化工原理chapter9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，以到达别离气体混合物的目的。2、Henry定律的表达式为P=E∙*,假设*气体在水中的亨利系数E值很大，说明该气e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*低浓度气体混合物被清水吸收，假设气膜传质系数为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.△¥)o5、解吸时，溶质由向传递，压力温度将有利于解吸。6、双膜理论的根本论要点。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，假设提高吸剂用量，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。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=1.0*，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yι下降，其它条件不变时，则气体出口含量y2,液体出口含量*ι,被吸收溶质总量，回收率η,平均推动力△4,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*2下降，则NOL,出塔液体*ι,出塔气体y2。〔增大、减小、不变、不确定〕 2 0L 114、低浓度逆流吸收塔设计中，假设气体流量、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〕二、选择题1、吸收操作的作用是别离()。A、气体混合物B、液体均相混合物C、气液混合物D、局部互溶的液体混合物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*一截面上的总推动力(以液相组成差表示)为()。A、**－*B、*－**C、*－*D、*－*注：*为液相中溶质浓度，**为与气相平衡的液相浓度，*为气液相界面上的液相平衡i浓度。4、*吸收过程，气膜传质系数kγ为4x1gkmol/(m2.s),液膜的传质系数kγ为8x1gkmol/(m2.s)，由此可判断该过程()。A、气膜控制B、液膜控制C、判断依据缺乏0、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=1.5*(Y、*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，假设进塔液体组成*2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2c、Y2增大、η不变d、Y2增大、η不确定三、问答题1、*逆流吸收塔操作时，因*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、*吸收塔H=∞,气体量G与组成yι和液相组成*2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。进塔气相组成为Y1,气液平衡关系为Y=m*,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=1.2*(Y、*为摩尔比)，气相体积总传质系数KYa为180kmol∕(m3.h)。假设混合气流量为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*1,摩尔比；(2)清水的耗用量L；(3)填料层的高度Ho2、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∕ho进塔气相组成为0.015(摩尔分率)，吸收率为98%,出塔液相组成可到达与入塔气相浓度平衡浓度的80%o平衡关系为Y=0.75*(Y、*为摩尔比)。试求：(1)出塔液相组成；(2)清水用量，kg∕ho3、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*=1.2*。传质单元高度为0.8m。试求：(1)填料层高度Ho(2)假设改用含NH30.05%〔摩尔分率〕的稀氨水作吸收剂，*1及其它条件均不变，吸收率为多少？4、在*填料塔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=1.2*，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,出吸收塔气体剩余含量为0.002；假设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剩余含量为多少；(2)此时吸收过程的平均推动力是多少？5、*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%。该物系在低浓度下的平衡关系为y=0.9*，吸收过程大致为气膜控制，总传质系数Ka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？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、在相界面上气液到达平衡、传质阻力集中在液膜和气膜；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．A 2．D 3．A 4．C 5．C6．B 7．A 8．B 9．C 10．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*1也增大。2、答：⑴在L∕G>m情况下，y2受相平衡约束等于m*2,增大1不会降低y2,只会无谓降低*1,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*2=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pV101.325X2826G= = RT8.314X273=126.16kmol/h(1)出塔液相组成(2)清水的耗用量L=1.4X1.176X126.16=207.71kmol/h(3)填料层高度塔横截面积为Q=2826/3600=0.785m21气相总传质单元高度HOGG_126.16KaQ=180X0.785Y=0.893m平均对数推动力为气相总传质单元数填料层高度H=HN=0.893X9.81=8.76mOGOG2、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G=PVRT101.33X4808.314X293=19.9665kmol/h3、解：⑴y=0.09X=0y=(1-0.95)X0.09=0.00451 22(2)y=0.09X=0.0625X=0.000511 25、解：解吸塔操作正常时,吸收塔液体出口含量此时吸收过程的平均推动