)48 某氣體用水吸收時(shí),在一定濃度范圍內(nèi),其在Y-X圖上標(biāo)繪的操作線和平衡線均為直線,則平衡線的斜率即為           值,操作線的斜率即為           值。(2分)49 傳熱過程的推動力是冷熱流體之間的       ,氣體吸收過程的推動力則是氣相    &#

30、160;    與液相實(shí)際濃度相應(yīng)的        之差。(2分)50 某混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下有V m3,其中溶質(zhì)A為nA mol,其余為惰性組分B,則組分A的摩爾分?jǐn)?shù)為          , 摩爾比（比摩爾分?jǐn)?shù)）為            。(2分)51 亨利定律可以表達(dá)為pA*= cA , pA*

31、=ExA或 yA*=mxA   ,若該體系的總壓強(qiáng)為p,溶液的密度為 ,溶液A的摩爾質(zhì)量為MA,溶劑的摩爾質(zhì)量為MC,則溶解度常數(shù)H、亨利常數(shù)E和相平衡常數(shù)m之間存在如下?lián)Q算關(guān)系:E=      ·,E=      m。對于稀溶液,xA值較小,溶液密度可近似等于溶劑密度  ,則E與H換算關(guān)系可簡化為E=      。(2分)52 根據(jù)雙膜模型的基本假設(shè),氣液兩相的擴(kuò)散阻力集中在兩層虛擬的靜止膜層內(nèi),若用水吸

32、收NH3或HCl,傳質(zhì)阻力幾乎全集中于    ,通常稱為    控制;若用水吸收O2或N2,傳質(zhì)阻力幾乎全集中于    ,通常稱為    控制。(2分)53 若亨利定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為pA=,式中H稱為            。H值越大,表明氣體溶于液體中的溶解度越    。     

33、60;    (2分)54 一個(gè)填料吸收塔逆流操作時(shí),若循環(huán)使用的吸收劑中吸收質(zhì)含量降低,其它操作條件保持不變,則出口氣體中吸收質(zhì)的含量將     ,吸收率將      。(2分)55 對于難溶氣體的吸收過程,其傳質(zhì)阻力主要集中在     ,則吸收速率受     控制;而對于易溶氣體的吸收過程,其傳質(zhì)阻力主要集中在     ,則吸收速率受 

34、0;   控制。(2分)56 根據(jù)雙膜模型,易溶氣體在吸收時(shí)過程為     控制,難溶氣體在吸收時(shí)過程為     控制;而對于溶解度適中的氣體,吸收過程的總阻力將是        和        之和。(2分)57 為強(qiáng)化在板式塔中進(jìn)行的氣、液傳質(zhì)過程,一般希望出現(xiàn)的氣、液接觸狀態(tài)是      &

35、#160;     和               。二、判斷題(4小題,共8.0分) 1、(2分) 流動的流體中所發(fā)生的擴(kuò)散過程即為對流擴(kuò)散過程。（    ）2、(2分) 氣體的擴(kuò)散系數(shù)與壓強(qiáng)成反比，與溫度T1.5成正比，為了獲得較大的吸收速率，吸收操作通常應(yīng)在高溫和減壓的條件下進(jìn)行。 （    ）3、(2分) 根據(jù)費(fèi)克定律，分子擴(kuò)散速度NA= -DA×，

36、因而在吸收操作中，凡分子擴(kuò)散系數(shù)D大的體系，吸收過程進(jìn)行得較快;反之，則較慢。（    ）4、(2分) 傳質(zhì)過程中，單向擴(kuò)散指的就是分子擴(kuò)散，因而，傳質(zhì)膜系數(shù)k就等于擴(kuò)散系數(shù)D 。（    ）參考答案一、填空(96小題,共189.0分) (2分)1 答案6.91×10-4; 6.91×10-4(2分)2 答案分子; 費(fèi)克;濃度梯度(2分)3 答案降低;增加; 再生費(fèi)用。(2分)4 答案使液體均勻分布;有向塔壁偏流的現(xiàn)象(5分)5 答案溫度;總壓強(qiáng);增大;減小;增大(2分)6 答案降低;增大(2分)7 答案吸收過程;達(dá)到平衡;解吸過程。(2分)8