化工原理習(xí)題第四部分吸收答案

1、精選第四部分 氣體吸取一、填空題 1物理吸取操作屬于傳質(zhì)過(guò)程。理吸取操作是一組分通過(guò)另一停滯組分的 單向 集中。 2操作中的吸取塔，若使用液氣比小于設(shè)計(jì)時(shí)的最小液氣比，則其操作結(jié)果是達(dá)不到要求的吸取分別效果 。3若吸取劑入塔濃度X2降低，其它操作條件不變，吸取結(jié)果將使吸取率 增大。 4若吸取劑入塔濃度X2降低，其它操作條件不變，則出口氣體濃度 降低 。 5含SO2為10%(體積)的氣體混合物與濃度c為0.02 kmol/m3的SO2水溶液在一個(gè)大氣壓下相接觸。操作條件下兩相的平衡關(guān)系為p*=1.62c （大氣壓），則SO2將從 氣相 向 液相 轉(zhuǎn)移。 6含SO2為10%(體積)的氣體混合物與濃

2、度c為0.02 kmol/m3的SO2水溶液在一個(gè)大氣壓下相接觸。操作條件下兩相的平衡關(guān)系為p*=1.62c (大氣壓)，以氣相組成表示的傳質(zhì)總推動(dòng)力為 0.0676 atm 大氣壓。 7總傳質(zhì)系數(shù)與分傳質(zhì)系數(shù)之間的關(guān)系為l/KL=l/kL+H/kG，其中l(wèi)/kL為 液膜阻力 。8總傳質(zhì)系數(shù)與分傳質(zhì)系數(shù)之間的關(guān)系為l/KL=l/kL+H/kG， 當(dāng)氣膜阻力H/kG 項(xiàng)可忽視時(shí)，表示該吸取過(guò)程為液膜把握。 9亨利定律的表達(dá)式之一為p*=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 難溶 氣體。 10亨利定律的表達(dá)式之一為p*=Ex，若某氣體在水中的亨利系數(shù)E值很小，說(shuō)明該氣體為 易溶 氣

3、體。 11低濃度氣體吸取中，已知平衡關(guān)系y*=2x，kxa=0.2 kmol/m3.s，kya =2´l0-4 kmol/m3.s，則此體系屬 氣膜 把握。 12壓力 增高 ，溫度 降低 ，將有利于吸取的進(jìn)行。 13某操作中的吸取塔，用清水逆流吸取氣體混合物中A組分。若y1下降，L、V、P、T等不變，則回收率 減小 。 14某操作中的吸取塔，用清水逆流吸取氣體混合物中A組分。若L增加，其余操作條件不變，則出塔液體濃度 降低 。 15吸取因數(shù)A在Y-X圖上的幾何意義是 操作線斜率與平衡線斜率之比 。 16脫吸因數(shù)S可表示為mV / L，吸取因數(shù)A可表示為 L/ mV 。 17脫吸因數(shù)S

4、在Y-X圖上的幾何意義是 平衡線斜率與操作線斜率之比 。 18在逆流解吸塔操作時(shí)，若氣液入口組成及溫度、壓力均不變，而氣量與液量同比例削減，對(duì)液膜把握系統(tǒng)，氣體出口組成將 增加 。 19在逆流解吸塔操作時(shí)，若氣液入口組成及溫度、壓力均不變，而氣量與液量同比例削減，對(duì)液膜把握系統(tǒng)，液體出口組成將 削減 。 20吸取過(guò)程物料衡算時(shí)的基本假定是：（1） 氣相中惰性氣體不溶于液相；（2） 吸取劑不揮發(fā) 。 21在氣體流量、氣體進(jìn)出口壓力和組成不變時(shí)，若削減吸取劑用量，則傳質(zhì)推動(dòng)力將 減小 。 22在氣體流量、氣體進(jìn)出口壓力和組成不變時(shí)，若削減吸取劑用量，則操作線將 靠近 平衡線。 23在氣體流量、氣體

5、進(jìn)出口壓力和組成不變時(shí)，若削減吸取劑用量，則設(shè)備費(fèi)用將 增加 。 24對(duì)肯定操作條件下的填料塔，如將填料層增高一些，則塔的HOG將 不變 。 25對(duì)肯定操作條件下的填料塔，如將填料層增高一些，則塔的NOG將 增加 。 26假如一個(gè)低濃度氣體吸取塔的氣相總傳質(zhì)單元數(shù)NOG=1，則此塔的進(jìn)出口濃度差（Y1-Y2）將等于 塔內(nèi)按氣相組成表示的平均推動(dòng)力 。  27.氣體吸取計(jì)算中，表示設(shè)備（填料）效能凹凸的一個(gè)量是 傳質(zhì)單元高度 ，而表示傳質(zhì)任務(wù)難易程度的一個(gè)量是 傳質(zhì)單元數(shù) 。28.單向集中中飄流因A > 1。漂流因數(shù)可表示為，它反映 由于總體流淌使傳質(zhì)速率比單純分子集中增加的比率

6、。29.一般來(lái)說(shuō)，兩組份的等分子反相集中體現(xiàn)在精餾單元操作中，而A組份通過(guò)B組份的單相集中體現(xiàn)在 吸取 操作中。30.板式塔的類型有 泡罩塔 、 浮閥塔 、 篩板塔 （說(shuō)出三種）；板式塔從總體上看汽液兩相呈 逆流 接觸，在板上汽液兩相呈 錯(cuò)流 接觸。30.分子集中中菲克定律的表達(dá)式為_ ，氣相中的分子集中系數(shù)D隨溫度上升而_增大_（增大、減?。?，隨壓力增加而_減小_（增大、減?。?。31.易溶氣體溶液上方的分壓 小 ，難溶氣體溶液上方的分壓 大 ，只要組份在氣相中的分壓 大于 液相中該組分的平衡分壓，吸取就會(huì)連續(xù)進(jìn)行。32.依據(jù)雙膜理論，兩相間的傳質(zhì)阻力主要集中在 相界面兩側(cè)的液膜和氣膜處，增加

7、氣液兩相主體的湍動(dòng)程度，傳質(zhì)速率將_增大_ 。33.吸取的逆過(guò)程稱為 解吸 。34.對(duì)于低濃度氣體吸取，其氣、液相平衡關(guān)系服 亨利定律 。35依據(jù)氣體混合物中各組分在液體溶劑中溶解度的不同，從而使氣體混合物得以分別的操作稱為 吸取 。36、當(dāng)物系肯定時(shí)，亨利系數(shù)E隨系統(tǒng)的溫度而變化，通常溫度上升，E值 增大 。37、吸取塔的操作線斜率為 液氣比LSVB ，斜率越大，操作線 平衡線，則各截面上吸取推動(dòng)力 增大 。38.在低濃度的難容氣體的逆流吸取塔中，若其他條件不變而入塔液體量增加，則此塔的液相傳質(zhì)單元數(shù)NOL將 減小 ，而氣相總傳質(zhì)單元數(shù)NOG將 不變 ，氣體出口濃度ya將 降低 。39.在逆

8、流吸取塔中，用清水吸取混合氣中的溶質(zhì)組分，其液氣比L/G為2.7，平衡關(guān)系為Y=1.5X，若溶質(zhì)的吸取率為90 % ，則操作液氣比與最小液氣比之比值為 2 。40.含低濃度的難容氣體的混合氣體，在逆流填料吸取塔內(nèi)進(jìn)行吸取操作，傳質(zhì)阻力主要存在于 液相 中；若增大液相湍動(dòng)程度，則氣相總體積吸取系數(shù)Kya值將 增大；若增加吸取劑的用量，其他操作條件不變，則氣體出塔濃度Y2將 減小 ；溶質(zhì)A的吸取率將 增大 ；若系統(tǒng)的總壓強(qiáng)上升，則亨利系數(shù)將 不變 ，相平衡常數(shù)將 減小 。41.若某氣體在水中的恒里面系數(shù)E值很大，說(shuō)明該氣體為。 難溶 氣體，該吸取過(guò)程為 液膜把握 過(guò)程。42.用逆流操作的吸取塔處理

9、低濃度易溶溶質(zhì)的氣體混合物，其他條件均不變，而入口氣體濃度增加，則此塔的液相總傳質(zhì)單元數(shù) 不變 ，出口氣體組成 增加 ，出口液相組成 增加 。43.在吸取操作過(guò)程中，保持氣液相流量、氣相進(jìn)口組成不變，若液相進(jìn)口濃度降低，則塔內(nèi)平均傳質(zhì)推動(dòng)力將 增大 ，氣相出口濃度將 減小 。44.對(duì)填料塔期末把握的逆流吸取過(guò)程，若其他操作條件不變，將氣液流量同比例減小，則氣體出塔組成y2將 減小 ，液體出塔組成X1將 增大 。二、選擇題1用純?nèi)軇┪』旌蠚庵械娜苜|(zhì)。逆流操作，平衡關(guān)系滿足亨利定律。當(dāng)入塔氣體濃度y1上升，而其它入塔條件不變，則氣體出塔濃度y2和吸取率j的變化為：（ C ）。 A y2上升，j下

10、降 B y2下降，j上升 C ）y2上升，j不變 D ）y2上升，j變化不確定 2在填料塔中，低濃度難溶氣體逆流吸取時(shí)，若其它條件不變，但入口氣量增加，則氣相總傳質(zhì)單元數(shù)（ B ）。 A 增加 B削減 C不變 D不定 3在填料塔中，低濃度難溶氣體逆流吸取時(shí)，若其它條件不變，但入口氣量增加，則出口氣體組成將（ A ）。 A 增加 B削減 C不變 D不定 4在填料塔中，低濃度難溶氣體逆流吸取時(shí)，若其它條件不變，但入口氣量增加，則出口液體組成（ A ）。 A 增加 B削減 C不變 D不定 5低濃度的氣膜把握系統(tǒng)，在逆流吸取操作中，若其它條件不變，但入口液體組成增高時(shí)，則氣相總傳質(zhì)單元數(shù)將（ C ）。

11、 A 增加 B削減 C不變 D不定 6低濃度的氣膜把握系統(tǒng)，在逆流吸取操作中，若其它條件不變，但入口液體組成增高時(shí)，則氣相總傳質(zhì)單元高度將（ C ）。 A 增加 B削減 C不變 D不定 7低濃度的氣膜把握系統(tǒng)，在逆流吸取操作中，若其它條件不變，但入口液體組成增高時(shí)，則氣相出口組成將（ A ）。 A 增加 B削減 C不變 D不定 8低濃度的氣膜把握系統(tǒng)，在逆流吸取操作中，若其它條件不變，但入口液體組成增高時(shí)，則液相出口組成將（ A ）。 A 增加 B削減 C不變 D不定 9正常操作下的逆流吸取塔，若因某種緣由使液體量削減以至液氣比小于原定的最小液氣比時(shí)，下列哪些狀況將發(fā)生？（ C ）（A）出塔液

12、體濃度增加，回收率增加 （B）出塔氣體濃度增加，但出塔液體濃度不變 （C）出塔氣體濃度與出塔液體濃度均增加 （D）在塔下部將發(fā)生解吸現(xiàn)象 10最大吸取率與（ D ）無(wú)關(guān)。 A 液氣比 B液體入塔濃度 C相平衡常數(shù) D吸取塔型式 11逆流填料吸取塔，當(dāng)吸取因數(shù)A<1且填料為無(wú)窮高時(shí)，氣液兩相將在（ B ）達(dá)到平衡。 A 塔頂 B塔底 C塔中部 D塔外部 12某吸取過(guò)程，已知ky= 4´10-1 kmol/m2.s，kx= 8´10-4 kmol/m2.s，由此可知該過(guò)程為（ A ）。 A 液膜把握 B氣膜把握 C推斷依據(jù)不足 D液膜阻力和氣膜阻力相差不大 12.在吸取操

13、作中，若C*-CCi-C，則該過(guò)程為 A 。A.液膜把握 B.氣模把握 C.雙膜把握 D.不能確定13.在吸取操作中，已液相組成差表示的吸取塔某一截面上的總推動(dòng)力為 A 。 A.X*-X B.X-X* C .Xi-X D. X-Xi14.、某吸取過(guò)程中溶質(zhì)與吸取劑之間有明顯的化學(xué)反應(yīng)，稱之為（ C ）。A：物理吸取 B：?jiǎn)谓M分吸取 C：化學(xué)吸取 D：非等溫吸取 2、15.為使脫吸操作易于進(jìn)行，通常可接受（ A ）A：升溫，減壓 B：升溫，加壓 C：降溫，減壓 D：降溫，加壓 16、在下列吸取操作中，屬于氣膜把握的是 （ C ）A：用水吸取CO2 B：用水吸取H2 C：用水吸取氨氣 D：用水吸取

14、O2 17、吸取是分別（ B ）的單元操作。A：液體混合物 B：氣體混合物 C：懸浮液 D：含塵氣體 18、吸取的逆過(guò)程稱為（ B ）A：蒸餾 B：解吸 C：萃取 D：過(guò)濾 19、氣體在同一種溶質(zhì)中的溶解度隨溫度的上升而（ B ）A：增大 B：減小 C：不變 D：無(wú)關(guān) 20、吸取操作過(guò)程氣、液相平衡關(guān)系符合（ C ）A：拉烏爾定律 B：費(fèi)克定律 C：亨利定律 D：傅立葉定律 21、下述說(shuō)法中正確的是（ D ） A：用水吸取氨屬于難溶氣體的吸取，為液膜阻力把握 B：常壓下用水吸取二氧化碳屬難溶氣體的吸取，為氣膜阻力把握C：用水吸取氧屬于難溶吸取，為氣膜阻力把握D：用水吸取二氧化硫?yàn)榫哂兄械热芙舛?/p>

15、的氣體吸取，氣膜阻力和液膜阻力都不行忽視22、用清水吸取空氣與A的混合氣中的溶質(zhì)A，物系的相平衡常數(shù)m=2，入塔氣體濃度y1=0.06，要求出塔氣體濃度y2=0.008,則最小液氣比為( A ).A：1.733 B：2.733 C：1 D：無(wú)法確定 23、在吸取傳質(zhì)過(guò)程中，它的方向和限度取決于吸取質(zhì)在氣液兩相的平衡關(guān)系，若要進(jìn)行吸取操作，則應(yīng)把握（ A ）A：pA> pA* B：pA= pA* C：pA< pA* D： pA pA* 24、吸取速率方程中，吸取系數(shù)為KY時(shí)，其對(duì)應(yīng)的傳質(zhì)推動(dòng)力為（ A ）A：Y-Y* B：y-y* C：p-p* D：C-C* 25、常壓下用水逆流吸取

16、空氣中的CO2，若增加水的用量，則出口氣體中CO2的濃度將（ B ）A：增大 B：減小 C：不變 D：不能確定 26、吸取過(guò)程相際傳質(zhì)的極限是（ D ）A：相互接觸的兩相之間濃度相等。B：相互接觸的兩相之間壓強(qiáng)相等。C：相互接觸的兩相之間溫度相等。D：相互接觸的兩相之間達(dá)到相平衡的狀態(tài)。 27、難溶氣體的傳質(zhì)阻力主要集中在（ B ）。A：氣膜一側(cè) B：液膜一側(cè) C：相界面上 D：液相主體中 28、在吸取操作中，吸取的推動(dòng)力是（ B ）A：溫度差 B：濃度差 C：氣液相平衡關(guān)系 D：壓力差 29、某低濃度逆流吸取塔在正常操作一段時(shí)間后，發(fā)覺氣體出口含量y2增大，緣由可能是 C 。A.氣體進(jìn)口含量

17、y1下降 B.吸取劑溫度降低C.入塔的吸取劑量削減 D.前述三個(gè)緣由都有/30、依據(jù)雙模理論，在氣液接觸的相界面處 D 。A.氣相組成大于液相組成 B. 氣相組成小于液相組成C. 氣相組成等于液相組成 D.氣相組成與液相組成大小不定31、依據(jù)雙膜理論，當(dāng)被吸取組分在液相中溶解度很小時(shí)，以液相濃度表示的總傳質(zhì)系數(shù) B 。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)32、單向集中中飄流因子 A 。A >1 B <1 C =1 D 不肯定33、已知SO2水溶液在三種溫度t1、t2、t3下的亨利系數(shù)分別為E1=0.0035atm、E2=0

18、.011atm、E3=0.00625atm，則_A_。A t1<t2 B t3>t2 C t1>t2 D t3<t134、逆流操作的吸取塔，當(dāng)吸取因素A<1且填料為無(wú)窮高時(shí)，氣液兩相將在_B_達(dá)到平衡。A 塔頂 B 塔底 C 塔中部 D 不確定35、對(duì)肯定操作條件下的填料吸取塔，如將填料層增高一些，則塔的HOG將_C_，NOG將_A_。A 增大 B 減小 C 不變 D 不能推斷36、吸取塔的設(shè)計(jì)中，若填料性質(zhì)及處理量（氣體）肯定，液氣比增加，則傳質(zhì)推動(dòng)力 A ，傳質(zhì)單元數(shù) B ，傳質(zhì)單元高度 C ，所需填料層高度 B 。A 增大 B 減小 C 不變 D 不能推斷3

19、7、料塔中用清水吸取混合氣中NH3，當(dāng)水泵發(fā)生故障上水量削減時(shí)，氣相總傳質(zhì)單元數(shù)NOG A .A增加 B 削減 C不變 D不確定三、推斷題1、吸取操作線方程的斜率是L/V。 （ ）2、脫吸因數(shù)S的表達(dá)式為L(zhǎng)/mV。 （ × ）3、用水吸取H2屬于液膜吸取。 （ ）4、吸取過(guò)程中，當(dāng)吸取操作線與平衡線相切或相交時(shí)，吸取劑用量最少，吸取推動(dòng)力最大。（ × ）5、高溫有利于吸取操作。 （ × ）6、高壓有利于解吸操作。 （ × ）7、亨利定律中亨利系數(shù)E與m間的關(guān)系是。（ ）8、費(fèi)克定律描述的是分子集中速率基本規(guī)律。（ ）9、等分子反扣集中適合于描述吸取過(guò)程中

20、的傳質(zhì)速率關(guān)系。（ × ）10、當(dāng)填料層高度等級(jí)于傳質(zhì)單元高度HOG時(shí)，則該段填料層的傳質(zhì)單元數(shù)NOG1。（ ）11、在液相中，若溫度提高1倍，粘度不變，則集中系數(shù)D增大1倍。（ ）12、當(dāng)氣體處理量及初、終濃度已被確定，若削減吸取劑用量，操作線斜率不變。（ × ）13、漂流因數(shù)反映分子集中對(duì)傳質(zhì)速率的影響。（ × ）14、對(duì)流集中就是渦流集中。（ × ）15、計(jì)算填料吸取塔時(shí)，其NOG的含意是傳質(zhì)單元高度。( × )16、工業(yè)上的吸取是在吸取塔中進(jìn)行的,逆流操作有利于吸取完全并可獲得較大的傳質(zhì)推動(dòng)力。（ ）17、吸取操作時(shí)，在Y-X圖上吸取操

21、作線的位置總是位于平衡線的上方。（ ）18、對(duì)于逆流操作的填料吸取塔，當(dāng)氣速肯定時(shí)，增大吸取劑的用量，則出塔溶液濃度降低，吸取推動(dòng)力增大。（ ）19、溶解度系數(shù)H值很大，為易溶氣體。（ ）四、簡(jiǎn)答題1、吸取傳質(zhì)中雙膜理論的基本論點(diǎn)有哪些？答：雙膜理論的基本論點(diǎn)為：吸取時(shí)，在氣、液相間有一一固定的界面，界面兩側(cè)分別存在著氣膜和液膜，兩膜內(nèi)均呈滯流流淌。吸取過(guò)程中溶質(zhì)以穩(wěn)定的分子集中的方式從氣相主體連續(xù)通過(guò)此兩層停滯膜而進(jìn)入液相主體。在相界面上兩相互成平衡狀態(tài)，不存在吸取阻力。吸取阻力集中在兩層膜內(nèi)，兩膜以外為氣相主體和液相主體，處于充分湍動(dòng)，各點(diǎn)濃度均一，不存在濃度差。2、吸取速率方程有哪些表達(dá)

22、方式？（以總吸取系數(shù)表示）答：吸取速率方程的表達(dá)式有：NAKY（Y-Y）Ky（y-y*）KX（X-X）K（-）KG（p-p）KL（C-C）3、請(qǐng)寫出亨利定律的幾種表達(dá)形式，并說(shuō)明它們的適用場(chǎng)合。答：亨利定律的表達(dá)式為：、它們適用于低濃度氣體吸取，稀溶液的狀況。4、提高吸取速率應(yīng)實(shí)行哪些措施？答：（1）增大湍動(dòng)程度（2）增大氣液接觸，從而增大傳質(zhì)系數(shù)（3）增大液氣比，使傳質(zhì)推動(dòng)力增大。5、填料吸取塔由哪幾部分構(gòu)成？答：填料吸取塔由塔體、填料、液體噴淋裝置、液體再分布器、氣、液進(jìn)出口裝置構(gòu)成。6、列出你所知道的填料種類。答：拉西環(huán)、鮑爾環(huán)、階梯環(huán)、網(wǎng)環(huán)、弧鞍形、矩鞍形、波紋填料、環(huán)、鞍形網(wǎng)等7、什

23、么叫液泛現(xiàn)象？答：當(dāng)氣速增大，使氣、液間的摩擦阻力增大至足以阻擋液體下流，塔內(nèi)液體快速積累而達(dá)到泛濫，液體被氣流帶出塔頂，吸取操作完全被破壞，此現(xiàn)象即為液泛現(xiàn)象。8、 請(qǐng)說(shuō)明填料吸取塔中設(shè)置液體再分布器的作用。答：填料吸取塔中每隔肯定距離設(shè)置液再分布器是為了避開在填料層中液體發(fā)生偏流現(xiàn)象而使液體分布不均勻，從而影響吸取效果的一種措施。9、求取最小液氣比有何意義?適宜液氣比如何選擇?增大液氣比對(duì)操作線有何影響?答：溶質(zhì)氣體A得以吸取的最小溶劑用量、最小液氣比時(shí)，欲達(dá)到分別要求需填料層高度（或理論塔板數(shù)）無(wú)窮大，所以在最小液氣比時(shí)，吸取操作只在理論上才能進(jìn)行。當(dāng)液氣比比最小液氣比還小時(shí)，有一部分操

24、作線會(huì)在平衡線之下，吸取在理論上都行不通了，而為脫吸了。與解吸的分界線。 適宜液氣比常在最小液氣比的1.1-1.5倍范圍內(nèi)。 增大液氣比，操作線更遠(yuǎn)離平衡線，越加有利于吸取。10、物理吸取與化學(xué)吸取的主要區(qū)分在哪里?答：物理吸取，主要是物理溶解過(guò)程，是可逆過(guò)程，熱效應(yīng)較小，吸取效率也低。化學(xué)吸取，是化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，混合氣中某組分與溶劑或溶液中其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，一般為不行逆過(guò)程，熱效應(yīng)也大，吸取效率高。11、吸取與解吸在什么狀況下發(fā)生?從平衡線與操作線的位置加以說(shuō)明。答：當(dāng)混合氣中溶質(zhì)A的分壓大于與溶液中溶質(zhì)A濃度成平衡的氣體分壓時(shí)（>），發(fā)生吸取過(guò)程，反之，當(dāng)<時(shí)，發(fā)生解吸過(guò)程。顯示

25、在相圖中，操作線在平衡線上方，為吸取。操作線在平衡線下方，為解吸。12、何謂氣膜把握吸取?如何提高吸取總系數(shù)？答：當(dāng)溶質(zhì)氣體A為易溶氣體時(shí)，值較小，1/K1/km/k，1/K1/k，此時(shí)為氣膜把握吸取。 由于Kk， 所以關(guān)鍵是提高氣相傳質(zhì)分系數(shù)。增大湍動(dòng)程度，提高氣液接觸面積，可提高k。13、何謂液膜把握吸取?如何提高吸取總系數(shù)?答：當(dāng)氣體犯難溶氣體時(shí)，m值較大，1/K1/k1/k，1/K1/k，此時(shí)為液膜把握吸取。由于Kk，所以關(guān)鍵是提高液相傳質(zhì)分系數(shù)k。降低液膜厚度是提高k的有效方法。14、試說(shuō)明填料吸取塔由哪幾個(gè)主要部分組成？并指出氣、液的流向。答：組成：由塔體、填料、液體噴淋裝置、填料

26、的支承柵板和氣液進(jìn)出口裝置流向：混合氣由塔底進(jìn)入與塔頂噴淋而下的吸取劑逆流接觸，后分別排出塔外。15、欲提高填料吸取塔的回收率，你認(rèn)為應(yīng)從哪些方面著手？答：（1）、降低操作溫度或增大壓力，可使吸取速率提高，使回收率提高；（2）、在保證不發(fā)生“液泛”在前提下，適當(dāng)增大氣速；（3）、適當(dāng)增大吸取劑的用量（增大噴淋密度）,可使回收率提高（但會(huì)導(dǎo)致操作費(fèi)增大，溶液濃度X下降）；（4）、噴淋液體應(yīng)均勻，并保證填料被充分潤(rùn)濕；（5）、可適當(dāng)增加填料層高度。圖10-29 例10-21附圖五、計(jì)算題1 某填料塔用水吸取混合氣中丙酮蒸汽?；旌蠚饬魉贋閂=16kol/，操作壓力P=101.3kPa。已知容積傳質(zhì)系

27、數(shù)，相平衡關(guān)系為（式中氣相分壓的單位是kPa，平衡濃度單位是）。求：容積總傳質(zhì)系數(shù)及傳質(zhì)單元高度；解：由亨利定律 =（1） 液相阻力占總阻力的百分?jǐn)?shù)為： 2、 低含量氣體逆流吸取，試證： 式中為塔底的吸取推動(dòng)力；為塔頂?shù)奈⊥苿?dòng)力。證明：由物料衡算得： 低濃度吸取 得 3、 某填料吸取塔用含溶質(zhì)的溶劑逆流吸取混合氣中的可溶組分，接受液氣比L/V=3，氣體入口質(zhì)量分?jǐn)?shù)回收率可達(dá)。已知物系的平衡關(guān)系為y=2x。今因解吸不良使吸取劑入口摩爾分?jǐn)?shù)升至，試求：（1） 可溶組分的回收率下降至多少？（2） 液相出塔摩爾分?jǐn)?shù)上升至多少？解： （1） = 當(dāng)上升時(shí)，由于不變，不變 也不變，即（3） 物料衡算 =

28、4、 有一填料吸取塔，在28及101.3kPa，用清水吸取200m3/h氨-空氣混合氣中的氨，使其含量由5%降低到0.04%（均為摩爾%）。填料塔直徑為0.8m，填料層體積為3 m3，平衡關(guān)系為Y=1.4X，已知Kya=38.5kmol/h。問（1）出塔氨水濃度為出口最大濃度的80%時(shí)，該塔能否使用？（2）若在上述操作條件下，將吸取劑用量增大10%，該塔能否使用？（注：在此條件下不會(huì)發(fā)生液泛）解：（1） 惰性氣體流量 該塔現(xiàn)有填料層高度 由于 所以該塔不適合。（2）吸取劑用量增大10%時(shí) 由于 所以該塔適合。5、 一填料塔用清水逆流吸取混合氣中的有害組分A。已知操作條件下氣相總傳質(zhì)單元高度為1

29、.5m，進(jìn)塔混合氣組成為0.04（A的摩爾分率，下同），出塔尾氣組成為0.0053，出塔水溶液濃度為0.0128，操作條件下平衡關(guān)系為Y=2.5X。試求：（1）液氣比為最小液氣比的多少倍？（2）所需填料層高度？（3）若氣液流量和初始組成不變，要求尾氣濃度降至0.0033，求此時(shí)填料層高度為若干米？解：（1）液氣比為最小液氣比的多少倍? 則 (2）所需填料層高度？ 故 (3) 此條件下的填料層高度。 6、某逆流操作的吸取塔，用清水洗去氣體中的有害組分。已知該塔填料層總高度為9m，平衡關(guān)系Y=1.4X，測(cè)得氣體進(jìn)、出口濃度Y1=0.03，Y2=0.002，液體出口濃度X1=0.015（均為摩爾比）

30、。試求：（1）操作液氣比L/V；（2）氣相總傳質(zhì)單元高度HOG，（3）假如限定氣體出口濃度Y2=0.0015，為此擬增加填料層高度，在保持液氣比不變的條件下應(yīng)增加多少？解：（1）操作液氣比L/V； （2）氣相總傳質(zhì)單元高度HOG， 因 故 （3）？ 由題意知 =0.0015 其它條件不變，則 不變新狀況下的傳質(zhì)單元數(shù)為： 故 /7、某廠吸取塔填料層高度為4m，用水吸取尾氣中的有害組分A，已知平衡關(guān)系為Y=1.5X，塔頂X2=0，Y2=0.004，塔底X1=0.008，Y1=0.02，求：（1） 氣相總傳質(zhì)單元高度；（2） 操作液氣比為最小液氣比的多少倍；（3） 由于法定排放濃度Y2必需小于0.

31、002，所以擬將填料層加高，若液氣流量不變，傳質(zhì)單元高度的變化亦可忽視不計(jì)，問填料層應(yīng)加高多少？解:（1）氣相總傳質(zhì)單元高度 （2）操作液氣比為最小液氣比的多少倍由于X2=0，故 則 （3）？ 則 所以 所以 8、在總壓P=500kN/m2、溫度t=27下使含CO23.0%（體積分率）的氣體與含CO2370g/m3的水相接觸，試推斷是發(fā)生吸取還是解吸?并計(jì)算以CO2的分壓差表示的總傳質(zhì)推動(dòng)力。已知：在操作條件下，亨利系數(shù)E=1.73×105 kN/m2，水溶液的密度可取1000kg/ m3，CO2的相對(duì)分子質(zhì)量為44.【解】 此題是考查對(duì)亨利定律是否能機(jī)敏應(yīng)用。主要是應(yīng)用亨利定律，計(jì)

32、算出與溶液相平衡的氣相分壓PA*，再與氣相主體中CO2的分壓PA進(jìn)行比較。若PA*<PA,則發(fā)生吸取現(xiàn)象；PA*=PA，則兩相平衡；PA*>PA，則發(fā)生解吸現(xiàn)象。 由題意可知， 對(duì)稀水溶液， 于是 而氣相主體中CO2的分壓 可見，故將發(fā)生解吸現(xiàn)象。 以分壓表示的總傳質(zhì)推動(dòng)力 9、一逆流操作的常壓填料吸取塔，擬用清水吸取混合氣所含的少量溶質(zhì)。入塔氣體中含溶質(zhì)1%（體積分率），經(jīng)吸取后要求溶質(zhì)被回收80%，此時(shí)水的用量為最小用量的1.5倍，平衡線的關(guān)系為y=x，氣相總傳質(zhì)單元高度為1.2m，試求所需填料層高度?！窘狻?此題為典型的吸取設(shè)計(jì)型問題，涉及有關(guān)吸取計(jì)算的最基本的解題方法。由最

33、小液氣比入手，通過(guò)計(jì)算出實(shí)際的液氣比，找到脫吸因數(shù)，計(jì)算出傳質(zhì)單元數(shù)，最終確定整個(gè)塔高。屬于低濃氣體吸取。 (1)平均推動(dòng)力法首先需要求出吸取劑出塔時(shí)的濃度xb,由全塔物料衡算得由 塔高 （2）吸取因數(shù)法 此時(shí)塔高 10、在常壓逆流操作的填料吸取塔中用清水吸取空氣中某溶質(zhì)，進(jìn)塔氣體中溶質(zhì)的含量為8%（體積分率），吸取率為98%，操作條件下的平衡關(guān)系為y=2.5x,取吸取劑用量為最小用量的1.2倍，試求： （1）水溶液的出塔濃度； （2）若氣體總傳質(zhì)單元高度為0.8m，現(xiàn)有一填料層高度為9m的塔，問該塔是否合用？【解】 （1）屬于低濃度氣體吸取 水溶液出塔濃度 （2）要核算一個(gè)塔是否合用，較簡(jiǎn)潔

34、的方法是接受設(shè)計(jì)型的解題思路。即求出完成吸取任務(wù)所需要的填料層高度h需，若h需小于等于現(xiàn)有的填料層高度h，則可以完成吸取任務(wù)，塔合用；否則，就不能完成吸取任務(wù)，塔不合用。 仍可接受平均推動(dòng)力法和吸取因數(shù)法。 平均推動(dòng)力法由于水溶液的出塔濃度已經(jīng)算數(shù)，即氣液兩相的4個(gè)濃度都已得到，則塔高 吸取因數(shù)法 此時(shí) 即所需填料層高度11.4m，大于9m，故該塔不合用。11、某填料吸取塔，用清水除去氣體混合物中有害物質(zhì)，若進(jìn)塔氣中含有害物質(zhì)5%（體積分率），要求吸取率為90%，氣體流率32kmol/(m2·h),液體流率為24 kmol/(m2·h)，此液體流率為最小流率的1.5倍。假如

35、物系聽從亨利定律，并已知液相傳質(zhì)單元高度HL為0.44m，氣相體積分傳質(zhì)系數(shù)kya=0.06kmol/(m3·s·y),該塔在常溫下逆流等溫操作。試求： （1）塔底排出液的組成；（2）所需填料層高度?！窘狻?屬于低濃氣體吸取。（1） 出塔液相組成 （2） 即 所以 有 由于題中并未給出氣相總體積傳質(zhì)系數(shù)kYa,而是給出了氣相分體積傳質(zhì)系數(shù)kya,所以不能直接求出總傳質(zhì)單元高度HOG,要先求出分傳質(zhì)單元高度HG。 則 12、已知某填料吸取塔直徑為1m，填料層高度4m。用清水逆流吸取空氣混合物中某可溶組分，該組分進(jìn)口濃度為8%，出口為1%（均為摩爾分率），混合氣流率30kmol

36、/h,操作液氣比為2，相平衡關(guān)系為y=2x。試求： （1）氣相總體積傳質(zhì)系數(shù)Kya; （2） 塔高為2m處氣相濃度； （3） 若塔高不受限制，最大吸取率為多少？【解】 （1）先求出單位塔截面積上混合氣體的流率 依據(jù)例題9-4的結(jié)論，有 則傳質(zhì)單元高度為 氣相總體積傳質(zhì)系數(shù) （2）2m塔高所對(duì)應(yīng)的傳質(zhì)單元數(shù)為 設(shè)2m處氣液相濃度分別為y、x，則 即 （1） 又由物料衡算可知 （2） 聯(lián)合求解方程（1）、（2）得 (3) 若塔高不受限制，又S=1，則操作線落在平衡線上，當(dāng)xa=0時(shí)，ya必等于0。故吸取率 13、擬在常壓吸取塔中用清水吸取空氣中的氨，已知入塔空氣中氨氣含量1.3%（體積分?jǐn)?shù)），要求

37、氨的回收率為99%，已知塔內(nèi)操作氣流密度為180kmol/(m2·h),實(shí)際用量為最小用水量的1.5倍，操作條件下的氣液平衡關(guān)系為y=1.2x，氣體體積總傳質(zhì)系數(shù)Kya為360 kmol/(m3·h)。由于氣液相濃度都很小，可近似認(rèn)為氣液流密度均為常數(shù)，且X=x ,Y=y，計(jì)算填料層高度?！窘狻坑深}知，最小液氣比：實(shí)際液氣比： 解吸因素：14、在填料層高度為4m的常壓逆流吸取塔內(nèi)。用清水吸取空氣中的氨，已知入塔空氣含氨5%（體積分?jǐn)?shù)），要求按回收率為90%，實(shí)際液氣比為0.98，又已知在該塔操作條件下，氨水系統(tǒng)的平衡關(guān)系為y=mx(m為常數(shù)；x,y分別為液氣相中的摩爾分?jǐn)?shù))

38、且測(cè)得與含氨1.77%（體積分?jǐn)?shù)）的混合氣充分接觸后的水中氨的濃度為18.89g氨/1000g水。求：（1）該填料塔的氣相總傳質(zhì)單元高度，m。（2）先水溫上升，其他操作條件不變，試分析氣、液相出塔濃度如何變化？（1）y=0.0177時(shí)，使其平衡的液相濃度為 由y=mx得： 所以 （2）水溫上升時(shí)，m增大，即平衡線斜率增大，由于氣液流量不變，所以L/G不變，即操作線斜率不變，那么相平衡線與操作線的間距減小，傳質(zhì)推動(dòng)力減小，而由于其他條件不變，所以HOG不變，則NOG也不變，而A減小，所以使得全塔的傳質(zhì)效果變差，因此出塔氣體濃度ya增大。有依據(jù)物料衡算，Xb=Xa+G(Yb-Ya)/L，所以xb減小。 因此，水溫上升時(shí)，ya增大，xb減小。15、現(xiàn)有一逆流操作的填料吸取塔，塔徑為1.2m，用清水脫除原料氣中的甲醇，已知原料氣處理量為2000m3/h，（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下），原料氣中含甲醇的摩爾分?jǐn)?shù)為0.08，現(xiàn)在塔A、B兩點(diǎn)分別采出氣液兩相的進(jìn)樣分析得：A點(diǎn)：xA=0.0216 yA=0.05 B點(diǎn)：xB=0.0104 yB=0.02484取樣點(diǎn)AB間填料層高度z=1.14m，并已知z填料層高度相當(dāng)一塊理論板，若果全塔性能近似相同。試求：（1）塔操作氣液比及水的用量；（2）塔內(nèi)氣液間總的體積傳質(zhì)系數(shù)Kya；（3）如現(xiàn)在操作條件下，使甲醇脫除率達(dá)98%【解】（1