第八章氣體吸收過程考核試題

1、第八章 氣體吸收課程考核一、選擇與填空 （30分） 1. 吸收操作的原理是氣體混合物中各組分在溶劑中溶解度不同。 2. 對接近常壓的低濃度溶質(zhì)的氣液平衡系統(tǒng)，當總壓增大時，亨利系數(shù)將_B_，相平衡常數(shù)將_C_，溶解度系數(shù)將_B_。A. 增大； B. 不變； C. 減??； D. 不確定。 3. 在吸收操作中，以液相濃度差表示的吸收塔某一截面上的總推動力為_A_。 A. ； B. ； C. ； D. 。 4. 等分子反方向擴散通常發(fā)生在_蒸餾_單元操作過程中；一組分通過另一停滯組分的擴散通常發(fā)生在 _吸收_單元操作過程中。 5. 雙膜模型、溶質(zhì)滲透模型和表面更新模型的模型參數(shù)分別是_ZG,ZL_、

2、_QC_和_S_。 6. 增加吸收劑用量，操作線的斜率_增大_，吸收推動力_增大 。 7. 脫吸因數(shù)的定義式為_mqn,vqn,l ，它表示_ 平衡線斜率與操作線_之比。 8. 在逆流吸收塔中，吸收過程為氣膜控制，若進塔液體組成增大，其它條件不變，則氣相總傳質(zhì)單元高度將_A_。 A. 不變； B. 不確定； C. 減??； D. 增大。 9. 推動力（）與吸收系數(shù)_ D_相對應。 A. ； B. ； C. ； D. 。 二、計算題 （70分） 1. 在壓力為101.3kPa 、溫度為30的操作條件下，在某填料吸收塔中用清水逆流吸收混合氣中的NH3。已知入塔混合氣體的流量為 220 kmol/h，

3、其中含NH3為1.2% ( 摩爾分數(shù))。操作條件下的平衡關系為Y =1.2X（X、Y均為摩爾比），空塔氣速為1.25m/s；氣相總體積吸收系數(shù)為0.06 kmol / (m3·s)；水的用量為最小用量的1. 5倍；要求NH3的回收率為95%。試求： （1）水的用量； （2）填料塔的直徑和填料層高度。（25分）解：（1） qn,v=220×1-0.012=217.36 kmol/h Y1=y11-y1=0.0121-0.012=0.012 qn,lqn,vmin=Y1-Y2X1-X2=Y1-Y2Y1m = m=1.2×0.95=1.14 L=1.5Lmin=1.5&

4、#215;1.14×qn,v=371069 kmol/h(2)qv,v=2203600×22.4×273+30273=1.52m2s D=4qv,vv=1.24m HOG=qn,vKra 4D2=217.3636000.06×0.785×1.242=0.834 S=mqn,vqn,l=0.702 NOG=11-Sln1-SY1-mX2Y2-mX2+S =11-0.702ln1-0.7.211-+0.702 =6.36 H=HOG NOG=5.3m 2. 已知某填料吸收塔直徑為1m，填料層高度為4m。用清水逆流吸收某混合氣體中的可溶組分，該組分進

5、口組成為8%，出口組成為1%（均為mol%）?；旌蠚饬髀蕿?0kmol/h，操作液氣比為2，操作條件下氣液平衡關系為 。試求： （1） 操作液氣比為最小液氣比的多少倍； （2）氣相總體積吸收系數(shù)； （3）填料層高度為2m處的氣相組成。（25分）解：（1）Y1=0.081-0.08=0.087 Y2=0.011-0.01=0.0101 LVmin= Y1-Y2Ym=7.614LVLVmin=1.13(2) LG=m=2 操作線與平衡線平行 Ym= Y2=0.0101 qn,v=30×1-0.087=27.39 kmol/h NOG=Y1-Y2Ym=7.614HOG=HNOG=0.525

6、HOG=qn,vKra Kra=qn,vHOG =27.3936000.525×0.785×12=0.0185(3) H'=2m NOG'=H'HOG=3.18 設填料層高2m處氣相組成為Y1' NOG'=Y1-Y2Y2=3.18 Y1'=0.0486 3. 在一逆流操作的填料塔中，用循環(huán)溶劑吸收某混合氣體中的溶質(zhì)。氣體入塔組成為0.025（摩爾比，下同），液氣比為1.6，操作條件下氣液平衡關系為 。若循環(huán)溶劑組成為0.001，則出塔氣體組成為0.0025?，F(xiàn)因脫吸不良，循環(huán)溶劑組成變?yōu)?. 01，試求此時出塔氣體組成。（20分） 解：兩種工況下，僅吸收劑初始組成不同，但因填料層高度一定，HOG不變，故NOG也相同。原工況：Y1=0.025 Y2=0.0025 X2=0.001S=mVL=1.21.6=0.75 NOG=11-S'ln1-S'Y1