氣體吸收一、填空題每空1分1、 吸收操作線位于平衡線的上方 （上方或下方）。2、 吸收操作能夠進(jìn)行的條件是Y>—Y*，解吸操作能夠進(jìn)行的條件是YJY*，過程能夠達(dá)到的最大限度是X—X*。3、 氣體混合物中的溶質(zhì)的摩爾比Y「0.04，尾氣中溶質(zhì)的摩爾比Y「0.001,該過程的吸收率為97.5% 。4、 吸收是利用混合氣體中各組分在吸收劑中溶解度 的差異，而達(dá)到分離的目的。5、 低濃度吸收，相平衡常數(shù)等于1,平衡氣相吸收分系數(shù)ky<<kx時，其吸收過程屬于氣膜阻力控制控制。6、 吸收因數(shù)定義表達(dá)式為入=點 。7、 吸收過程阻力越大，所需的傳質(zhì)單元高度越—高 ；吸收推動力越大，所需的傳質(zhì)單元數(shù)越小8、 三元相圖中，在溶解度曲線下方是—對應(yīng)壓力下的不飽和溶液―區(qū)域，其范圍的大小隨著溫度的升高而―增大。9、 相平衡常數(shù)m與壓強(qiáng)和溫度都有關(guān)系，m=E—，溫度升高，m值增大_，溶解度虺小—。吸收操作P和解吸操作都與溫度和壓強(qiáng)有關(guān)。較-低—的溫度和較高—的壓強(qiáng)對吸收操作有利。10、 常見的網(wǎng)體填料有壓延孔環(huán)—和絲網(wǎng)填料11、 氣體混合物中的吸收質(zhì)摩爾比Y「0.06，平衡關(guān)系Y*=1.5X，入塔吸收劑中不含吸收質(zhì)，液氣比為1.4，該吸收過程的最大吸收率為15_。12、 吸收操作線方程為Y=2.5X+0.3，平衡線方程為Y*=1.5X，其吸收因數(shù)為。當(dāng)吸收劑用量為1320kmolh-1時，則惰性氣流量為528—kmolh-1。13、 在填料塔內(nèi)，汽液兩相組成沿塔高呈_連續(xù)式_變化；而在板式塔內(nèi)，兩相組成沿塔高呈階躍式變化。14、 吸收是利用混合氣體中各組分在吸收劑中溶解度 的差異，而達(dá)到分離的目的。15、 低濃度吸收，相平衡常數(shù)等于1，平衡氣相吸收分系數(shù)ky<<kx時，其吸收過程屬于氣膜阻力控制。16、 氣體混合物中的吸收質(zhì)的摩爾比 Y「0.02,尾氣中吸收質(zhì)的摩爾比 Y「0.002，該過程的吸收率為90%17、 吸收塔的填料層高度計算中，表示設(shè)備效能高低的量是傳質(zhì)單元高度，而表示傳質(zhì)任務(wù)難易程度的量是傳質(zhì)單元數(shù)。18、 填料種類主要有, 拉西環(huán) 、.鮑爾環(huán) 和階梯環(huán) 。（列舉3個）共軛環(huán)、弧鞍型填料、矩鞍型填料、金屬矩鞍型填料、波紋填料、網(wǎng)體填料

19、填料塔的附件主要有 填料支撐裝置 、液體分布裝置 和液體再分布裝附 。(列舉3個)液體出口裝置、氣體進(jìn)口裝置、除沫裝置20、吸收是分離氣體混合物—的單元操作，它是利用混合氣體中各組分在吸收劑中溶解度—的差異，而達(dá)到分離的目的。21、 若某氣體在水中的亨利系數(shù)E很大，說明該氣體為―難—溶氣體。22、 如圖所示為同一溫度下A、B、C三種氣體在水中的溶解度曲線。由圖可知，它們?nèi)芙舛却笮〉拇涡蚴荂>B>A；因為—在壓強(qiáng)一定時，C的溶解度最大，B次之，A最小.23、解吸時溶質(zhì)由J夜相向—氣相―傳遞。24、對低濃溶質(zhì)的氣液平衡系統(tǒng)，當(dāng)系統(tǒng)溫度增加時，其溶解度系數(shù)E將_增大_。而氣相分壓不變，當(dāng)系統(tǒng)中液相總濃度增加時，其平衡常標(biāo)將、減小―。液相總濃度增加時，其平衡常標(biāo)將、減小―。mn時，△Ym=—0——，塔高H=—墨?―o25、26、設(shè)計中采用液氣比27、某低濃度氣體吸收過程，已知：相平衡常數(shù)m=1，氣膜和液膜體積吸收系數(shù)分別為*=2x10-4Kmol/(m3.s)27、?a=0.4Kmol/(m3.s)。則該吸收過程為—氣膜阻力控制。氣膜阻力占總阻力的百分?jǐn)?shù)為__99.95%；該氣體為—易―溶氣體。28、 吸收過程物料衡算時的基本假定是：①氣相中惰性氣體不溶于液相：②吸收劑不揮發(fā)。29、 對某吸收系統(tǒng)，如果1/ky>>1/kx，則為氣膜控制；1/ky<<1/kx，則為液膜控制。此說法是—錯—的。(對或錯)30、雙膜理論認(rèn)為：吸收質(zhì)是以—分子擴(kuò)散 方式通過氣膜和液膜的。31、 分子擴(kuò)散速率遵循_菲克定律，其表達(dá)式為〕a=-Dab冬32、對易溶氣體吸收，欲提高其總傳質(zhì)系數(shù)，主要可采取的措施是__減小氣膜阻力，理由是—此時主要為氣膜阻力控制o33、 吸收是利用混合氣體中各組分在吸收劑中_溶解度―的差異，而達(dá)到分離目的。34、 若某氣體在水中的亨利系數(shù)E值很大，說明該氣體為—難—溶氣體。35、 物質(zhì)在單相內(nèi)的傳遞機(jī)理有__分子擴(kuò)散—和_渦流擴(kuò)散―兩種。36、由雙膜理論可知，吸收過程傳質(zhì)阻力主要在_氣膜和液膜；吸收中，吸收質(zhì)在界面處溶解，相界面處兩相濃度_互成平衡o37、吸收過程總傳質(zhì)阻力等于__氣膜和液膜阻力之和，若吸收過程為氣膜阻力控制過程，則傳質(zhì)阻力組要集中于—氣膜___;—易—溶氣體的吸收過程常為氣膜阻力控制過程，可通過_增大氣相流量____方法加快吸收速率。38、 由于吸收過程氣相中的溶質(zhì)分壓總__〉―液相中溶質(zhì)的平衡分壓，所以吸收操作線總是在平衡線的_上方____。增加吸收劑用量，操作線的斜率_增大，則操作線向—遠(yuǎn)離―平衡線的方向偏移，吸收過程推動力（Y—Y*）—增大―。39、 當(dāng)吸收劑用量為最小用量時，完成一定的吸收任務(wù)所需填料層高度將為無限大40、 用清水吸收空氣與A的混合氣中的溶質(zhì)A，物系的相平衡常數(shù)m=2,入塔氣體濃度Y1=0.06，要求出塔氣體濃度Y2=0.006，則最小液氣比為。41、 為改善壁流效應(yīng)，可在填料層內(nèi)每隔一定距離設(shè)置_液體再分布器―。42、填料塔的設(shè)計點氣速通常為泛點氣速的_50%-80%。43、 低濃度氣體吸收中，已知平衡關(guān)系為Y*=1.5X，kx=0.2kmol/m3.s，kY=2x10-5kmol/m3.s，則此體系屬—氣膜阻力控制。44、在吸收操作中，吸收塔某一截面上的總推動力以液相濃度差表示。45、 亨利系數(shù)E的數(shù)值大小表示氣體溶于液體中的難易程度。亨利系數(shù)越大，氣體在液體中的溶解度越小46、吸收操作正?？账馑賾?yīng)為泛點氣速的 50%—80% 。47、吸收是分離—氣體混合物 的單元操作，它是利用混合氣體中各組分在吸收劑中的—溶解度—差異，而達(dá)到分離目的。48、雙膜理論認(rèn)為：吸收質(zhì)是以分子 —擴(kuò)散方式通過氣液兩膜，傳質(zhì)阻力主要集中在 M膜阻力和，液膜 阻力。49、吸收操作能夠進(jìn)行的條件是y 〉糜，解吸操作能夠進(jìn)行的條件是y <糜，過程能夠達(dá)到的最大限度是x=*。50、吸收塔的塔頂氣相推動力為—心 ，塔底氣相推動力為Y1-Y*，當(dāng)平衡線為直線或近似為直線時，全塔氣相平均推動力可取塔頂、塔底推動力的對數(shù)平均數(shù)51、 傳質(zhì)單元高度的數(shù)值越大，說明吸收過程的阻力越大 。傳質(zhì)單元高度的數(shù)值的大小與—設(shè)備型式 、設(shè)備中的操作條件 等因數(shù)有關(guān)。52、填料的作用是提供有效的 面積和良好的氣y■—傳質(zhì)操作 條件。53、 操作壓強(qiáng)一定，氣體在液體中的溶解度隨溫度升高而減小—；操作溫度一定，氣體在液體中的溶解度隨壓強(qiáng)升高而增大二、選擇題相平衡常數(shù)m值隨溫度升高而A__,隨壓強(qiáng)增大而。m=EpA.降低，增大；B.降低，不變；C.增大，降低；D.增大，不變。雙膜理論認(rèn)為：吸收質(zhì)以__D方式通過氣膜和液膜的。A.對流擴(kuò)散；B.對流傳質(zhì)； C.渦流擴(kuò)散； D.分子擴(kuò)散。吸收操作的作用是分離AA、氣體混合物；B、氣液混合物；C、液體均相混合物；D、部分互容的液體混合物在Y—X圖上，吸收操作線總是位于平衡線的A。A、上方；B、下方；C、重合線上；D、不知道吸收過程的推動力是B。A、氣相濃度與液相濃度之差；B、實際濃度與平衡濃度之差C、塔頂與塔底出口濃度之差；D、流體與界面上的濃度之差混合氣中的吸收質(zhì)濃度很低，而吸收劑用量很大時，吸收過程可認(rèn)為是（C）。A、化學(xué)吸收；B、物理吸收；C、等溫吸收；D、非等溫吸收。在吸收塔內(nèi)，混合氣體中的惰性氣體濃度從塔進(jìn)口到塔出口逐漸（D），其摩爾流量（）。A、降低，增高；B、增高，降低；C、降低，不變；D、增高，不變。亨利系數(shù)值越大，氣體的溶解度（B）A、越大；B、越??；C、不變；B、無關(guān)。當(dāng)吸收阻力用1/kG表示時，其對應(yīng)的吸收推動力為（A）。A、p-p*；B、p-pi；C、p*-p；D、pi-p。填料塔的正常操作空塔氣速應(yīng)在載點氣速之上，在泛點氣速的（A）倍之下。A、0.8；B、0.5；C、1.0；D、0.9。―A，對吸收操作有利。A、溫度低、氣體分壓大時 B、溫度低、氣體分壓小時C、溫度高、氣體分壓大時 D、溫度高、氣體分壓小時處理易溶氣體的吸收時，為較顯著地提高吸收速率，應(yīng)增大B 的流速。A、液相B、氣相C、無法判斷通常所討論的吸收操作中，當(dāng)吸收劑用量趨于最小吸收劑用量D。A、回收率趨向最高 B、吸收推動力趨向最大C、操作最為經(jīng)濟(jì) D、填料層高度趨向無窮大14、 根據(jù)雙膜理論，當(dāng)被吸收組分在液體中溶解度很小時，以液相濃度表示的總傳質(zhì)系數(shù)___B__OA、大于氣相分傳質(zhì)系數(shù)； B、近似等于液相分傳質(zhì)系數(shù)；C、小于氣相分傳質(zhì)系數(shù)； D、近似等于氣相分傳質(zhì)系數(shù)。15、 當(dāng)y，y1，y2及X2一定時，減少吸收劑用量，則所需填料層高度Z與液相出口濃度Xl的變化為.A、Z，X1均減小；B、Z，X1均增加；C、Z減少，X1增加；D、Z增加，X1減小。16、 完成指定的生產(chǎn)任務(wù)，采取的措施能使填料層高度降低的是人__。A、吸收劑循環(huán)使用； B、用并流代替逆流操作；C、減少吸收劑用量； D、減少吸收劑中溶質(zhì)的含量。17、 吸收操作過程中，在塔的負(fù)荷范圍內(nèi)，當(dāng)混合氣處理量增大時，為保持回收率不變，可采取的措施有—B__oA、減少吸收劑用量；B、增大吸收劑用量C、增加操作溫度；D、減小操作壓力。18、 選擇吸收劑時一般不考慮的是（A）oA、操作溫度下的密度B、對溶質(zhì)的選擇性C、操作條件下的揮發(fā)度 D、對溶質(zhì)的溶解度19、 下列不是填料特性的是（D）oA、比表面積 B、空隙率C、填料因子D、填料密度吸收塔開車操作時，應(yīng)（C）。A、先通入氣體后進(jìn)入噴淋液體 B、增大噴淋量總是有利于吸收操作的C、先進(jìn)入噴淋液體后通入氣體 D、先進(jìn)氣體或液體都可以在吸收操作中，保持吸收劑用量qn,L不變，隨著氣體速度的增加，塔壓（A）oA、變大 B、變小 C、不變 D、不確定在吸收塔內(nèi)，從塔進(jìn)口到塔出口，混合氣體中的惰性氣體摩爾流AoA、不變 B、增高 C、降低 D、無法確定在吸收塔內(nèi)，混合氣體中的惰性氣體濃度從塔進(jìn)口到塔出口逐漸D，其摩爾流量 oA、降低，增高；B、增高，降低；C、降低，不變；D、增高，不變。加壓和降溫，對吸收操作__A—，而對解吸操作oA、有利，不利；B、不利，有利；C、有利，無關(guān)；D、無關(guān)，有利。填料塔在逆流操作時，在填料的空隙中以及在填料表面所積存的液體量稱為_CoA、持液量；B、動持液量；C、靜持液量；D、吸收劑量。氣體混合物中的溶質(zhì)組成Y1=0.02，平衡關(guān)系為Y*=2.0X，入塔吸收劑中不含吸收質(zhì)，液氣比為0.8,吸收質(zhì)的吸收率最大為_D_oA、100%；B、80%；C、60%；D、40%；三、 簡答題1、 簡述吸收塔操作與調(diào)節(jié)？答：吸收是用來分離氣體混合物的單元操作；調(diào)節(jié)：(1)流量的調(diào)節(jié) (2)溫度與壓力的調(diào)節(jié)(3)塔底液位的維持(4)解吸塔操作的控制條件2、 從設(shè)備投資、操作和填料塔的噴淋密度對吸收劑用量的確定進(jìn)行綜合分析。見P書2203、 如何判斷過程是吸收還是解吸？解吸的目的是什么？答：若Y>Y*則該操作為吸收操作，若Y—Y*則該操作為解吸操作解吸的目的：獲得所需較純的溶質(zhì)；溶劑再生循環(huán)使用。4、 簡述雙膜理論？答：雙膜理論要點：相互接觸的氣液兩相存在一固定的相界面。界面兩側(cè)分別存在氣膜和液膜，膜內(nèi)流體呈滯流流動，物質(zhì)傳遞以分子擴(kuò)散方式進(jìn)行，膜外流體成湍流流動。膜層取決于流動狀態(tài)，湍流程度愈強(qiáng)烈，膜層厚度愈薄。氣、液相界面上無傳質(zhì)阻力，即在界面上氣、液兩相組成呈平衡關(guān)系。膜外湍流主體內(nèi)傳質(zhì)阻力可忽略，氣、液兩相間的傳質(zhì)阻力取決于界面兩側(cè)的膜層傳質(zhì)阻力。5、 導(dǎo)致吸收塔吸收率下降的原因主要有哪些？發(fā)生了液泛現(xiàn)象液體的噴淋密度較小吸收劑用量過小6、 在吸收操作過程中，如發(fā)現(xiàn)吸收率有所下降，試分析一下可能出現(xiàn)的原因。四、 計算題1、在填料塔中用純水吸收混合氣中的某溶質(zhì)。1atm，27oC的操作條件下，混合氣流量為1200[m3/h-1]，入塔混合氣中溶質(zhì)的體積分率為7.69%，要求吸收率為95%，氣相體積吸收總系數(shù)KGa=100[kmol/m-3/h-1/atm-1]，塔底溶液濃度X1=0.053，操作條件下平衡關(guān)系為Y*=1.1X，吸收塔的塔徑為0.8m，試求所需的填料層高度。若要求吸收率和液氣比不變，僅將操作壓強(qiáng)增加一倍，此時所需的填料層高度又為多少？Azfl= =07S5I(J.82=0.5024m2解：(1) 4q，-=客*(1-y)=10*325；；200、*(1-0.0769)=45.0003kmol/h脆rti 8.314*(273+27)i ' /龍y0.0769

*=合=1-^=0.08331匕=**1-畏=0.08331*1-0.95=4.1655*10-3Z=H°G*N°G=0.8958*6.805=6.096m答：所需的填料層高度為6.096m(2)qn，L*1-y=90.0006kmol/h(2)qn，L*RT1 hHg=k 10ffl&OE5&24=L7914mm=0.55Z=H°g*N°g=1.7914*4.0608=7.2745m答此時所需的填料層高度為7.2745m2、 在逆流填料塔內(nèi)用純水吸收混合氣中的甲醇。已知進(jìn)塔混合氣量為160kmol/h，其中含有甲醇2%（體積分率）?，F(xiàn)要求吸收率為90%，用水量為最小用量的1.5倍。操作條件下的平衡關(guān)系為Y*=1.15X。試求塔底溶液中甲醇的濃度X1；實際用水量為多少m3/h？解：Y=-y^=0,02=0.020411 1-y11-0.02Y2=**1—畏=0.02041*1—0.9=2.041*10-3=Y1=皿地=0.01775 （Lmin=心皿皿屋n°3=1.0349。m1.15 V X；-X2 0.01775X*%1=15=0.01183L=1.0349*1.5**（1-0.02）=4.3814m3答：塔底溶液中甲醇的濃度X1為0.01183；實際用水量為4.3814m3/h3、 用純水吸收混合氣中的甲醇，入塔混合氣量為3m3/s（標(biāo)準(zhǔn)）。入塔混合氣中甲醇的摩爾分?jǐn)?shù)為0.06，要求回收率為90%，用水量為最小用水量的1.5倍，操作條件下的平衡關(guān)系為Y*=1.25X。試求：（1） 最小液氣比；（2） 實際用水量；為=二^ 50606=0,063831 11y解：（1）

0.O63S31.25=0.O63S31.25=0,05106")mi答：最小液氣比為1.2376-=15仁=1.&11.2376=1.8564(2)/0,1339118L=1.8564* 0 *3600=16.1075答：實際用水量為16.10754、某氣體混合物中含吸收質(zhì)氨4%（體積），送入逆流吸收塔用純水吸收。要求吸收率為95%，操作液氣比取最小液氣比的1.25倍，平衡關(guān)系為Y*=2X。HOG=0.5m，求填料層高度m；解：Y= =0,04=0.041671 1-y1 1-0.04/2=yi*1-畏=0.04167*1-0.95=2.°835*10-3X*1mX l1 X*1mX l1 1.25 =0.0208420.02084 =0.016671.25Z=H°g*N°g=0.5*8.783=4.392m在總壓力101.33kPa和溫度20°C下，測得氨在水中的溶解度數(shù)據(jù)為：溶液上方氨平衡分壓為0.8kPa時，氣體在液體中的溶解度為1g（NH3）/100g（H2O）。試求亨利系數(shù)E、溶解度系數(shù)H和平衡常數(shù)m。（假設(shè)該溶液遵守亨利定律）解：亨利常數(shù)E可由下式計算：e=￡*x11P*=0.8kpax=—=0.010481 +10017 18則E=P*=―08—=76.34kpax1 0.01048溶解度系數(shù)H可由下式計算：相平衡常數(shù)m可由下式求得y*=mxm也可由下式解得答：亨利系數(shù)E為76.34kpa、溶解度系數(shù)H為 日/I3（I，平衡常數(shù)m為0.753在填料塔中用循環(huán)溶劑吸收混合氣中的溶質(zhì)。進(jìn)塔氣體組成為0.091（溶質(zhì)摩爾分?jǐn)?shù)），入塔液相組成為

21.74g溶質(zhì)/kg溶液。操作條件下氣液平衡關(guān)系為Y*=0.86X。當(dāng)液氣比為0.9時，試分別求逆流和并流時的最大吸收率和吸收液的濃度？（已知溶質(zhì)摩爾質(zhì)量為40kg/kmol，溶劑摩爾質(zhì)量為18kg/kmol）解：最大吸收率：需要將已知的氣液組成換算成摩爾比出塔的時候達(dá)到平衡在填料層高度為4m的填料塔內(nèi)，用解吸后的循環(huán)水吸收混合氣中某溶質(zhì)組分以達(dá)到凈化目的。已知入塔氣中含溶質(zhì)2%（體積分?jǐn)?shù)），液氣比為2,操作條件下的平衡關(guān)系為Y*=1.4X,試求：（1）解吸操作正常，保證入塔吸收劑中溶質(zhì)濃度X2=0.0001,要求吸收率為99%時，吸收液出塔組成X1為多少？氣相總傳質(zhì)單元高度為多少？（2）若解吸操作質(zhì)量下降，入塔的吸收劑中溶質(zhì)濃度升到X2=0.0004，而其它條件不變（溶質(zhì)入塔濃度、液氣比、平衡關(guān)系），則溶質(zhì)可能達(dá)到的吸收率為多少？出塔溶液濃度為多少？8、 擬在常壓填料吸收塔中，用清水逆流吸收混合氣中的溶質(zhì)A。已知入塔混合氣體中含有A1%（體積%），要求溶質(zhì)A的回收效率為80%，若水的用量為最小用量的1.5倍，操作條件下相平衡方程為y=x，氣相總傳質(zhì)單元高度為1m，試求所需填料層高度。解：Y=-^^=0,01=0.01011 1-y1 1-0.01匕=**1一畏=0.0101*1-0.8=2.02*10-3Y0.0101

X*=—1= =0.01011m1Z=H°g*Ng=1*3.063=3.063m9、壓強(qiáng)為101.3kPa、溫度為20°C時，測出100g水中含氨2g，此時溶液上方氨的平衡分壓為1.60kPa，試求E、m和H。若通過充惰性氣體使總壓增為202.6kPa，氨的分壓不變，系統(tǒng)溫度仍維持20C，求此時的E、m和H。解：（1）已知氨的分子量為Ma=17，水的分子量為M「18,2—17—=i1534100+21,1534氨在水中的摩爾濃度可計算得CA=1000(kmol?m-3)C_根據(jù)亨利定律P*二(kmol?m-3)C 1.1534: =0.721H=P*(kmol?m-3?kPaH=P*(kmol?m-3?kPa-1)PsH-Ms1000=0.721x18=77.05(kPa)（2）雖然總壓升高至P=202.6kPa，但氨的分壓仍保持不變，且由于系統(tǒng)溫度未變，則E、H均維持20C時的值不變，因為E、H僅為溫度的函數(shù)，與總壓無關(guān)，但m卻隨總壓的變化而變化，這是由于氣相中溶質(zhì)的摩

爾分率發(fā)生了變化。10、 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)塔氣體中溶質(zhì)A的含量為8%（體積%）,吸收率為98%，操作條件下的平衡關(guān)系為Y*=