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文档简介
t06a05001①物理吸收操作属于过程,是一组分通过另一静止组分的扩散。
②当平衡线在所涉及的范围内是斜率为次的直线时,则1/«=1/%+1/Ao
①传质单向②
x06a05002(1)在填料塔中用清水吸收混合气中NH”当水泵发生故障上水量减少时,气相总传质单元数
心(A)增加;(B)减少;(C)不变。
(2)根据双膜理论,当被吸收组分在液体中溶解度很小时,以液相浓度表示的总传质系数.
(A)大于液相传质分系数;(B)近似等于液相传质分系数;
(0小于气相传质分系数;(D)近似等于气相传质分系数。
(3)气体吸收计算中表示设备(填料)效能高低的一个量是,而表示传质任务难易程度的一
①A―©B③传-单元高度传质单元数
tO6ao5003吸收塔底部的排液管成U形,目的是起作用,以防止。操作中
的吸收塔,若使用液气比小于设计时的最小液气比,则其操作结果是吸收效果;若吸收剂
入塔浓度X?降低,其它操作条件不变,吸收结果将使吸收率出口气体浓度。
液封作用气体倒灌吸收效果达不到要求吸收率增大,出口气体浓度降低
t06a05004含S0?为10%(体积)的气体混合物与浓度C为0.020kmol/m”的S0?水溶液在一个大气压下相接
触。操作条件下两相的平衡关系为p*=l.62。(大气压),则S0?将从相向相转移,以气相组成
表示的传质总推动力为大气压,以液相组成表示的传质总推动力为
kmol/m'o
/,=()/atmp*=1.62x0.02=0.0324atm从气相向液相转移A/>=0.0676atmc=0.1/1.62=0.0617
c=0.02:.Ac=0.0417kmol/m'
t06a05005(1)总传质系数与分传质系数之间的关系可以表示为\/k、+H/k,其中1/A表示
当项可忽略时,表示该吸收过程为液膜控制。
(2)是非题亨利定律的表达式之一为‘反,若某气体在水中的亨利系数£值很大,说明该气体为
易溶气体。()
⑶低浓气体吸收中,已知平衡关系上2才,Aa=0.2kmol/m;is,Aia=2*10'kmol/m's,则此体系属
(A气膜;B液膜;C气、液双膜)控制,总传质系数近似为K、.才kmol/m3s.
(A)2;(B)0.1;(C)0.2;(D)2X10-4
(4)通常所讨论的吸收操作中,当吸收剂用量趋于最小用量时,。
(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。
①液膜阻力气膜阻力H/k②x③D④D
t06a05006(1)(;=/f.F;(2)6=(『一心广式中:6一传质量,kmol/h;
『传质面积,m2;4一传质总系数kmol/m3h(kN/m2)尸液相摩尔分率。某操作中的吸收塔,用清水
逆流吸收气体混合物中A组分。若K下降,L、G、p,7等不变,则回收率有何变化;若/增
加,其余操作条件不变,则出塔液体%有何变化?
(1)(。-P*)(2)K不变降低减小降低
tO6ao5007气相中:温度升高则物质的扩散系数压强升高则物质的扩散系数
_在液相中:液相粘度增加则物质的扩散系数—易溶气体溶液上方的分压,难溶气
体溶液上方的分压_____,只要组分在气相中的分压_____,液相中该组分的平衡分压,吸收就会继续进
行,直至达到一个新的为止.
tII小大大于平衡
x06a05008最大吸收率小*与无关。
(A)液气比(B)液体入塔浓度左(C)相平衡常数0(D)吸收塔型式
单向扩散中的漂流因子。
(A)>1(B)<1(0=1(D)不一定
已知SO2水溶液在三种温度&、&、。下的亨利系数分别为6=0.0035atm,^=0.011atm,氏=0.00652atm,
则____________
(A)tz(B)£:,〉G(C)ti(D)G
DAA
t06a05009图所示为同一温度下A、B、C三种气体在水中的溶解度曲线。由图可知,它们溶解度大小的
次序是;因为。吸收中,温度不变,压力增大,可使相
平衡常数(增大,减小,不变),传质推动力(增大,减小,不变)。
C>B>A;在同一平衡分压下C>C>C减小增大
t06b05011如图:请在丫一才图上绘出两塔操作线。双膜理论的要点是:(1)
:(2)。
图示(1)气液两相接触的界面上无阻力,在界面上气液两相达到平衡(2)传质阻力集中在有效膜内
t06b05013①解吸时溶质由向传递;②溶解度很大的气体,属于控制;在逆流操作
的填料塔中,吸收因数4=.当4<1时,若填料层高力=8,则气液两相将于塔达到平衡。
①液相气相②气膜L/mV塔底
t06a05014①一般而言,两组分A、B的等摩尔相互扩散体现在单元操作中,而A在B中单向
扩散体现在单元操作中。②在传质理论中有代表性的三个模型分别为、
和。在吸收中的理论分析,当前仍采用模型作为基础。
①精微吸收②双膜溶质渗透表面更新双膜
tO6a05015①在气体吸收时,若可溶气体的浓度较大,则总体流动对传质的影响。②对极
易溶的气体,气相一侧的介面浓度乂接近于,而液相一侧的液面浓度X接近于。③
写出吸收操作中对吸收剂的主要要求中的四项(1)(2)(3)(4)-
①也较大②丫X③溶解度大,选择性高,腐蚀性小,挥发度小
t06a05016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—J')。
大于上方增大远离增大
t06b05017压力,温度,将有利于解吸的进行。吸收因数月表示与
之比,当时,增加塔高,对吸收率O
下降升高L/Vm提高明显
t06a05020①30℃时,某理想气体混合物中组分A的分压为30000Pa,则组分A的摩尔浓度C、=
(kmol/m:>),②以分压差为推动力的总传质速率方程为由此可知,气相
总体积传质系数4口的单位是。其中,符号a代表③图1
所示两曲线分别为气体A和气体B在水中的溶解度曲线,由图可知气体的溶解度较大,因为
①0.0119②kmol/m为Pa单位体积填料层中的传质面积③B同样大小气相分压下,气体B
的平衡C*>C
t06a05021某吸收过程,用纯水吸收气体中A组分,要求A组分由乂=0.1下降至0.02;已知吸收因子
后1,若该吸收过程需理论板Af=4块,则需传质单元数为。吸收过程中最小液气比的计算关系
式为(Z/0o
M)G=4(ri-y2)/(Xim-X2)
t06a05022某低浓度气体吸收过程,已知相平衡常数犷1,气膜和液膜体积吸收系数分别为k、a=2X
:,:i
10'kniol/(mS),ka=0.4kmol/(ms)o则该吸收过程为膜阻力控制。气膜阻力占总阻力的
百分数为:该气体为溶气体。
漂流因数可表为,它反映«
气膜100%易P/pBm由于总体流动使传质速率比单纯分子扩散增加的比率。
tO6b05050某逆流吸收塔,用纯溶剂吸收混合气中易溶组分,设备高为无穷大,入塔K=8%(体积),平衡
关系六2X试问:(1)若液气比(摩尔比,下同)为2.5时,吸收率=%(2)若液气比为1.5
时,吸收率=%
①100%②75%
t06a050511.吸收因数A可表示为,它在六才图上的儿何意义是。2.所与人
分别是以为推动力的传质系数,
其单位是_
①〃”心;操作线斜率与平衡线斜率之比②对应气相主体的平衡液相摩尔分率与液相主体摩尔分率的差
值;溶质相界面上液相摩尔分率与液相主体摩尔分率的差值;kmol/m3sAX;或X*-X;X*-X;kmol/m'sAX
t06a050521.概括地说,传质单元高度是下列三个方面的函数,即、
。2.吸收过程的传质速率式:4=用()=Av()
①流动条件;填料特性;气液物性②p-p*;y-yt
to6a05053在latm,20匕下某低浓度气体被清水吸收,气膜吸收分系数(气相传质分系数)
k=Q.lkmol/(m3hatm),液膜吸收分系数A=0.25kmol/(m3hkniol/m3),溶质的溶解度系数rf=150kmol/(in3
atm),则该溶质为溶气体,气相总传质系数Ki=kmol/(m:'AX)(液相总传质系数
K),-kmol/
l/K=l/k+1/Hk=170.1+1/(0.25x150)=10.03
K七k;x易溶气体(2分)
K=KP=1/10.03x1=0.0997Kmol/(mhAy)(1分)
K=K/H=0.997/150=6.65x10Kmol/(mhKmol/m)
Kx=KC=6.65xl0x55.5=0.0369kmol/(mhAx)
tO6ao5054在逆流解吸塔操作时,若气液入口组成及温度、压强均不变,而气量与液量同比例减少,对
液膜控制系统,气体出口组成上将,液体出口组成%将,溶质解吸率将.解吸操作
的目的是、。
不变LIGIHINf故y将增加,x将减少,解吸率将增加
w06bo5055含低浓度溶质气体的吸收系统如下图,气体摩尔流量为G,浓度);,先与流量为L,浓度汇
的溶剂并流吸收,再用流量为Z,浓度为的溶剂逆流吸收,4>X',Z/G-1若两股溶剂吸收溶质后混合
浓度为%',请在AJ'图上示意绘出此过程的操作线,并注明各处的相应组成。
②回收溶剂(溶剂再生),[可收溶质(2分)
①并流操作线AB;斜率-L/G=-l
Vx与x混合得到x:且流量相等,故必有BC=CD;得到D点
由D点作斜率=1的操作线求x=x于E,DE为逆流塔操作线
由E点可得到y值。
t06a050561.实验室用水逆流吸收空气中的CO”当水量和空气量一定时,增加C0?量,则入塔气体浓度
出塔气体浓度,出塔液体浓度.2.吸收总推动力用气相浓度差表示时,应等
于和之差。
①增加;增加;增加②气相主体摩尔浓度;同液相主体浓度相平衡的气相浓度
t06a05058①对于低浓度溶质A的气体的物理吸收达到平衡时,其自由度可视为等于。即在
、、、四个变量中,有个自变量。②人表示以
为推动力的传质系数,其单位为。
①3;总压;温度;气相溶质浓度;液相溶质浓度;3②(X*X)(或界面液相摩尔分率与液相主
体摩尔分率之差);kmol/m3sAX
t06b05059①双组分理想气体系统经绝热压缩,其总压增加一倍,则过程前后系统中的扩散系数几与ZV
的关系应该是%=ZV。②对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统,当系统温度增加I时,
其溶解度系数〃将o而当系统中液相总浓度增加时,其相平衡常数w将。
①D8T/P;D/D=(T/T)(P/P)=(P/P)(p/p)
=2=0.707(3分)
D=0.707D;D=1.414D②减少;增加
x06b05060在吸收塔某处,气相主体浓度片0.025,液相主体浓度X=0.01,气相传质分系数左=2kmol/m"h,
气相总传质系数4=L5kmol/m3h,则该处气液界面上气相浓度X应为().平衡关系片0.5%
(A)0.02,(B)0.01,(00.015,(D)0.005
y=0.5x0.01=0.005N=K(y-y)=k(y-y)
1.5(0.025-0.0()5)=2(0.025-y):.y=0.01
xO6bO5O61①L/G不变,但Lf,Gt所以Hf,操作线平行向左方移动,故必有:
Ay增加;Bx减少;B回收率减少(3分)
②B双向扩散;
x06b05061选择题。(请在正确答案下方划一横道)
①在一个低浓度液膜控制的逆流吸收塔中,若其他操作条件不变,而液量与气量成比例同时增加,则:气
体出口组成上为(A增加B减少C不变D不定),液体出口组成人为(A增加B减少C不变D不
定),回收率将(A增加B减少C不变D不定)②传质速率A4等于分子扩散速率/的条件是:(A单
向扩散、B双向扩散、C湍流流动、D定常过程)
t06a05062①吸收过程物料衡算时的基本假定是:(1)
。(2)。②对接近常压的低浓度
溶质的气液平衡系统,当总压增加时,亨利系数_相平衡常数叫_____________,溶解度系数//
1(1)气相中惰性气体不溶于液相(2)吸收剂不挥发2不变;减少:不变
t06a05063①对非液膜控制的系统,气体流量越大,则气相总传质系数瓜,气相总传质单
元高度&。②对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统A.B.在同样条件下,A系统
中的溶质的溶解度较B系统中的溶质为高,则A系统的溶解度系数4__4,亨利系数区—&,相平衡
常数以(>>=,<)
①越大;越大②大于;小于;小于
tO6ao5064①在常压下,测定水中溶质A的摩尔浓度为0.56kmol/ni:,,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折.当其他条件不变,而总压增加一倍时,相平衡常数m,
若测得总压值为2atm,则此时的亨利系数B=atm,而溶解度系数晔kniol/matm«
②一般地,在相同温度、压力下,气体在水中的扩散系数比在气相中的扩散系数。
①2,0;1.0;2.0atm;28kmol/m3atm②小
x06a05065选择题:(在正确答案下划一横道)
①扩散通量式4=-1dC/d»=-4(可以用于多组分系统、只能用于双组分系统、只能用于稀溶液、只能用
于理想气体、只能用于液相、可以同时用于液相或气相系统)。②逆流操作的填料吸收塔,当吸收因数A
<1且填料为无穷高时,气液两相将在:(A塔顶、B塔底、C塔中部)达到平衡。
①只能用于双组分系统;可以同时用于液相或气相系统②塔底
x06b05066选择题:(在正确答案下划一横道)
①双组分理想气体混合物中,组分A的扩散系数是(A系统的物质属性、B组分A的物质属性、C只取决
于系统的状态)当系统总浓度增加时,此扩散系数将(A增加、B减少、C不变、D不定)。当系统中组
分B的分子量增加时,此扩散系数将(A增加、B减少、C不变、D不定)②对含低浓度溶质的气体与溶液
的平衡系统,溶质在气相中的摩尔浓度与其在液相中摩尔浓度的差值是(A正值、B负值、C等于零、D不
定)
①A系统的物质属性B减少B减少②D不定
t06b05067在逆流操作的吸收塔中,其操作线及平衡线如下图,若其他操作条件不变而系统温度增加(设
温度对S的影响可略)则塔的气相总传质单元高度及将。气体出口浓度上将
液体出口浓度方将。请在六/图上示意画出新条件下的操作线及平衡线。
因为H=H+Hs,若忽略t对施密特准数S的影响,则It,H,H不变,但S=mG/Lt,
故H格增加。HxN=h=cont.
N将减少,L/G不变,由于mt,故操作线将向左平移,当y,x不变时,x将减少,而y
将增加。
wO6b05068在一个低浓度溶质的混合气体的并流吸收塔内,若其他操作条件不变,但入口液相组成%减
少为法(1)请在人才图上画出前后两种情况下的操作线,并注明顶、低的气液组成。(2)标出两种情况下
塔内气相平均总推动力AY,AF的示意值。⑶此时出塔液体组成屁将,出塔气体组成及将一
当x-x,UG不变,A点移至C点,斜率不变
由于x降低,平均推动力Ay将大于Ay,故吸收量增加,
即y变小,由图可见x也变小。
w06a05069逆流解吸塔如右图,其操作线与平衡线如左图,请在左图上标出①塔顶和塔底气液组成②以
气相浓度差表示的塔底和塔顶的总推动力;③画出最小气液比下的操作线,并列出其计算公式。
(V/L)=(x-x)/(mX-y)
t06a05070①在气体流量,气相进出口组成和液相进口组成不变时,若减少吸收剂用量,则传质推动力
将,操作线将平衡线,设备费用将.②当温度增高时,溶质在气相中的分子
扩散系数将,在液相中的分子扩散系数将。③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/将,怅将_________.(增加,减少,不变)。
①减少;靠近:增加②增加;增加③不变:增加
tO6ao5071①含溶质A且摩尔分率为木=0.2的溶液与压力为2atin,M=0.15的气体等温接触(此条件下的
平衡关系为:p"=L2X),则此时将发生_________过程。用气相组成和液相组成表示的总传质推动力分别
为A六,△/(摩尔分率)。如系统温度略有增高,则AK将。如系统总压
略有增高,则A才将o
因为p=Ex;y=(E/p)x;所以m=1.2/2=0.6
y=0.6x0.2=0.12:y-y=0.15-0.12=0.03
x=0.15/0,6=0.25;x-x=0.25-0.2=0.05
若pt,ml,xf,Axt,故:吸收;0.03.0.05.减少.增加
t06b05072在低浓度难溶气体的逆流吸收塔中,若其他条件不变,而入口液体量增加,则此塔的液相传
质单元数必将卜,降,而系统的气相总传质单元数K将上升,气体出口浓度也将卜.降。
解:H℃L;LtHfHfN及N格减少;(2分)
N=(1/S)N=(L/mG)N,故N«L(1/L)
LtN增加:(2分)
LfSINt(y-mx)/(y-mx)t故y必减少.(1分)
x06b05073选择题:(在正确答案下划一横道)
①实验室用水吸收空气中的CO”基本上属于(A.气膜控制B.液膜控制C.两相扩散控制)。其气膜中的
浓度梯度(A.大于B.等于C.小于)液膜中的浓度梯度(均换算为对应的液相组成表示)。气膜阻力(A.大
于B.小于C.等于)液膜阻力。
②吸收塔操作时,若脱吸因数增加,而气液进口组成不变,则溶质回收率将(A.增加B.减少C.
不变D.不定),而出塔液体浓度将(A.增加B.减少C.不变D.不定)
①⑴(B)液膜控制⑵(C)小于(3)(B)小于;②(B)减少(D)不定。
t06b05074①在并流吸收操作中,UG一隹,若塔高趋于无穷,则理论板数加将趋近于。②在
一个定常的传质过程中,若两点间传质推动力越大,则表明此两点间的传质阻力。③对水吸
收CO?的低浓系统,如在水中加碱,对此系统的左,K.。
①1②越大③基本不变,增加。
tO6b05075用逆流操作的吸收塔处理低浓度易溶溶质的气体混合物,如其他操作条件不变,而入口气体
的浓度K增加,则此塔的液相总传质单元数限将。出口气体组成上将o出
口液相组成看将o(提示:塔内平均推动力可按算术平均计算)
L,G.m不变,H,H不变,塔的H及N不变
N=SN,所以N也不变;
因为yt故y增加;
L(X-x)=Kx(1/2)[(y-y)+(y-y)]
又L(x-x)=L/m[y-y]
.,.y=mx=(K/2)/((K/2)+(L/m))x(y+y)+c
所以yf,yt-x必增加。
x06a05076选择题(在正确答案下方划一横道)
低浓度液膜控制系统的逆流吸收,在塔操作中,若其他操作条件不变,而入口气量有所增加,则:
液相总传质单元高度K(A增加、B减少、C基本不变、D不定)
液相总传质单元数陆(A增加、B减少、C基本不变、1)不定)
气相总传质单元高度%(A增加、B减少、C基本不变、D不定)
操作线斜率将(A增加、B减少、C基本不变、D不定)
H=HxN=CONT.故N近似不变(C);
Gt,H不变-H,故H近似不变(C):
H=SH=(mG/L)H,GtH增加(A);
操作线斜率将减少(B)。
x06a05077选择题:(按a增加、b减少、c不变填入括号内)
含低浓度溶质的气体在逆流吸收塔中进行吸收操作,若其他操作条件不变,而入口气体量增加,则对于气
膜控制系统:其出口气体组成上将();出口液体组成*将();溶质回收率将()«
对气膜控制系统,因为Gt,所以Ht,故NI;
故y(增加),由于操作线斜率减少,
故x将(增加)回收率(减少)。
t06a05078①对一定的逆流吸收操作体系,若其解吸因数SV1,则其理论板必气相总传质单元
数,%。如5=1,则理论板数版。
②计算吸收塔的填料层高度需要应用、、_______三个方面的关系联合求解。
①小于等于②物料衡算,气液平衡,传质速率。
t06a05079①若S、S、S分别为难溶、中等溶解度、易溶气体在吸收过程中的脱吸因数,吸收过程中操
作条件相同,则应有S―W—S。0,=,0②工程上采用水一一空气系统进行氧解吸测定填料传
质性能,此种系统以用传质单元数和传质单元高度计算较为方便,它们的表达式分别是:
和«
①s)S)S;(2分)
X
②液相,液相,N=fdx/(x-x),H=L/ko(3分)
x
t06a05080①在逆流吸收塔操作时,物系为低浓度气膜控制系统,如其他操作条件不变,而气液流量按
比例同步减少,则此时气体出口组成上将,而液体出口组成人将,I可收率将。
②工程上常用水——空气系统进行氧解吸以测定填料传质性能,这种系统属于系统,传质阻力
主要在一侧。
96ao5080①YL/G不变,而Ll,GI,且H一定,故HI,Nt
故应有y减少,x上升,回收率将上升;(3分)
②液膜控制,液相(2分)
x06b05081请将你认为最确切的答案填在()内:
①用纯溶剂吸收混合气中的溶质。在操作范围内,平衡关系满足亨利定律,逆流操作。当入塔气体浓度
K上升,而其它入塔条件不变,则气体出塔浓度上和吸收率〃的变化为:().
(A)%上升,根下降;(B)上下降,〃上升—;(C)上上升,〃不变;(D)人上升,变化不确定。
②某吸收过程,已知其气相传质分系数为=4X10'kmol/m3s,液相传质分系数层=8X10'kmol/mzs,
由此可知该过程为:()(A)液膜控制;(B)气膜控制;(C)判断依据不足;(D)气膜阻力和液膜阻力相差
不大。
①C②C
x06b05082选择题:(在正确答案下划一横道)
在填料塔中,低浓度难溶气体逆流吸收时,若其他操作条件不变,但入口气量增加,则:气相总传质单元
数M将(A增加、B减少、C不变);出口气体组成上将(A增加、B减少、C不变);出口液体组成人将
(A增加、B减少、C不变)
Gt.Hf,H不变,HgH,故N不变,S=mG/L1
N=N/S=(L/m/G)N,随Gt,N|,减少(B);
由吸收因数法图可知:St,NI.均使
(y-mx)/(y-mx)I>故y必增加(A),
X必增加(A)o
t06a05083提高吸收剂用量对吸收是有利的.当系统为气膜控制时,K、a值有何变化?;系统为
液膜控制时,示心值有何变化?。设计中采用液气比小时,AK=,
塔高Z=o
基本不变或不变,变大,0,8。
tO6ao5084①双组分理想气体中进行定常单向扩散,如维持气相总摩尔浓度及溶质的摩尔浓度梯度不变,
则:当气相中溶质摩尔浓度增高时,溶质通量从将.当系统温度升高时如将
。当系统总压降低时就将。②如一个低浓度气体的吸收塔的气相总传质单元
数M=l,这意味着,此塔的气相进出口浓度差(摩尔分率或摩尔比)将等于。
①增加:增加;减少(因为:C=P/RT,P与T将同步变化)Pl,Tl,D(故NI;②塔内按气
相组成表示的平均推动力。
t06a05085在低浓度溶质系统逆流解吸操作时,若其他条件不变而液体入口浓度与增加,则此时:液相
总传质单元数必将。液体出口浓度将。解吸气体出口浓度上将。
G,L不变,T,P不变,故H不变,对一定填料层高N也不变,A=L/(mG)不变:故
x将上升;y将增加。
x06a05086选择题:(按a.增加、b.减少、c.不变、d.不定,填入括号内)
(D双组分理想气体进行定常单向扩散,如维持气相各部分分不变,则在下述情况下,气相中的传质通量
以将如何变化?(1)总压增加,儿()、(2)温度增加,&()、(3)气相中惰性组分的摩尔分率
减少,则AK)。
(2)随温度增加,气体的溶解度(),亨利系数双).
®(1)b,(2)a,⑶a;②b,a«
x06a05087选择题:(在正确答案下方划一横道)
①对解吸因数贯0.5的系统进行逆流吸收,y=mX,当塔高为无穷大时,⑴上将(A大于、B小于、C等
于)彳,塔底气相出口浓度K将(A大于、B小于、C等于)胃。⑵若系统压力减少一倍,而气液摩尔流
量与进口组成均不变,则此时气体入口组成K将(A大于、B小于、C等于)
②采用化学吸收可使原来的物理吸收系统的液膜阻力(A增加、B减少、C不变气膜阻力(A增加、B减少、
C不变)。
①SV1,故平衡线与操作线将在塔顶相交;⑴大于(A):等于(C);⑵等于(C)(P减少一
倍,m增加一倍m=2);②减少(B);不变(C)«
x06b05088选择题(在正确答案下方划一横道)
低浓度的气膜控制系统,在逆流吸收操作中,若其他操作条件不变,而入口液体组成先增高时,则气相总
传质单元数M将(A增加、B减少、C不变、D不定);气相总传质单元高度/将(A增加、B减少、C不
变、D不定);气相出口组成上将(A增加、B减少、C不变、D不定);液相出口组成小将(A增加、B减
少、C不变、D不定)
L,G不变,H不变,故N也不变;mG/L不变,(y-mx)/(y-mx)不变;若
xt,因为y>y,故yt;由图可见x的增加。
x06b05089选择题:(在正确答案下方划一横道)
①双组分气体(A、B)在进行定常分子扩散,/及后分别表示在传质方向上某截面处溶质A的分子扩散速
率与传质速率,当整个系统为单向扩散时:I/I(A大于、B等于、C小于)||;|抽|(A大于、
B等于、C小于)|川」
②气膜控制系统的逆流解吸塔操作中,如气量与液量同比例减少,则气体出口组成上6增加、B减少、C
不变),而液体出口组成%(A增加、B减少、C不变)
①(等于)B;(大于)A;②(增加)A:(减少)B。
x06a05090选择题:(请按a.增加、b.减少、c.不变,填入括号内)
①对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统,当温度和压力不变,而液相总浓度增加时其溶解度系数〃将
(),亨利系数£将()»②在常压下用水逆流吸空气中的CO”若将用水量增加则出口气体中的
CO2含量将(),气相总传质系数小将(),出塔液体中CO?浓度将().
①<c),(a);②(b),(a),(b)o
x06b05091选择题(在正确答案下方划一横道)
①正常操作下的逆流吸收塔,若因某种原因使液体量减少以致液气比小于原定的最小液气比时I下列哪些
情况将发生?A出塔液体浓度/增加,【可收率增加;B出塔气体浓度增加,但用不变;C出塔气体浓度
与出塔液体浓度均增加;D在塔下部将发生解吸现象。②等摩尔相互扩散时的传质速率应(A大于、B小
于、C等于)单向扩散时的传质速率。
①x与y的增加,C;②小于,B.
w06b05092有两股浓度分别为人与左的低浓度气体,4〉%,今用下图两种方案进行吸收。方案I中,
%,气体从塔底送入,而浓度为洛的气体则在塔中部气体组成相同处送入。方案II则为两股气体混合后,
一起由塔底送入,请在-图上分别画出两种方案的操作线且说明方案的推动力较大。
由图可见,方案I的操作线距平衡线较远,故方案1的推动力较大。
t06b05093在低浓度溶质系统逆流吸收塔操作中,其平衡线与操作线如下图,若气液摩尔流量和入口组
成(摩尔分率)不变,但操作压力降低。①请在才图上示意画出操作线和平衡线的变动情况;②此时气
相出口组成L将而液相出口组成人将。
当PI,m=E/P3平衡线斜率增加,S=mG/L\,Z不变,.,.HOGt,NOGI,操作线将向左上方平行移动
不变);由图可见,由于yi,X2不变,故”将增加,而xi将减少。
wO6ao5094含低浓度溶质和混合气体与溶剂进行并流吸收,如下图所示:①请在片-1图上示意画出操作
线,并标明端点组成。②标出用气相组成表示的塔顶及塔底的推动力。③如液气比£/G增加,请示意表
明操作线的变化。
J06C15001用纯溶剂S吸收混合气体中溶质A。操作条件为尸latm,<=27匕。已知:惰性气体的质流量
速为5800kg/(n/h),惰性气体的分子量为29,气相总传质单元高度/=0.5m,塔内各截面上溶液上方溶
质A的分压均为零(即相平衡常数炉0)。试计算:1.下列三种情况所需填料层高度各为若干m:(1)A的入
塔浓度K=0.02,吸收率90%;(2)A的入塔浓度X=0.02,吸收率99%;(3)A的入塔浓度K=0.04,吸收率
90%;2.填料层的气相体积吸收总系数K«a,kmol/(m3.s.atm),指出气膜阻力占总阻力的百分数;3.在操
作中发现,由于液体用量偏小,填料没有完全润湿而达不到预期收率,且由于溶剂回收塔能力所限,不能
再加大溶剂供给量,你有什么简单有效措施可保证设计吸收率?
[解]I.⑴所需填料层高度Z:Z=HOGXWOG=V(y1-y2)/(KrnXMrm)
已知h=0.02/(1-0.02)=0.0204
r2=Fi(l-90%)=0.00204
X2=0X|=?H*=or2*=0(;n=0)
/VbG=l/(l-mV/L)xln[(l-mV/L)(Y2-mXi)+mW£]=ln(yi/h)=lnl0=2.30
Z=HOGXWOG=2.30X0.5=1.15m
(2)h=0.02/(1-0.02)=0.0204
Yz=Y\(l-99%)=0.000204
NOG=ln(ri/r2)=ln100=4.605
/.Z=//OGX/VOG=2.03m
(3)Ki=0.04/(1-0.04)=0.0416
Y2=Y](|-90%)=0.00416
A^OG=ln(Y\IYi)=\n10=2.30
/.Z=1.15m
2.由m=0知,全部传质阻力集中于气相,气膜阻力占100%,
由”OG二弘Ky〃0)=O.5
V7^=5800/(29x3600)=0.0556kmol/s.m2
Kaa=Kya/P=(V/^)/(P/7OG)=0.0556/(1X0.5)=0.112kmol/m3.s.atm
3.由于m=0,可知溶剂S中A含量并不降低推动力,所以可采取溶液循环操作来加大液量,保证设计效率。
J06c20002某厂拟安装填料吸收塔,用水I可收尾气中的有用组成A。每小时处理2000/(标态)含5%(体积
百分比)A和空气的尾气。塔顶送出的尾气含0.263%A(体积百分率),塔底送出的溶液每公斤含61.2克A。
在此操作条件下,平衡关系上2.0无问:①每小时能回收多少A;②若在此操作条件下传质单元高度为
0.7m,填料高为多少。A的分子量为58。③欲使A的回收量增加2%,填料高应增加多少?
①已知Y=0.05Y=0.00263V=2000(1-0.05)=1900m惰/h=1900/22.4=84.82kmol惰/h
Y=0.05/(l-0.05)=0.05263Y=0.00263/(1-0.00263)=0.0026369
每小时回收的A的量GG=V(r-Y)=84.82(0.05263-0.(X)26369)=4.24kmol/h
②X=61.2/58/((1000-61.2)/18)=0.02023X=0
△Ym=((y-Y)-(/-Y)/ln(r-Y)/(K-Y)
Y-Y=0.05263-2x0.02023=0.01217Y-Y=0.0026369-0=0.0026369
Arm=(0.01217-0.0026369)/W(0.01217/0.0026369)=0.(X)62333
N=(K-Y)/△Km=(0.05263-0.0026369)/0.0062333=8.02
H="OGX/VOG=0.7x8.02=5.61m
(3)1.02G=V(y-Y')Y*=y-1.02G/V=0.05263-1.02x4.24/84.82=0.001642
X'=61.2x1.02/58/((1000-61.2x1.02)/18)=0.02066
Y'-Y'=0.05263-2x0.02066=0.01131Y'-K'=().(X)1642-0=0.(X)1642
△rm'=(0.01131-0.001642)/W(0.01131/0.001642)=0.0050099
NOG'=(Y'-Y*)//^Km'=(0.05263-0.001642)/0.0050099=10.2
H=HOGXNOG'=0.7x10.2=7.14m△H=7.14-5.61=1.53m
J06c15003在填料高度为5m的常压填料塔内,用纯水吸收气体混合物中少量的可溶性组分,气液逆流接
触,液气比为1.5,操作条件下平衡关系r=1.2X溶质的回收率为90%,若保持气液两相流量不变,欲
将回收率提高到95%,问填料层高应增加多少m?(假设其气相的体积吸收总系数尔a为定值)
Z=HOQXNOGZ'=〃OGXM)G'
NOG=l/(l-mV/L)xlM(l-mV/L)(F-mX)/(/-mX)+mV/L]
=l/(l-L2/1.5)xlM(l-0.8)r/((l-0.9)y)+0.8]=5.148
M)G'=l/(l-0.8)xlM0.2xy/(Y(1-0.95))+0.81=7.843
VZ/oG^coA^st.
AZ'=NoG'/NoGxZ=(7.843/5,I48)5=7.6I8y7.62mAZ=2.62m
J06bl5004含甲醇15%(质量)的水溶液,其密度为970kg/m,,试计算该溶液中甲醇的:(1)摩尔分率;(2)
摩尔比;(3)质量比;(4)质量浓度;(5)摩尔浓度。(MCH30H=32MH2O=18)
[解]以100kg溶液为基准/2?H20=85Kgn?cH3OH=15Kg
(1)摩尔分率工=15/32/(15/32+85/18)=0.0903
(2)摩尔比X=15/32/(85/18)=0.0993
(3)质量比X'=15/85=0.176
(4)质量浓度V=m/P=10()/970=0.103l(m3)
质量浓度=mcmoH/>=15/0.1031=145.5(kg/m3)
(5)摩尔浓度=15/32/0.1031=4.55(kmol/m3)
j06c20005某厂吸收塔填料层高4nb用水吸收尾气中的公害组分A。在此情况下,测得的浓度如图所示。
已知平衡关系为f=l.5X,求:(1)气相总传质单元高度;(2)操作液气比为最小液气比的多少倍;(3)由于
法定排放浓度匕必须W0.002所以拟将填料层加高;若液气比不变,问填料层应加高多少;(4)画出加高前
后,吸收操作线的示意图。
[解]低浓度y、x,近似以KX代替,则
(1)Ki*=1.5X1=1.5x0.008=0.012
Ari=0.02-0.012=0.008A^O.004
Aym=(0.008-0.004)/ln(0.008/0.004)=0.00577
NOG=(0.02-0.004)/0.00577=2.77Z.HOG=4/2.77=1.44m
(2)£/V=(0.02-0.004)/0.008=2(L/V)min=(0.02-0.004)/(0.02/1.5)=1.2
・•・(L/V)/(^/V)min=2/1.2=1.67
(3)Xi=(ri
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