chapter 8 气体吸收自测题

18-chapter8气体吸收自测题气体吸收单元自测题一、填空题1、吸收操作的依据是，以达到分离气体混合物的目的。2、Henry定律的表达式为pe=E·x，若某气体在水中的亨利系数E值很大，说明该气体为气体。3、由于吸收过程中气相中溶质分压总是溶质的平衡分压，因此吸收操作线总是在平衡线的。4、在1atm、20℃下某低浓度气体混合物被清水吸收，若气膜传质系数为kG=0.1kmol/(m2.h.atm)，液膜传质系数kL=0.25kmol/(m2.h.atm)，溶质的溶解度系数H=150kmol/(m3.atm)，则该溶质为气体，气相总传质系数KY=kmol/(m2.h.△Y)。5、解吸时，溶质由向传递，压力温度将有利于解吸。6、双膜理论的基本论要点。对气膜控制体系，传质阻力主要集中在相中，对液膜控制体系，传质阻力主要集中在相中。7、在吸收过程中，若提高吸剂用量，对气膜控制的物系，体积总传质系数KYa，对液膜控制的物系，体积总传质系数KYa。8、吸收操作中增加吸收剂用量，操作线的斜率，吸收推动力。9、当吸收剂用量为最小用量时，则所需填料层高度将为。10、在常压逆流操作的填料塔中，用纯溶剂吸收混合气中的溶质。已知进塔气相组成Y1为0.02(摩尔比)，操作液气比为(L/G)=0.9，气液平衡关系为Y=1.0X，则溶质组分的回收率最大可达。11、脱吸因数可表示为，吸收因数可表示为。12、低浓度逆流吸收操作中，当气体进口含量y1下降，其它条件不变时，则气体出口含量y2，液体出口含量x1，被吸收溶质总量，回收率η，平均推动力△ym，NOL。（增大、减小、不变、不确定）13、低浓度逆流吸收操作中，其它条件不变而入塔液体含x2下降，则NOL，出塔液体x1，出塔气体y2。（增大、减小、不变、不确定）14、低浓度逆流吸收塔设计中，若气体流量、进出口组成及液体进口组成一定，减小吸收剂用量，传质推动力将，设备费用将。（增大、减小、不变）15、实验室中用水吸收CO2基本属于（）控制，其气膜中浓度梯度（）（大于，小于，等于）液膜浓度梯度，气膜阻力（）液膜阻力。16、某逆流吸收塔用纯溶剂吸收混合气体中易溶气体组分，填料高度无穷大，入塔时Y1=8%（体积），相平衡方程Y=2X。问液气比L/V=2.5时，吸收率Φ=（），L/V=1.5时，Φ=（）17、某操作中的吸收塔，用清水逆流吸收气体混合物中的A组分，若L增加，其余操作条件不变，则出塔气体y2（），出塔液体的浓度x1（），回收率（）二、选择题1、吸收操作的作用是分离()。A、气体混合物B、液体均相混合物C、气液混合物D、部分互溶的液体混合物2、在一符合Henry定律的气液平衡系统中，溶质在气相中的摩尔浓度与其在液相中的摩尔浓度的差值为()。A、正值B、负值C、零D、不确定3、在吸收操作中，吸收塔某一截面上的总推动力(以液相组成差表示)为()。A、X*－XB、X－X*C、Xi－XD、X－Xi注：X为液相中溶质浓度，X*为与气相平衡的液相浓度，Xi为气液相界面上的液相平衡浓度。4、某吸收过程，已知气膜传质系数kY为4×10-4kmol/(m2.s)，液膜的传质系数kY为8×10-4kmol/(m2.s)，由此可判断该过程()。A、气膜控制B、液膜控制C、判断依据不足D、双膜控制5、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/G为2.7，平衡关系可表示为Y=1.5X(Y、X为摩尔比)，溶质回收率为90%，则液气比与最小液气比之比值为()。A、1.5B、1.8C、2D、36、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()。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7、在填料塔中用清水吸收混合气中氨，当用水量减小时，气相总传质单元数NOG将()。A、增加B、减小C、不变D、不确定8、逆流操作的填料塔，当脱吸因数S>1时，且填料层无限高时，气液两相平衡出现在()。A、塔顶B、塔底C、塔上部D、塔下部9、在逆流吸收塔中，吸收过程为气膜控制，若进塔液体组成X2增大，其它条件不变，则气相总传质单元高度将()。A、增加B、减小C、不变D、不确定10、在逆流吸收塔中，用纯溶剂吸收混合气中溶质。平衡关系符合Henry定律。当进塔气相组成Y1增大，其它条件不变，则出塔气体组成Y2和吸收率η的变化为()。A、Y2增大、η减小B、Y2减小、η增大C、Y2增大、η不变D、Y2增大、η不确定三、问答题1、某逆流吸收塔操作时，因某种原因致使吸收剂入塔量减少，以至操作时液气比小于原定的液气比，则将发生什么情况？2、某吸收塔H＝∞，气体量G与组成y1和液相组成x2不变，平衡关系符合Henry定律，试分析在以下两种情况下增大吸收剂的量L，对吸收过程有何影响？(1)L/G＞m(2)L/G＜m3、相平衡在吸收过程中有何应用？四、推导题在填料吸收塔中，逆流操作，用纯溶剂吸收混合气体中溶液质组分。已知进塔气相组成为Y1，气液平衡关系为Y=mX，试推导最小液气比(L/G)min与吸收率η间的关系？五、计算题1、在逆流常压填料吸收塔中，用清水吸收混合气中溶质组分。进塔气相组成为5%(体积)，吸收率为98%。吸收剂用量为最小用量的1.4倍。操作条件下气液平衡关系为Y=1.2X(Y、X为摩尔比)，气相体积总传质系数KYa为180kmol/(m3.h)。若混合气流量为2826标准m3/h，按标准状况下计的气体空塔速度为1m/s。试求：(1)出塔液相组成X1，摩尔比；(2)清水的耗用量L；(3)填料层的高度H。2、在逆流填料吸收塔中，用清水吸收混合气中溶质组分。操作温度为20℃，压强为101.33kPa，相应的混合气流量为480m3/h。进塔气相组成为0.015(摩尔分率)，吸收率为98%，出塔液相组成可达到与入塔气相浓度平衡浓度的80%。平衡关系为Y=0.75X(Y(1)出塔液相组成；(2)清水用量，kg/h。3、在一逆流接触的填料吸收塔中，用纯水吸收空气～氨混合气中的氨，入塔气体中含NH39%，要求吸收率为95%，吸收剂用量为最小用量的1.2倍，操作条件下的平衡关系为y*＝1.2x。传质单元高度为0.8m。试求：(1)填料层高度H。(2)若改用含NH30.05%（摩尔分率）的稀氨水作吸收剂，x1及其它条件均不变，吸收率为多少？4、在某填料塔内用水吸收混合气中的可溶组分。混合气体初始含量为0.02(摩尔分数，下同)，吸收剂为解吸之后的循环水，液气比为1.5，在操作条件下，气液平衡关系为y=1.2x，两相呈逆流接触。当解吸塔操操作正常时，解吸后水中溶质含量为0.001，出吸收塔气体残余含量为0.002；若解吸塔操作不正常时，解吸后水中的溶质含量上升为0.005，其他操作条件不变，试求：(1)此时出吸收塔气体中溶质的残余含量为多少；(2)此时吸收过程的平均推动力是多少？5、某填料塔逆流吸收操作，操作压力101.3kPa，温度303K，用纯溶剂吸收混合气体中的溶质，当操作液气比为2.0时，溶质回收率可达96%。已知该物系在低浓度下的平衡关系为y＝0.9x，吸收过程大致为气膜控制，总传质系数Kya与气体流率的0.8次成正比。今混合气体流率增加15%，而液量及气液进口浓度不变，试求：(1)溶质吸收率有何变化；(2)吸收塔的平均推动力有何变化？设计一常压填料吸收塔，用清水处理0.065kmol/(m2s)，含氨5%(体积)的空气，要求氨的回收率为99%，实际用水量为最小用水量的1.6倍。已知相平衡关系为y=1.4x，气相体积总传质系数Kya为0.085kmol/(m3s)，试求：(1)用水量和出塔溶液浓度；(2)填料层高度;(3)增加填料层高度，其他条件不变，回收率最大可达多少？在塔径为1.2m的逆流填料吸收塔中，用清水吸收常温常压下某气体中的CO2，气体处理量为1000m3/h，初始体积含量为12%，要求吸收率为90%，塔底出口溶液浓度为0.2kgCO2/1000kgH2O，相平衡关系为Y=1420X，Kxa=10695kmol/（m3·H），过程可视为低浓度气体吸收。试计算：（1）吸收剂用量；（2）所需填料层高度；（3）若将操作压力提高一倍，保持其他操作条件不变，所需填料层高度。

气体吸收单元自测题答案一、填空题1．组分在溶剂中溶解度的差异2．难溶3．大于、上方4．易溶、0.09975．液相、气相；降低、升高6．存在气液相界面、在相界面上气液达到平衡、传质阻力集中在液膜和气膜内；气膜、液膜7．几乎不变、增大8．增大、增加9．无限高10．90%11．mG/L、L/mG12．减小、减小、减小、不变、减小、不变13．不变、减小、减小14．减小、增大二、选择题1．A2．D3．A4．C5．C6．B7．A8．B9．C10．C三、问答题1、答：气体出塔含量y2增大，达不到设计要求，液体出塔含量x1也增大。2、答：(1)在L/G＞m情况下，y2受相平衡约束等于mx2，增大L不会降低y2，只会无谓降低x1，增大操作负荷。(2)在L/G＜m情况下，增L大对降低y2效果显著。3、答：判断过程方向；指明过程极限；计算过程推动力。四、推导题推导：出塔气相组成由最小液气比的定义式得因为以纯溶剂为吸收剂，所以X2＝0，则五、计算题1、解：出塔气气相组成最小液气比气体处理量为kmol/h(1)出塔液相组成(2)清水的耗用量kmol/h(3)填料层高度塔横截面积为m2气相总传质单元高度m平均对数推动力为气相总传质单元数填料层高度m2、解：(1)出塔液相组成(2)清水用量出塔气体中溶质的浓度为入塔气相组成入塔气体的量kmol/h3、解：(1)(2)5、解：解吸