《化工原理》第五章“吸收”復(fù)習(xí)題1.質(zhì)量傳遞包括有___________________等過(guò)程。***答案***吸收、蒸餾、萃取、吸附、干燥。2.吸收是指_______的過(guò)程，解吸是指_____的過(guò)程。***答案***用液體吸收劑吸收氣體，液相中的吸收質(zhì)向氣相擴(kuò)散。3.對(duì)接近常壓的低濃度溶質(zhì)的氣液平衡系統(tǒng)，當(dāng)總壓增加時(shí)，亨利系數(shù)E____，相平衡常數(shù)m____，溶解度系數(shù)H____。減少；不變4.指出下列組分，哪個(gè)是吸收質(zhì)，哪個(gè)是吸收劑.(1)用水吸收HCl生產(chǎn)鹽酸,H2O是____，HCl是_____.(2)用98.3％H2SO4吸收SO3生產(chǎn)H2SO4,SO3,是___；H2SO4是___。(3)用水吸收甲醛生產(chǎn)福爾馬林,H2O是____；甲醛是___。***答案***(1)吸收劑，吸收質(zhì)。(2)吸收質(zhì)，吸收劑。(3)吸收劑，吸收質(zhì)。5.吸收一般按有無(wú)化學(xué)反應(yīng)分為_(kāi)____，其吸收方法分為_(kāi)______。***答案***物理吸收和化學(xué)吸收；噴淋吸收、鼓泡吸收、膜式吸收。***答案***分子擴(kuò)散，渦流擴(kuò)散.7.吸收速度取決于_______，因此，要提高氣－液兩流體相對(duì)運(yùn)動(dòng)速率，可以____來(lái)增大吸收速率。**答案***雙膜的擴(kuò)散速率，減少氣膜、液膜厚度。8.由于吸收過(guò)程氣相中的溶質(zhì)分壓總____液相中溶質(zhì)的平衡分壓，所以吸收操作線(xiàn)總是在平衡線(xiàn)的____。增加吸收劑用量，操作線(xiàn)的斜率____，則操作線(xiàn)向____平衡線(xiàn)的方向偏移，吸收過(guò)程推動(dòng)力(y－y*)____。***答案***大于上方增大遠(yuǎn)離增大力將____，操作線(xiàn)將___平衡線(xiàn)。***答案***減少；靠近；10.對(duì)一定操作條件下的填料吸收塔，如將塔料層增高一些，則塔的HNOG將_____(增加，減少，不變)。***答案***不變；增加11.某逆流吸收塔，用純?nèi)軇┪栈旌蠚庵幸兹芙M分，設(shè)備高為無(wú)窮大，入塔Y=8％(體12.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，若使用液氣比小于設(shè)計(jì)時(shí)的最小液氣比，則其操作結(jié)果是吸收效果_______；若吸收劑入塔濃度x2降低，其它操作條件不變，吸收結(jié)果將使吸收率______出口氣體濃度_______。***答案***液封作用;空氣倒灌和塔內(nèi)氣體跑出;吸收效果達(dá)不到要求;吸收率增大，出13.溶解度很大的氣體，吸收時(shí)屬于____控制，強(qiáng)化吸收的手段是_____。***答案***氣膜，增大氣相側(cè)的傳質(zhì)分系數(shù)或氣流湍動(dòng)程度。214.填料吸收塔正常操作時(shí),氣相為_(kāi)___相；液相為_(kāi)___相；而當(dāng)出現(xiàn)液泛現(xiàn)象時(shí)，則氣相為_(kāi)___相，液相為_(kāi)___相。**答案**連續(xù)；分散；分散；連續(xù)。15.某氣體用水吸收時(shí)，在一定濃度范圍內(nèi)，其氣液平衡線(xiàn)和操作線(xiàn)均為直線(xiàn)，其平衡線(xiàn)的斜率可用______常數(shù)表示，而操作線(xiàn)的斜率可用____表示。***答案***相平衡；液氣比***答案***氣膜、液膜***答案***氣膜___________。***答案***使兩相傳質(zhì)平均推動(dòng)力大，從而可減小設(shè)備尺寸；提高吸收效率和吸收劑使用率。1.吸收速率主要決定于通過(guò)雙膜的擴(kuò)散速度，要提高氣液兩流體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，提高吸收效果，則要()***答案***BA.增加氣膜厚度和減少液膜厚度；B.減少氣膜和液膜厚度C.增加氣膜和液膜厚度***答案***AA.填料吸收塔B.板式吸收塔C.噴淋吸收塔3.對(duì)接近常壓的低濃度溶質(zhì)的氣液平衡系統(tǒng)，當(dāng)溫度和壓力不變，而液相總濃度增加時(shí)其A.增加B.減少C.不變224.在常壓下用水逆流吸空氣中的CO，若將用水量增加則出口氣體中的CO量將22BAB5.通常所討論的吸收操作中，當(dāng)吸收劑用量趨于最小用量時(shí)，完成一定的分率()。C.操作最為經(jīng)濟(jì)；D.填料層高度趨向無(wú)窮大。***答案***D6.在逆流操作的填料吸收塔中，對(duì)某一低濃氣體中的溶質(zhì)組分進(jìn)行吸收，現(xiàn)因故氣體入塔濃度yb變小而其它操作條件均不變，則出塔氣體濃度ya和液體濃度xb(B)7.正常操作下的逆流吸收塔，若因某種原因使液體量減少以致液氣比小于原定的最小液氣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。**答案*B8.氣體的亨利系數(shù)E值越大，表明氣體()。***答案***B9.填料吸收塔空塔的速度應(yīng)()于液泛速度。ABCB10.對(duì)吸收操作有利的是()。***答案***A311.在Y—X圖上，吸收操作線(xiàn)總是位于平衡線(xiàn)的()。***答案***A12.亨利定律是一個(gè)稀溶液定律，其亨利系數(shù)E值愈小，表明該氣體的溶解度()；溫度升高，E值()。***答案***A、A13.填料塔中安裝液體再分布裝置，其目的是(B)A.支承填料B.改善壁流效應(yīng)C.保證填料充分濕潤(rùn)D.防止液泛14.用水吸收二氧化碳的傳質(zhì)過(guò)程屬于(B)。A.氣膜控制B.液膜控制C.無(wú)法判斷15.吸收的分離依據(jù)是(C)，精餾的分離依據(jù)是(A)。A.沸點(diǎn)不同B.化學(xué)反應(yīng)C.溶解度不同16.下述說(shuō)法錯(cuò)誤的是(B)AHB利系數(shù)E值很大，為易溶氣體EDm17.下述分離過(guò)程中哪一種不屬于傳質(zhì)分離()A.萃取分離B.吸收分離C.結(jié)晶分離D.離心分離18.填料塔中安裝液體分布裝置，其目的是(C)A.支承填料B.改善壁流效應(yīng)C.保證填料充分濕潤(rùn)D.防止液泛19.在吸收傳質(zhì)過(guò)程中，它的方向和限度將取決于吸收質(zhì)在氣液兩相平衡關(guān)系。若要進(jìn)行吸收操作，則應(yīng)控制()。A.P＜P*B.P＞P*C.P=P*AAAAAA20.吸收塔操作與調(diào)節(jié)中錯(cuò)誤的是(C)。A.吸收劑用量B.吸收劑入口溫度C.操作壓力D.吸收劑進(jìn)口濃度1.噴淋吸收是吸收劑成液滴分散在氣體中，因此，液體為連續(xù)相，氣體為分散相。***答案***×2.吸收操作線(xiàn)的方程式，斜率是L/G()。***答案***√溶氣體。()***答案***×4.工業(yè)上一般吸收是在吸收塔中進(jìn)行的。象傳熱一樣氣液間逆流操作有利于吸收完全并可獲得較大的吸收推動(dòng)力。()***答案***√，吸收推動(dòng)力減小().***答案***×6.對(duì)于大多數(shù)氣體的稀溶液，氣液平衡關(guān)系服從亨利定律。亨利系數(shù)(E＝p/x)隨溫度的升7.液泛點(diǎn)是填料吸收塔的最佳操作點(diǎn)。吸收操作在此條件下進(jìn)行時(shí)，則吸收速率最大。()***答案***×8.(1分)在一般情況下，混合氣體的有關(guān)計(jì)算可按理想氣體方程和道爾頓分壓定律進(jìn)行。其氣體組分的體積分率等于其摩爾分率，亦等于其分壓分率。()*答案**√4料的比表面積越大，吸收速率越大。()**答案**×10.吸收過(guò)程中，當(dāng)操作線(xiàn)與平衡線(xiàn)相切或相交時(shí)所用的吸收劑最少，吸收推動(dòng)力最大。()***答案***×11.在吸收塔中，溶質(zhì)氣體在混合氣中的分壓，大于與吸收劑中溶質(zhì)濃度成平衡的分壓時(shí)，則發(fā)生吸收。()***答案***√12.吸收過(guò)程中，當(dāng)操作線(xiàn)與平衡線(xiàn)相切或相交時(shí)所用的吸收劑最少，此時(shí)推動(dòng)力也最小。()***答案***√13.由于溫度對(duì)溶解度系數(shù)有影響，溫度升高，溶解度系數(shù)越小，所以升溫有利于解吸。()***答案***√14.惰性氣體和吸收劑在吸收過(guò)程的前后的摩爾量是不變的。()**答案**√15.對(duì)于溶解度甚大的氣體吸收，為強(qiáng)化吸收過(guò)程，則應(yīng)從減小液膜阻力入手，其效果才顯著。()***答案***×案**√1.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(xiàn)有何影響?***答案***溶質(zhì)氣體A得以吸收的最小溶劑用量、最小液氣比時(shí)，欲達(dá)到分離要求需。。與解吸的分界線(xiàn)。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(xiàn)更遠(yuǎn)離平衡線(xiàn)，越加有利于吸收***答案***當(dāng)氣速增大，使氣、液間的摩擦阻力增大至足以阻止液體下流，至使液體充壞。此現(xiàn)象叫液泛現(xiàn)象。3.欲提高填料吸收塔的回收率，你認(rèn)為應(yīng)從哪些方面著手？提高；2、在保證不發(fā)生“液泛”在前提下，適當(dāng)增大氣速；、可適當(dāng)增加填料層高度。象、分離依據(jù)、傳質(zhì)實(shí)質(zhì)是什么？答：吸收：處理的是氣體混合物；依據(jù)溶解度不同；屬于單向擴(kuò)散傳質(zhì)過(guò)程，吸收質(zhì)從氣相轉(zhuǎn)入液相；主要進(jìn)行傳質(zhì)過(guò)程也進(jìn)行傳熱過(guò)程。相轉(zhuǎn)入氣相；難揮發(fā)組分從氣相轉(zhuǎn)入液相；傳熱進(jìn)行的同時(shí)進(jìn)行傳質(zhì)。燥過(guò)程是熱質(zhì)同時(shí)進(jìn)行的過(guò)程。5.吸收與解吸在什么情況下發(fā)生?從平衡線(xiàn)與操作線(xiàn)的位置加以說(shuō)明。pp程。顯示在相圖中，操作線(xiàn)在平衡線(xiàn)上方，為吸收。操作線(xiàn)在平衡線(xiàn)下方，為解吸。5答：由于吸收劑用量增加，操作線(xiàn)斜率增大，操作線(xiàn)遠(yuǎn)離平衡線(xiàn)向左移動(dòng)，推動(dòng)力增大，從而氣相出口濃度Y2降低，因其它條件不變，即Y1和X2不變，故塔底操作點(diǎn)向左移，塔7.用水吸收混合氣中的氨，它是氣膜控制還是液膜控制？用什么方法增加水吸收氨的速答：水吸收氨為易溶氣體，屬于氣膜控制；溶質(zhì)A，入塔氣體中解：Y=0.01m=11Y2=Y1(1－φ)=0.01×(1－0.80)=0.002X=0(清水)2LYY0.010.002min=12==0.8GX*X0.011201LYY=12GXXLYY=12GXX1NH=1mNOG=(Y1－Y2)/△Ym△Y2=Y2－Y2*=Y2－mX2=0.0022.(10分)有一逆流填料吸收塔,塔徑為0.5m，用純?nèi)軇┪栈旌蠚庵械娜苜|(zhì)。入塔氣體***答案***OGOGOGOGOGOGO6***答案***已知：3/hy1=0.013φ=0.995x2=0ye=0.75x4.(15分)在常壓填料吸收塔中，用清水吸收廢氣中的氨氣。廢氣流量為2500m3/h(標(biāo)準(zhǔn)。***答案***全塔物料衡算L(X1-X2)=G(Y1-Y2)得X=0.010811YYY=12==0.00235lnlnmlnln2OGOGOGOG5.(15分)在常壓逆流操作的填料吸收塔中用清水吸收空氣中某溶質(zhì)A，進(jìn)塔氣體中溶(L/V)min=(Y1-Y2)/(Y1/m-X2)＝mηL/V=1.2(L/V)min=(y1-y2)/X1*(2)填料層高度Z=HOG×NOGHOG=V/KYaΩ=0.67下，吸收塔的氣相總體積傳質(zhì)系數(shù)。***答案***GB.2)=142.1kmol/(m2.h)NOG=A/(A-1)×ln[(1-1/A)(Y1-mX2)/(Y2-mX2)+1/A]∴KYa＝37.42kmol/(m3.h)。***答案***yyyyOGOGOGOGm8他操作條件不變，氣體出口的丙酮含量為多少?***答案***GOGOGNOGOGH=G/KOGyaNZH32OGOG(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))，原料氣中含甲醇100g/m3，吸收后水溶液中含甲醇量等于進(jìn)料氣體相平衡時(shí)ms3)填料層高度,(附：甲醇分子量32)***答案***∵X*=Y/m=0.0753/1.15=0.065511yam△Y=Y－Y*=0.0753－1.15×0.0439=0.02482△Y=Y－Y*=Y－0=0.0015062222mm10．(15分)在常壓填料吸收塔中,以清水吸收焦?fàn)t氣中的氨氣，標(biāo)準(zhǔn)狀況下,焦?fàn)t氣流率h收劑的流率(kmol水/h)；(2)氣相總傳質(zhì)單元數(shù)(NOG)；(3)填料層高度。Y=y1=0.0132=0.0134121L=12===262L=12===262minX*一X0.01340.01177L.5L=1.5262=393(HO)kmol/hmin2(2)氣相總傳質(zhì)單元數(shù)(NOG)由全塔氨的物料衡算12G393X=2.92X=0.00743H==0.7[G11OGKaY*=mX=1.20.00743=0.00892Y11Z=HN=0.710.7=7.5[m]Y*=0(X=0)OGOG22Y122=0.00124Y122=0.00124m(3)填料層高度11．(15分)用填料塔從一混合氣體中吸收所含的苯?；旌蠚怏w中含苯5％(體積％)，其余為空氣,要求苯的回收率為90％。入塔混合氣體處理量為940m3/h[標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)]，入塔吸收劑為純煤油，煤油的耗用量為最小耗用量的1.5倍，已知該系統(tǒng)操作條件下平衡關(guān)系Y=0.14X，若氣相總傳質(zhì)單元高度為1.0m，試求：(1)溶液出塔濃度X1為多少?(2)填料yXY2=Y1(1-η)=0.005263V=940/22.4=41.96kmol/h(L/G)min