吸收试题库及参考答案

吸收试题

-mse：

1、由双膜理论可知，一双壁—为吸收过程主要的传质阻力;吸收中，吸收质

以一分子扩散—的方式通过气膜，并在界面处一蟹一，再以一分子扩

整—的方式通过液膜。

2、吸收操作的依据是一混合物中各组分在同一溶剂中有不同的溶解度

__以达到分离气体混合物的目的。

3、亨利定律的表达式p*=Ex,若某气体在水中的亨利系数E值很大，说

明该气体为一难溶—气体。

4、对接近常压的低溶质浓度的气液平衡系统，当总压增大时，亨利系数

不变一,相平衡常数"，—减小一,溶解度系数H―不变―。

5、由于吸收过程中，气相中的溶质组分分压总是一巨―溶质的平衡

分压，因此吸收操作线总是在平衡线的一上方—.

6、吸收过程中,K是以_X*-X_为推动力的总吸收系数，它的单位是

X

_kmol/(m2.s)_o

7、若总吸收系数和分吸收系数间的关系可表示为_L=_L+,其中_L表

Kkkk

LLGL

示—液膜阻力,当__H/kG一项可忽略时,表示该吸收过程为液膜控制。

8、在latm、2CTC下某低浓度气体混合物被清水吸收，若气膜吸收系数

k=0.1kmol/(m2.h.atm),液膜吸收系数攵=0.25kmol/(m2.h.atm),溶质的溶

g/

解度系数”=150kmol/(m3.atm),则该溶质为易溶一气体，气相吸收总系数

K=—0.0997—kmol/(m2.h.atm)o

g-----------------

9.由于吸收过程气相中的溶质分压总液相中溶质的平衡分压，所

以吸收操作线总是在平衡线的^^。增加吸收剂用量，操作线的斜

率,则操作线向平衡线的方向偏移，吸收过程推动力（Y-

Y*）。***答案***大于上方增大远离增大

10、当吸收剂用量为最小用量时，完成一定的吸收任务所需填料层高度将为

__无限局。

11、在填料塔操作时，影响液泛气速的因素有—填料的特性—、—流体

的物性—和—液气比°

12、在吸收操作中气相—总量和—液相总量将随吸收过程的讲

行而改变,但■—惰性气体—和—溶剂—的量则始终保持不变。

13.其他参数不变，仅将吸收剂用量增加，吸收因数S_____,吸收推动

力_______,所需的传质单元数_______。-

***答案***增大；增大；：丽

14.吸收操作温度升高，相平衡常数m变,吸收推动力;吸

收压强增大，相平衡常数m变,吸收推动力。

***答案***大；变小；小；大

15.低浓度气体吸收中，已知平衡关系为y=1.5x,kxa=0.2kmol/m3.s,

kya=2xl0-5kmol/m3.s„则此体系属控制。***答案***气膜

16、用清水吸收空气与A的混合气中的溶质A,物系的相平衡常数m=2,入

塔气体浓度L=0.06,要求出塔气体浓度Y2=0.006,则最小液气比为

1.8„

17、总压300Kpa,2OoC向纯水中不断的通入含CO215%（体积分数）的混

合气体，经长期接触后水中CO2的平衡浓度为mol/Lo

18.对一定操作条件下的填料吸收塔，如将塔料层增高一些，则塔的HOG将

N°G将_______（增加，减少，不变）。不变增加

2

19、吸收剂用量增加，操作线斜率_________吸收推动力o(增大,

减小，不变)增大增大

20.在吸收操作中，对溶解度很大的气体属控制，对难溶气体则属

控制。***答案***气膜液膜

21.低浓度的气膜控制系统，在逆流吸收操作中，若其它条件不变，但入口

液体组成增高时，则气相总传质单元高度将,气相出口组成

将,液相出口组成将.

二、选择题

1、吸收操作的目的是分离—C.

A.液体均相混合物B.气液混合物

C.气体混合物D.部分互溶的液体混合物

2、在吸收塔的计算中，通常不为生产任务所决定的是：—D.

A.所处理的气体量B.气体的初始和最终组成

C.吸收剂的初始浓度D.吸收剂的用量和吸收液的浓度

3、在吸收塔设计中，当吸收剂用量趋于最小用量时D

A.吸收率趋向最高B.吸收推动力趋向最大

C.操作最为经济D填料层高度趋向无穷大

4、设计中，最大吸收率nmax与.B无关。

A.液气比B.吸收塔型式

C.相平衡常数mD液体入塔浓度X2

5、吸收塔内，不同截面处吸收速率A

(A)各不相同(B)基本相同

(C)完全相同(D)均为0

6,对处理易溶气体的吸收,为较显著地提高吸收速率，应增大（）的流速。

A

A.气相；B.液相；C.气液两相；

7.在y-x图上才桑作线若在平衡线下方，则表明传质过程是（）0B

（A）吸收；（B）解吸；（C）相平衡；（D）不确定

8.（），对吸收操作有利。A

A.温度低，气体分压大时；B.温度低，气体分压小时；

C.温度高，气体分压大时；C.温度高，气体分压小时；

9.由于吸收过程气相中的溶质分压总是（）液相中溶质的平衡分压，所以

吸收过程的操作线总是在其平衡线的（XB

（A）小于，上方；（B）大于，上方；（C）小于，下方；（D）大于，下方

10.低浓度难溶气体吸收，其他操作条件不变，入塔气量增加,气相总传质单元高度

H°G出塔气体浓度与、出塔液体浓度\将会有（）变化。A

hH

（A）ogT,%T，xj；（B）O（.t,yJ军

（C）%，八1,军；（D）3yj,Xj

11.在逆流吸收塔内,入塔条件不变，填料层高度z趋向无穷大，当吸收因数A<1

时，气液相在（）处达到平衡。B

（A）塔顶；（B）塔底；（C）塔中部；（D）塔中某一位置

12.在常压下，通过测定得知稀水溶液中溶质A的摩尔浓度为0.56/™。//加3,

此时气相中A的平衡摩尔分率为0.02，则此物系的相平衡常数m=________。

（A）0.01;（B）2;（C）0.2;（D）0.28

13.用纯溶剂逆流吸收混合气中的溶质，符合亨利定律。当入塔气体浓度上升（属

4

低浓度范围)其他入塔条件不变很!J气体出塔浓度y和吸收率ri()。C

2

(A)y1,y1,鼠；(C)yT,“不变

222

(D)yt,r|不确定。

2

14.已知c。水溶液在二种温度/、f下的亨利系数分别为E=144Mpa,

2121

E=188Mpa,则()。C

2

(A)/=t;(B)t>t;(C)t<t;(D)不确定

121212

15.正常操作的逆流吸收塔，因故吸收剂入塔量减少，以致使液气比小于原定的

最小液气比，将会发生()。C

(A)xt,nT；(B)yT,x不变；(C)yT,xT

12I21

(D)在塔下部发生解吸现象

16、只要组分在气相中心的分压__公液相中该组分的平衡分压，吸

收就会继续进行，直至达到一个新的平衡为止。

A.大于B.小于C.等于D不等于

17、对于低浓度溶质的气液传质系统A、B,,在同样条件下，A系统中的溶质

的溶解度较B系统的溶质的溶解度高，则它们的溶解度系数H之间的关系为：

_____A______

A.HA>HBB.HA<HBC.HA=HBD.不确定

18、对于低浓度溶质的气液传质系统A、B,在同样条件下，A系统中的溶质的

溶解度较B系统的溶质的溶解度高，则它们的相平衡常数m之间的关系为：

_____B______

.不确定

A.m/.A>mDR/AB.mD.<mRAC.mD.=mRD

19、下列叙述错误的是：―D

A.对给定物系，影响吸收操作的只有温度和压力

B.亨利系数E仅与物系及温度有关,与压力无关

C.吸收操作的推动力既可表示为（Y—Y*）,也可表示为（X*—X）

D.降低温度对吸收操作有利，吸收操作最好在低于常温下进行

20、吸收操作中，当X*>X时：C

A.发生解吸过程B.解吸推动力为零

C.发生吸收过程D.吸收推动力为零

21、根据双膜理论，当溶质在液体中溶解度很小时，以液相表示的总传质系数

将：_B_

A.大于液相传质分系数B.近似等于液相传质分系数

C.小于气相传质分系数D近似等于气相传质分系数

22、根据双膜理论，当溶质在液体中溶解度很大时，以气相表示的总传质系数

将：_

A.大于液相传质分系数B.近似等于液相传质分系数

C.小于气相传质分系数D.近似等于气相传质分系数

23、操作中的吸收塔，当其他操作条件不变，仅降低吸收剂入塔浓度，则吸收

率将：A

A增大B.降低C.不变D.不确定

24、低浓度逆流吸收操作中，若其它操作条件不变，仅增加入塔气量，则气相

总传质单元数N°G将：一B

A.增大B.减小C.不变D不确定

25、在逆流吸收塔中，用清水吸收混合气中溶质组分，其液气比L/V为2.7,平

6

衡关系可表示为Y=L5X（Y,X为摩尔比），溶质的回收率为90%,则液气比与

最小液气比之比值为：£______

A.1.5B.1.8C.2D.3

26、在吸收塔设计中，当吸收剂用量趋于最小用量时：D

A.回收率趋向最高B.吸收推动力趋向最大

C.操作最为经济D填料层高度趋向无穷大

27、吸收操作中，当物系的状态点处于平衡线的下方时：C

A.发生吸收过程B.吸收速率为零

C.发生解吸过程D.其他条件相同时状态点距平衡线越远，

吸收越易进行

28、吸收操作中，增大吸收剂用量使：B

A.设备费用增大，操作费用减少B.设备费用减少，操作费用增大

C.设备费用和操作费用均增大D.设备费用和操作费用均减少

29、逆流吸收操作线：£

A.表明塔内任一截面上气、液两相的平衡组成关系

B.在X-Y图中是一条曲线

C.在X-Y图中的位置一定位于平衡线的上方

D.在X-Y图中的位置一定位于平衡线的下方

30、关于适宜液气化选择的叙述错误的是：A

A.不受操作条件变化的影响B.不能少于最小液气比

C.要保证填料层的充分湿润D应使设备费用和操作费用之和最小

31、吸收塔尾气超标，可能引起的原因是：D

A.塔压增大B.吸收剂降温

C.吸收剂用量增大D.吸收剂纯度下降

32、在常压下，用水逆流吸收空气中的二氧化碳，若用水量增加，则出口液体

中的二氧化碳浓度将：B

A.变大B.变小C.不变D.不确定

33、吸收塔中进行吸收操作时，应：B

A.先通入气体后进入喷淋液体B.先进入喷淋液体后通入气体

C.先进气体或液体都可以D增大喷淋量总是有利于吸收操作的

34、对处理易溶气体的吸收，为较显著地提高吸收速率，应增大A的

流速。

A.气相B.液相C.气液两相D.视具体情况而定

35、对于逆流操作的吸收塔,其它条件不变，当吸收剂用量趋于最小用量时，则：

—D—

A.吸收推动力最大B.吸收率最高

C吸收液浓度趋于最低D.吸收液浓度趋于最高

36、吸收在逆流操作中，其它条件不变，只减小吸收剂用量(能正常操作)，将

弓I起：£

A.操作线斜率增大B.塔底溶液出口浓度降低

C.吸收推动力减小D.尾气浓度减小

37、某低浓度气体溶质被吸收时的平衡关系服从亨利定律，且

kY=3xlO-5kmol/(m2.s),kx=8xl0-5kmol/(m2.s),m=0.36,则该过程是：

____A_____

8

A.气膜阻力控制B.液膜阻力控制

C.气、液两膜阻力均不可忽略D.无法判断

38、下列说法错误的是：C

A.溶解度系数H值很大，为易溶气体

B相平衡常数m值很大，为难溶气体

C.亨利系数E值很大，为易溶气体

D.亨利系数E值很大，为难溶气体

39、能改善液体壁流现象的装置是：C

A.填料支承B.液体分布C.液体再分布D.除沫

40、低浓度逆流吸收操作中，若其它入塔条件不变，仅增加入塔气体浓度X,

则：出塔气体浓度丫?将。A

A.增加；B.减小；C.不变；D.不确定。

41、某合成氨厂变换气中含CO227%（体积），其余为N2,H2.CO（可视作

惰性气体），含量分别为18%、52.4%,2.6%,CO2对惰性气体的比摩尔分数为

，比质量分数为—O

（1）0.37,1.7401.74,0.37@1.37,0.74@0.74,1.37①

42、由手册中查得稀氨水的密度为0.9939,若100g水中含氨1g,其浓度为-

kmol/阳3。（3）

①0.99②0.85③0.58@0.29

43、200c时与2.5%SO2水溶液成平衡时气相中SO2的分压为Pa（已

知E=O.245xi07Pa）。③

①1.013x105②165③16.54④101.3

44、常压下2OoC下稀氨水的相平衡方程为y*=0.94x,今使含氨5%（摩尔）的

含氨混合气体和x=0.1的氨水接触，则发生_________。②

①吸收过程②脱吸过程③平衡过程④无法判断

45、总压1200kPa,温度303K下，含叱5.0%（体积）的气体与含co,l.Og/L的

水溶液相遇，则会发生___________以分压差表示的推动力为kPa。

①

①解吸117.3kPa②吸收117.3kPa③平衡状态0kPa④无

法判断

46、吸收过程避免液泛的主要操作要点是oC

（A）控制液体流速（B）控制温度

（C）控制气体速度（D）控制压力

47、在填料吸收塔中，为了保证吸收剂液体的均匀分布，塔顶需设置

A

（A）液体喷淋装置（B）再分布器

（C）冷凝器（D）塔釜

48、选择吸收剂时不需要考虑的是。D

（A）对溶质的溶解度（B）对溶质的选择性

（C）操作条件下的挥发度（D）操作温度下的密度

49、选择吸收剂时应重点考虑的是性能。D

（A）挥发度+再生性（B）选择性+再生性

（C）挥发度+选择性（D）溶解度+选择性

三、判断题：

10

1、吸收操作中，所选用的吸收剂的粘度要低。(V)

2、吸收操作是双向传质过程。(x)

3、吸收操作线总是在平衡线的下方，解吸的操作线总是在平衡线的上方。(x)

4、液膜控制吸收时，若要提高吸收率，应提高气相流速。(x)

5、气体的溶解度随温度的升高而增大，随压力减小而增大。(x)

6、亨利系数小的气体溶解度大，溶解度系数小的气体溶解度也大。(X)

7、吸收操作线总是位于平衡线的上方是由于气相中的温度高于液相中的温度。(x)

8、对于易溶气体为气膜控制，对于难溶气体为液膜控制。(V)

9、吸收操作的依据是根据混合物的挥发度的不同而达到分离的目的。(x)

10、吸收操作中吸收剂用量越多越有利。(x)

11、吸收既可以用板式塔，也可以用填料塔。(V)

12、根据双膜理论，吸收过程的主要阻力集中在两流体的双膜内。(V)

13、吸收操作中，增大液气比有利于增加传质推动力提高吸收速率。(V)

14、增大难溶气体的流速，可有效地提高吸收速率。(x)

15、亨利系数随温度的升高而减小，由亨利定律可知，当温度升高时，表明气体的溶

解度增大。

(x)

16、吸收操作线方程是由物料衡算得出的，因而它与吸收相平衡、吸收温度、两相接

触状况、塔的结构等都没有关系。(V)

17、在吸收操作中，若吸收剂用量趋于最小值时，吸收推动力趋于最大。(x)

18、正常操作的逆流吸收塔因故吸收剂入塔量减少,以致使液气比小于原定的最小液气

比则吸收过程无法进行。(x)

四、简答题:

1、吸收分离的依据是什么？如何分类？

答：依据是组分在溶剂中的溶解度差异。

(1)按过程有无化学反应：分为物理吸收、化学吸收

(2)按被吸收组分数：分为单组分吸收、多组分吸收

(3)按过程有无温度变化：分为等温吸收、非等温吸收

(4)按溶质组成高低：分为低组成吸收、高组成吸收

2、吸收操作在化工生产中有何应用？

答：吸收是分离气体混合物的重要方法，它在化工生产中有以下应用。

①分离混合气体以回收所需组分，如用洗油处理焦炉气以回收其中的芳煌等。

②净化或精制气体，如用水或碱液脱除合成氨原料气中的二氧化碳等。

③制备液相产品，如用水吸收氯化氢以制备盐酸等。

④工业废气的治理，如工业生产中排放废气中含有NOSO等有毒气体，则需用吸收方法

除去，以保护大气环境。

3、相平衡在吸收过程中有何应用？

答：相平衡在吸收过程中主要有以下应用。

(1)判断过程方向

当不平衡的气液里两相接触时溶质是被吸收还是被脱吸取决于相平衡关系。丫＞八，

吸收过程；Y=匕,平衡状态；Y＜匕,脱吸过程。

12

(2)指明过程的极限

在一定的操作条件下，当气液两相达到平衡时，过程即行停止，可见平衡是过程的极

限。因此在工业生产的逆流填料吸收塔中，即使填料层很高，吸收剂用量很少的情况下，离

开吸收塔的吸收液组成x也不会无限增大，其极限是进塔气相组成丫成平衡的液相组成

11

X*,即X=X：=,反之，当吸收剂用量大、气体流量小时，即使填料层很高，出

口气体组成也不会低于与吸收剂入口组成x呈平衡的气相组成y*,即丫=y*=mx,

222,min22

由此可知，相平衡关系限制了吸收液的最高组成及吸收尾气的最低组成。

(3)计算过程推动力

在吸收过程中，通常以实际的气、液相组成与其平衡组成的偏离程度来表示吸收推动

力。实际组成偏离平衡组成愈远，过程推动力愈大，过程速率愈快。

即AY=Y-Y*；也可用液相组成表示，即AX=X*-X。

4、吸收剂用量对吸收操作有何影响？如何确定适宜液气比？

答：吸收剂用量的大小与吸收的操作费用及设备的投资费用密切相关。在L>L前提下，

min

若L愈大，塔高可降低，设备费用较底，但操作费用较高；反之，若L愈小,则操作费用

减低，而设备费用增高。故应选择适宜的吸收剂用量，使两者之和最底。为此需通过经济衡

算确定适宜吸收剂用量和适宜液气比。但是一般计算中可取经验值，即

L=(L1~2.0)L

min

5、H、E、m、分别表示什么？随温度的变化情况如何？

答：H指溶解度系数；E指享利系数；m指相平衡常数。

H随着温度的升高而减少；E和m随着温度的升高而增加。

6、何谓溶解度？溶解度与哪些因素有关？溶解度曲线有何规律？

答：平衡时，气体在液相中的饱和浓度即为气体在液体中的溶解度。

气体溶质在一定溶剂中的溶解度与物系的压强、温度及该溶质在气相中的组成相关。

由溶解度曲线可知：

①同一溶剂中，相同的条件下不同气体的溶解度差别很大；

②同一溶质，在相同的气相分压下，溶解度随温度降低而增大；

③同一溶质，在相同温度下，溶解度随气相分压增高而增大。

五、计算题

L在常压101.33kPa、温度下，溶质组成为0.05（摩尔分数）的co2-空气混合物

与浓度为1.1X10-3的W///M3的25水溶液接触，试判断传质过程方向。

已知常压、25℃TCO,在水中的亨利系数E为1.660x105kPa。

解：将亨利系数E换算为相平衡常数m,即

E1.66x105x103

jYI—_—_______________=1.638

P1.0133x105

将实际溶液的物质的量浓度换算为摩尔分数，即

C1.1X10-3

x«----=-----------=1.98x10-5

P1000/18

才

14

判断过程方向时，由液相分析:

x*=且=，*=3.05x10-5>X=1.98X10-5

m1.638

故C。，由气相传递到液相，进行吸收。

由气相分析：

y«=mx=1.638x1.98x10-5=0.0324<y=0.05

结论同上，该过程为吸收。

2、在压强为101.33kPa下，用清水吸收含溶质A的混合气体，平衡关系服从亨利

定律。在吸收塔某截面上，气相主体溶质A的分压为4.0kPa,液相中溶质A的摩尔分数为

0.01，相平衡常数m为0.84,气膜吸收系数K、,为2.776X10-5QW〃/(〃?2-S)；液膜吸收系

数Kx为3.86x10-3^找。//(m2•5)，试求：

(1)气相总吸收系数Ky,并分析该吸收过程控制因素；

(2)吸收塔截面上的吸收速率N

A

解：(1)气相总吸收系数K

Y

由下式求得：

—=—+—=----1-----+———=3.602x104+2.76x102=3.629x104

KKK2.776x10-53.86x10-3

YYX

古攵K=----'----=2.756x10-5kmoll(m^•s)

丫3.629x104

由计算结果可知，气膜阻力1/£为3.602x104(.,$•)/6液膜阻力

m/Kx为2.716x102(^2.，/左加。/,,液膜阻力约占总阻力的0.7%,故该吸收过程为气膜阻

力控制。

(2)吸收速率N

4.0

Y=P=0.0411

101.33-4.0

_x_0.01

=0.0101

Y*=//1X=0.84x0.0101=0.00848

则N=K(V-『)=2.756x1Orx(0.0411-0.00848)=0.899x1Ofkmol/(m2•s)

AY

3、在常压逆流操作的吸收塔中用清水吸收混合气中溶质组成A.已知操作温度为27℃,

混合气体处理量为1100m3//z,清水用量为2160版/力。若进塔气体中组分A的体积分数为

0.05,吸收率为90%,试求塔底吸收液的组成,以摩尔比表示。

解：吸收塔吸收液组成可由全塔物料衡算求得，即

V

x=(/-y)+x

1£122

其中X=0

2

Y=_-Vi_=J*=0.0526

।l-y1-0.05

Y=r(l-<pA)=0.0526x(l-0.90)=0.00526

21

_L2160,_,

L=——=-----=\20kmol/h

M18

V,2731100273

V----x-----------X---------x(1-0.05)=4245kmoI/h

22.4273+r22.4273+27

故X=42,45X(0.0526-0.00526)=0.0168

1120

4、在逆流吸收塔中，用清水吸收混合气体溶质组分A，吸收塔内操作压强为106kPa,

温度为30℃,混合气流量为1300m3/〃，组成为0.03（摩尔分数），吸收率为95%。若吸

收剂用量为最小用量的1.5倍，试求进入塔顶的清水用量L及吸收液的组成。操作条件下平

衡关系为Y=0.65Xo

16

解：(1)清水用量

进入吸收塔的惰性气体摩尔流量为

V=Ex2ZLx-x(l-…理x-LxJ2Lx”0.03)=53.。6加。〃〃

22.4273+f101.33'>22.4273+30101.33

Yy=0.03093

i1-y1-0.03

Y=/(l-(p)=0.03093x(1-0.95)=0.00155

21A

X=0m=0.65

2

最小吸收剂用量为

_53.06x(0.03093-0.00155)

L=v21zL.=32.8加?。//〃则清水用量为

minL-x0.03093/0.65

m2

L=1.5L=1.5x32.8=49.2%，〃。///?

min

(2)吸收液组成

根据全塔物料衡算可得

V-J+x=53.06x(0.03093-0.00155)+0=00317

L249.2

5、在逆流操作的填料吸收塔中用清水吸收混合气中溶质组分A。进塔气体组成为0.03

(摩尔比)，吸收率为99%，出塔液相组成为0.013(摩尔比I操作压强为101.33kPa/(nf.h),

气相体积吸收总系数为0.95kmol/(机3.力)，试求所需的填料层高度。

解：填料层高度用下式计算：

VY-Y

Z=HN=x-i_2-

OGOGKaQAX

Ym

其中y=0.03y=7(1-<pA)=0.03x(1-0.99)=0.0003

12I

X=0.03X=0

I2

(Y-mX)-(V-mX)(0.03-2x0.013)-(0.0003-0)

AX—1------1------2-------2—=---------------------------------0.00143

m

,Y-mXln(W3-2x0£13

In—i-------L

Y一机X0.0003

22

KaKaxP=0.95xl01.33=96.26kmol/(my•h)

YG

V

Q=54kmol-h)

254(0.03-0.0003)…

贝UZ=-------x2----------------£=11.7加

96.260.00143

6、在293K和101.3Kpa下，用清水分离氨和空气的混合物，混合物中氨的分压为

15.2Kpa,处理后分压降至0.0056Kpa,混合气处理量为1500Km%,已知，Y*=0.5Xo

试计算：(1)最小吸收剂耗用量；(2)若适宜吸收剂用量为最小用量的3倍，求实际耗用

量；(3)若塔径为1.2m,吸收总系数为K=0.13.S,求所需填料层高度？

ya

解：Y=——=0.1766Y=00056=0.000056

1101.3-15.22101.3-0.0056

V=1500x(-0.1766)=1235Km%

V(y-Y)1235x(0.1766-0.000056)

L

min().1766

m0.5

L=3xL=3x5981794K

min

X2=0V(y-y)=L(X-X)

I212

1794xG-0)=1235x(0.1766-0.000056)

1

X=0.1177

AY=Y-Y^=Y-mX=0.1766-0.5x0.1177=0.1177

1111

\Y=Y-Y^=Y-mX=0.000056-0.5x0=0.000056

22222

18

AK-AK_0.1177-0.000056_

AK0015

inm01177

In——u

△y0.000056

2

V(Y-Y)1235x(0.1766-().000()56)

Z=1)=36m。

KxQxAK0.lx3600xJ-XTTxl.22x0.015

Ya

4

即最小吸收剂用量为598K,实际耗用量为1794，填料层高

度为36叫

7、在常压逆流吸收操作的填料塔内，用纯吸收剂S吸收混合气中的可溶组份A,入塔

气体中A的摩尔分率为y「0.03,要求吸收率4=0.95,已知，加%=0.8,Y=mX,

与入塔气体成平衡的液相浓度X1*=0.03，试计算才桑作液汽比为最小液汽比的倍数？吸

收液的出口浓度？气相传质单元数？

解：Y--0.03093

乙=匕4-巾)=0.001547

Y-Y

c)_-A_^_=0.94998〃7

/Vminy1/-X,

/m2

L4/一m%)/.87316

L/0.94998加”

/Vmin

rYl-Vr2-1.316_y1_-y1

A］x「x

X』12

,X1=00228

Y-mXmV

N=_mV^n-i----------4-

cxY-mXL

22

1

7.83

1-0.8

即操作液汽比为最小液汽比的1.316倍,吸收液的出口浓度为80228,气相传质单元

数为7.83。

8、含氨的空气于101.33kPa,20℃被水吸收。已知气相传质系数ky=3.19x

10.6kmol/(m2-s-AY),液相传质系数4=1.01x10一4km。1/(m2sAX),气液

平衡关系服从亨利定律，亨利系数E=77kPao在吸收塔的某一截面气相组成

0.05,液相组成0.012(均为摩尔分数X

求：(1)气相总传质系数Ky和液相总传质系数KX

(2)气相传质阻力所占的比例并说明该过程是气膜还是液膜控制

(3)该截面处的传质速率。

9.有一逆流填料吸收塔，用纯溶剂吸收混合气中的溶质。入塔混合气体量为100

kmol/h,溶质浓度为0.01(摩尔分数)，要求吸收过程回收率要求达到90%,

液气比为1.5,平衡关系为Y*=X。试求液体出塔浓度。并请在Y-X图上画出该

吸收塔的平衡线和操作线，并写出操作线方程。

20

10、常压下，用煤油从苯蒸汽与空气混合物中吸收苯，吸收率为99%。混合气

量为53kmol.hr。入塔气中含苯2%(体积),入塔煤油中含苯0.02%(摩尔分

数X溶剂用量为最小用量的1.5倍。在操作温度50工下，相平衡关系为Y*=

0.36X，总传质系数Kya=O015kmol.m-3.S3塔径为1.1米。试求所需填料

层iWl度。

V\=0.02,y2=0.02xl%=0.0002(1分)

xle=yle/m=0.02/0.36=0.0556,x2=0.0002(1分)

(L/G)m.n=(y1-y2)/(xle-x2)=(0.02-0.0002)/(0.0556-0.0002)=0.3574

(2分)

L/G=1.5(L/G)min=1.5x0.3574=0.536(1分)

xx=x2+(yfy2)/(L/G)=0.0002+(0.02-0.0002)/0.536=0.0371(1分)

△yx=y「mX]=0.02-0.36x0.0371=0.00664(1分)

△y2=y2-mx2=0.0002-0.36x0.0002=0.(1分)

Aym=(0.00664-0.}/ln(0.00664/0.)=0.00165(2分)

NOG=(yi-y2)/Aym=(0.02-0.0002)/0.00165=12(1分)

HOG=G/(Kya)=53/3600/(TI/4X1.12)/0.015=1.033m(1分)

Z=H”xN”=1.033x12=12.4m(1分)

11.一逆流操作的常压填料吸收塔，用清水吸收混合气中的溶质A,入塔气体

中含A1%(摩尔比)，经吸收后溶质A被回收了80%,此时水的用量为最小

用量的1.5倍，平衡线为y*=X,气相总传质单元高度为1m,试求填料层所需

高度。(0.4)

解：

Y=0.01

Y=y(l-n)=0.002

21

m=1

LLY-Y

1A.c5―i---i-=1.5mr)=1.2

广㈠廿、X*-X

BB12

5=^1=1/1.2=0.833

L

s

N=-!-ln[(l-S)

+51=3.06

OG1-5

Z=HN=3.06加

OGOG

12.在一常压填料塔中用清水吸收混合气中的某溶质，吸收剂与混合气呈逆流

流动。混合气流量为3000m3，h-i(101.3kPa,OoC),入塔混合气中溶质的体

积分率为8%,要求吸收率为98%,体积吸收总系数1^=20。kmolm-3.h-i,

塔底溶液浓度X]=0.05(摩尔比)，操作条件下平衡关系为Y*=1.2X,吸收塔的

塔径为1.2m,试求所需的填料层高度。(0.6)

解：V=3000x22.4-ix(1-8%)=123.2kmolh-i

YI=y1x(1-Y1)=0.08x0.92-1=0.0870

丫2=丫](1-Y)=0.087x(1-98%)=1.74x10-3

Hnr=Vx(KQ),i=123.2x(200XTT/4X1.22)=0.545m

Y1*=m.X]=：L.2x0.05=0.06

Yr¥^=0.087-0.06=0.027

Y2-Y2*=1.74X10-3

△Ym={(0埠)-(Y2-Yf)}/ln{(%Yf)/(Y2-Y^)}

=(0.027-1.74x10-3)/In{0,027/1.74x10-3}

=9.212x10-3

=(0.087-1.74x10-3)/(9.212x10-3)=9.25

22

Z=HU”G.NU_U=0.545X9.25=5.04m

13.用纯水吸收混合气中的丙酮，入塔混合气量为4000m3.h-i(25OC,

101.3kPaX入塔混合气中含丙酮0.08(摩尔分数)，要求回收率为96%,用水

量为最小用水量的L8倍,操作条件下的平衡关系为Y*=2.0X。试求:(0.5)

(1)实际用水量ms,h-i；

(2)吸收液的组成。

解:V=4000x273x(l-0.08)x(22.4x298)-i=150.46kmolh-i

丫户]/(1%)=0.0869

Y2=Y1(l-q)=3.476xl0-3

Lmin=V(Y/Y2)/(Xf-X2)=288.9kmol-h-i

L=1.8Lmi.n=520kmolh-i=9.36ms-hi

X]=V(YrY2)/L+X2=0.024

14.设计一填料塔，在常温常压下用清水吸收空气一丙酮混合气中的丙酮，混

合气入塔流量为80kmol.hT，含丙酮5%(体积％)，要求吸收率达到95%。已知

塔径0.8m,操作条件下的平衡关系可以用Y*=2X表示，气相体积总传质系数

Ka=/(m•h).而出塔溶液中丙酮的浓度为饱和浓度的70%。试求：

Y

(0.8)

(1)耗水量为多少m3.hr;

(2)所需填料层高度。

(3)用水量是最小用水量的多少倍？

解：

1)L:

LY-Y

—=——I---------2—

VX-X

B12

y=0.05Y=0.0526

ii

Y=y(l-n)=0.0026

21

V=Vx(l-y)=80x0.95=Ibkmol/h

BI

m=2

X=0.7xX*=0.7xY/m=0.0184

iii

.,代入上式得：L=206.5kmol.h-i=3.72m3.h-i

2)Z:

s=2x76=0736N=L+S]=6.8

206.5OGi-s1-n

80

H150=Im

OG3.14