****第五部分吸收一、填空題5-1在液相中，若溫度提高1倍，粘度不變，則擴(kuò)散系數(shù) 。答案：增大1倍分析：由D=D(T)(5)可知。0T日05-2操作中的吸收塔，當(dāng)生產(chǎn)任務(wù)一定，若吸收劑用量小于最小用量，則吸收效果 . 答案：達(dá)不到要求分析：所謂最小液氣比及最小吸收劑用量是針對(duì)一定的分離任務(wù)而言的，當(dāng)實(shí)際液氣比或吸收劑用量小于最小值時(shí)，則吸收效果達(dá)不到給定的分離要求。5-3脫吸因數(shù)s的表達(dá)式為,在Y-X坐標(biāo)系下的幾何意義是 。答案：s=格v;平衡線斜率與操作線率之比L5-4在氣體流量、氣相進(jìn)出口組成和液相進(jìn)口組成不變時(shí)，若減少吸收劑用量，則操作線將 平衡線，傳質(zhì)推動(dòng)力將 ,若吸收劑用量減至最小吸收劑用量時(shí)，設(shè)備費(fèi)用將 。答案：靠近；減??；無窮大5-5對(duì)逆流操作的填料吸收塔，當(dāng)脫吸因數(shù)s>1時(shí)，若塔高為無窮大，則氣液兩相將于塔—達(dá)到平衡。 答案：底分析：因平衡線的斜率大于操作線的斜率，故操作線無限延長(塔高無限大)時(shí)，將在高濃度端與平衡線相交，即兩相在塔底達(dá)到平衡。5-6根據(jù)雙膜理論，兩相間的傳質(zhì)阻力主要集中在 ，增加氣液兩相主體的湍動(dòng)程度，傳質(zhì)速率將 。答案：相界面兩側(cè)的液膜和氣膜中；增大5-7s1,s2,s3是3種氣體在吸收過程中的脫吸因數(shù)，已知s>s>s，且吸收過程的操作條件123 1 2 3相同，試將3種氣體按溶解度大小排序如下 。答案：第3種最大，第2種次之，第1種最小

分析：操作條件相同，VL相同，由分析：操作條件相同，VL相同，由s=mV可知當(dāng)s>s>s123m>m>m123而m值愈大，表明氣體溶解度愈小。5-8壓力 ,溫度 ,將有利于吸收的進(jìn)行。答案：增大；下降分析：由m=E，說明m是溫度和壓力的函數(shù)。一般情況下，溫度下降，則E值下降，故溫度下降，壓力增大，導(dǎo)致m值下降，溶解度增大，有利吸收。5-9難溶氣體屬控制，主要傳質(zhì)阻力集中于 覦答案：液膜；液膜5-10雙膜理論的基本假設(shè)是：(1) ;(2) ;(3) 。答案：氣液界面兩側(cè)各存在一層靜止的氣膜和液膜；全部阻力集中于該兩層靜止膜中，膜中的傳質(zhì)是定態(tài)分子擴(kuò)散；在相界面處，兩相達(dá)平衡。5-11等分子反向擴(kuò)散適合于描述 過程中的傳質(zhì)速率關(guān)系。一組分通過另一停滯組分的擴(kuò)散適合于描述過程中的傳質(zhì)速率關(guān)系。答案:精餾，吸收和脫吸.5-12欲得到一定濃度的溶液，對(duì)易溶氣體所需的分壓 ,而對(duì)難溶氣體所需的分壓則 。答案：較低，很高分析：由亨利定律P=Ex難溶氣體的E值很大，故需要的分壓高，而易溶氣體的E值很小，故需要的分壓低.5-13在選擇吸收劑時(shí)，應(yīng)主要考慮的4個(gè)方面1,2__二_,3,4。答案：溶解度，選擇性；揮發(fā)性；粘性5-12漂流因數(shù)反映 ,當(dāng)漂流因數(shù)大于1時(shí)表明 。答案：總體流動(dòng)對(duì)傳質(zhì)速率的影響；由于有總體流動(dòng)而使傳遞速率較之單純分子擴(kuò)散速率要大一些。5-13物質(zhì)在靜止流體中的傳遞，主要是依靠流體 的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。物質(zhì)在湍流的傳遞,主要是依據(jù)靠流體 的無規(guī)則運(yùn)動(dòng). 答案：分子；質(zhì)點(diǎn)5-14對(duì)流傳質(zhì)是指發(fā)生在運(yùn)動(dòng)著的流體與 之間的傳質(zhì)過程。答案：相界面TOC\o"1-5"\h\z5-153種具有代表性的傳質(zhì)理論是：1 ,2 3 -。答案：雙膜理論；溶質(zhì)滲透理論；表面更新理論。5-16吸收操作時(shí)，塔內(nèi)任一橫截面上，溶質(zhì)在氣相中的實(shí)際分壓總是 與其接觸的液相平衡分壓，所以吸收操作線總是位于平衡線的 。反之，如果操作線位于平衡線 ，則應(yīng)進(jìn)行脫吸過程。答案：高于；上方，下方。5-17當(dāng)氣體處理量及初、終濃度已被確定，若減少吸收劑用量，操作線的斜率將 ，其結(jié)果是使出塔吸收液的濃度 ，而吸收推動(dòng)力相應(yīng) 。答案：變??；變大；變小分析：由題意知V、y、y已經(jīng)確定，減少L用量意味著液氣比減小，因低濃度端12已固定，故操作線斜率變小且向平衡線靠近，使傳質(zhì)推動(dòng)力變小。又由物料衡算：V(y-y)=L(xt)=常數(shù)可知當(dāng)x一定時(shí)，L減小，x必增大。12 12 2 15-18一般情況下取吸收劑用量為最小用量的 倍是比較適宜的.答案：1.1-2.05-19填料層高度的計(jì)算將要涉及 、 與 這3種關(guān)系式的應(yīng)用。答案：物料衡算；傳質(zhì)速率；相平衡5-20傳質(zhì)單元數(shù)N及N反映H及H則與設(shè)備的型式、設(shè)備中的操作條OGOL OG OL件有關(guān),表示 ,是吸收設(shè)備性能高低的反映。答案：分離任務(wù)的難易；完成一個(gè)傳質(zhì)元所需的填料層高度5-21在氣液進(jìn)口濃度給定的情況下，參數(shù)彳―丫2*值的大小反映 。在氣液進(jìn)口濃度Y—Y*22及吸收率已知的條件下，參數(shù)S值的大小反映。答案：溶質(zhì)吸收率的高低；吸收推動(dòng)力的大小

5-22對(duì)于低濃度氣體吸收操作，在求傳質(zhì)單元數(shù)時(shí)，解析法的適用條件是,對(duì)數(shù)平均推動(dòng)力法的適用條件是，梯級(jí)圖解法的適用條件是 ，圖解積分法的適用條件是。答案：操作范圍內(nèi)平衡線為直線；操作范圍內(nèi)平衡線為直線；操作范圍內(nèi)平衡線彎曲程度不大；各種情況5-23總的來說，由于化學(xué)反應(yīng)消耗了進(jìn)入液相中的溶質(zhì)，使溶質(zhì)的有效溶解度,而平衡分壓，使吸收過程的推動(dòng)力 若溶質(zhì)組分進(jìn)入液相后立即反應(yīng)被消耗掉，則界面上的溶質(zhì)分壓為，吸收過程可按膜控制的物理吸收計(jì)算。答案：增大；降低；增大；零；氣膜5-24克列姆塞爾方程的最簡(jiǎn)形式為。答案：An5-24克列姆塞爾方程的最簡(jiǎn)形式為。答案：An,AXAY2——AX)25-25對(duì)常壓下低濃度溶質(zhì)的氣液平衡系統(tǒng),當(dāng)液相總濃度增加時(shí),其相平衡常數(shù)m答案：增大分析：由亨利定律c分析：由亨利定律y=mx=mt-c式中ca 溶質(zhì)的濃度，kmol/m3；c 溶液總濃度，kmoljm3；由題知y，C不變，C增加，故m必增大。A5-25當(dāng)填料層高度等于傳質(zhì)單元高度H時(shí)，則該段填料層的傳質(zhì)單元數(shù)N=OG OG 進(jìn)出該填料段的氣體摩分?jǐn)?shù)之差等于。答案：1；該段用氣相摩分?jǐn)?shù)表示的平均推動(dòng)力5-26對(duì)逆流吸收系統(tǒng)，若脫吸收因數(shù)5=1，則氣相總傳質(zhì)單元數(shù)n將 理論板數(shù)N。OG T若脫吸因數(shù)S>1，則N將 N。答案：等于；小于OG T分析：由△_=曰可知 s=1時(shí),N=NN lns OGTOGs>1時(shí),N<N s<1時(shí),N>NOGT OGT

5-27生產(chǎn)中常見的脫吸方法有 , 和 答案：通入惰性氣體；通入水蒸氣；降壓5-28用清水在填料塔中逆流吸收空氣的氨，已知?dú)怏w入塔濃度為y=5%（摩爾），平衡關(guān)系1Y=0.75X，填料層高為無窮大。試問：（1）當(dāng)液氣流量之比為1時(shí)，出塔氣相組成y= ，吸收率①= %；2 A （2）當(dāng)液氣流量之比為0.7時(shí)，出塔氣相組成y=，吸收率①= %。2 A 答案：（1）0，100%；（2）0.0031，94%分析：（1）當(dāng)L=1時(shí)s=mV=075=0.75<1V L1操作線在低濃度端已平衡線相交，即兩相在塔頂達(dá)到平衡，故有X=0,Y*=0所以①=y-2*=100%AYL mV0.75）—=0.7,s=——=——=1.07>1TOC\o"1-5"\h\zV L 0.7說明操作線在高濃度端與平衡線相交，即兩相在塔底達(dá)到平衡，故有X*=1=些=0.067m0.75由V(Y-Y%L(X*-X)12 1 2Y=Y-LX*=0.05-0.7x0.067=0.00311V1所以①二二二0.05-0.0031二94%aY0.0515-29在X—Y圖上示意繪出兩塔操作線Y1XX 0XXXX1 3 21 3圖5-15-32附圖5-30低濃度難溶氣體的逆流吸收操作系統(tǒng)，若僅增加液體量，而不改變其他條件，則此塔的氣相總傳質(zhì)單元數(shù)n將，氣體出口濃度丫將。OG 2 答案：增大；下降分析：難溶氣體的吸收過程為液膜阻力控制，主要阻力在液相，即1mm =——+——氏——KkkkYYxx當(dāng)增加液體量，可增大液膜傳質(zhì)系數(shù)，有效降低液膜阻出,故總阻力.￡下降。TOC\o"1-5"\h\z所以H=V將變小而Z不變，故n將增大。0GKaQ OGY因s=竺隨L的增加而下降。由S，N，「mX2關(guān)系可知「mX2將增加，故Y必下降。L OGY—mX Y—mX 222 225-31化學(xué)吸收的歷程為溶質(zhì)， ， ，4個(gè)步驟構(gòu)成。答案：在氣相中擴(kuò)散到液面；溶解進(jìn)入液相；在液相中擴(kuò)散；在液相中反應(yīng)。5-32在逆流操作的填料塔中，用純?nèi)軇┪漳硽怏w混合物中的有害成分。已知平衡關(guān)系為Y=2X，操作液氣比L=2，入塔氣中含0.007（摩爾分?jǐn)?shù)，下同），出塔液相濃度為0.003,則V氣相總傳質(zhì)單元N= 。若將填料塔改為板式塔，則理論板數(shù)N= 。OG T 答案：6；6分析：由物料衡算求Y2VY-Y)12X=0-=2Y=0.007V 1所以Y=Y--X=0.007—2x0.003=0.0012 1V2

由于s=mV=L可知平衡線與操作線相互平行，二線間垂直距離處處相等，故用對(duì)數(shù)平均推L動(dòng)力法求N。OGAY=AY=Y—mX=Ym22 22NOGY—YY—Y0.007—NOG0.001當(dāng)s當(dāng)s=1時(shí)，有N=N=6TOG二、單項(xiàng)題5-33氣相壓力定，溫度提高1二、單項(xiàng)題5-33氣相壓力定，溫度提高1倍，組分在氣相中的擴(kuò)散系數(shù)；若溫度不變，壓力增加1倍，則擴(kuò)散系數(shù)答案：C；BA增大1A增大1; B.減少1倍;C. 約原來的23/2倍；D.不變；分析：由馬克斯韋爾一吉利蘭公式有 D=D(幺)(T)3/2opTo5-34操作中的吸收塔，當(dāng)其他操作條件不變，僅降低吸收劑入塔濃度，則吸收率將又當(dāng)用清水作吸收劑時(shí)，其他操作條件不變，僅降低入塔氣體濃度，則吸收率將答案A;CA增大：B.A增大：B.降低;C.不變；D.不確定；分析:第一問因?yàn)槲談┤胨舛认陆?使塔內(nèi)傳質(zhì)推動(dòng)力增大,傳質(zhì)效果提高,從而使氣體出塔濃度下降,吸收率增大.第二問因?yàn)閆、H不變，可知N也不變第二問因?yàn)閆、H不變，可知N也不變OGOG由NOGT“ 、y—mxIn(1—s)—1 2-+sy—mx22LIn1-s +s1—中A及s=mV-不變 可知中不變LA5-35低濃度逆流吸收操作中，若其他操作條件不變，僅降低入塔液體組成X，則：氣相總傳2質(zhì)單元高度h將;氣相總傳質(zhì)單元數(shù)N將;氣相出塔組成Y將;液相出OGOGOG塔組成X將1答案：C；C；B塔組成X將1A增加；B減??；C不變；D不確定.分析：因?yàn)闅庖毫髁坎蛔?，所以H不變，又因?yàn)閆不變，故N不變。OGOGOGNOGI()Y-mXlnY-s) NOGY-mX2可知當(dāng)n、s不變時(shí)，Yi-mX2也不變，因?yàn)閅>Y，故Y必下降。

OG Y-mX 1 2 222同理由Na=同理由Na=占W（>A）冷+A11，可知當(dāng)A、N不變時(shí)，OLY1-mX2也不變，故當(dāng)X下降時(shí)X必下降。Y-mX 2 115-36雙組分氣體（A、B）進(jìn)行穩(wěn)定分子擴(kuò)散，/及n分別表示在傳質(zhì)方向上某AA截面處溶質(zhì)A的分子擴(kuò)散速率與傳質(zhì)速率，當(dāng)系統(tǒng)的漂流因數(shù)大于1時(shí)，|八|答案：C；AA.大于； B.小于；C.等于；D.不確定分析：因?yàn)槭请p組分氣體，所以系統(tǒng)中A和B的濃度梯度大小相等方向相反。由費(fèi)克定律可知A和B的分子擴(kuò)散速率也將大小相等方向相反。然而因漂流因數(shù)大于1，說明產(chǎn)出了主體流動(dòng)，結(jié)果增大了A的傳遞速率。這里按習(xí)慣B為惰性組分。5-37低濃度逆流吸收操作中，若其他操作條件不變，僅增加入塔氣量，則： 氣相總傳質(zhì)單元高度HG將;氣相總傳質(zhì)單元數(shù)N0G將_；出塔氣相組成Y2將—;出塔液相組成X將—；溶質(zhì)回收率將—；答案：A;B;A;A;B1A增加；B.減??；C.不變；D.不確定分析：由h=可知H 隨丫的增加而增大；TOC\o"1-5"\h\z0GKQ 0GYa由Z=HN不變，可知N下降。0G0G 0G由s=mV及N、S、 Yi-mX2關(guān)系圖，可知$增加和N下降均使L0G Y-mX 0G22「m2下降，故Y必增大，使回收率減小。TOC\o"1-5"\h\z—mX 222由H=-L-，因?yàn)?-隨V的增加而下降，可知H將下降，從而使N增OLKQ K OL OLXa X加。又因?yàn)閚、s、「m2之間的關(guān)系與N、A、「m2之間的關(guān)系規(guī)律完全相同，OGY—mX OLY—mX22 11故可將N、s、Y-m2關(guān)系圖用于N、A、Y-m2關(guān)系，所以當(dāng)A下降，N增大時(shí)，OGY—mX OLY—mX ol22 11二m2將增大，故X必增加?！猰X i125-38對(duì)常壓下操作的低濃度吸收系統(tǒng),系統(tǒng)總壓在較小范圍增加時(shí)，享利系數(shù)E將—，相平衡常數(shù)m將一，溶解度系數(shù)H將___. 答案：C；B；CA增加； B.降低；C.不變；D.不確定分析：因?yàn)榈蛪合翬僅是溫度的涵數(shù)，及m=E H六旦p EMs可是總壓增加E、H不變，m下降。5-39低濃度逆流吸收操作中，若其他入塔條件不變，僅增加入塔氣體濃度,則：出塔氣體濃度Y將一;出塔液體濃度X; 答案：A；A21A增大；B減小；C不變；D不確定分析：N、s皆不變，故「m2不變，所以當(dāng)Y增大時(shí)Y必增大。

OG Y—mX 1 222同理，由A、N不變，知「mX2不變，因?yàn)閄>X，故當(dāng)Y增大時(shí)，X必增大。OL Y-mX 12 1 111從另一角度來看，Y的增大使塔內(nèi)傳質(zhì)推動(dòng)力增大，故X增大。115-40低濃度逆流吸收操作，當(dāng)氣液進(jìn)塔組成不變，而改變操作條件使脫吸因數(shù)s增大，則：氣體出塔濃度Y將_;液體出塔濃度X將―.答案：A；D21A增大；B減??；C不變；D不確定

分析：s=mV,s的增大，意味著操作線將向平衡線靠近，使傳質(zhì)推動(dòng)力減小，故y必L2TOC\o"1-5"\h\z增大，而x怎樣改變和m及L的具體變化有關(guān)，而此題并沒有明確，故x不能確定。

1V 15-41低濃度難溶氣體的逆流吸收過程，若其他操作條件不變，僅入塔氣量有所下降，則：液相總傳質(zhì)單元數(shù)n將 ;液相總傳質(zhì)單元高度R將 ； 氣相總傳質(zhì)單元數(shù)OL OLN將 ；氣相總傳質(zhì)單元高度H將 ；OG OG操作線斜將—. 答案：C;C;A;B;AA.增加；B.減??；C.基本不變；D.不確定；分析：因液膜控制，故HxH,可以為基本不受氣量的影響，所以H及N基本OLL OL OL.不變．由H二sH,S二mV，可知當(dāng)V減小進(jìn)，h 將減小.OG OL L OG由N=AN,A=-，可知當(dāng)V減小時(shí)，N將增加.OGOL mV OG顯然，V減小使點(diǎn)增大.5-42某逆流吸收過程，已知系統(tǒng)滿足亨利定律，吸收因數(shù)a=3，當(dāng)塔高為無窮大時(shí)，(1)塔2底氣相組成，將____y1*；塔頂氣相組成Y2將——y2*.(2)若其他操作條件不變，僅將系統(tǒng)壓力減小了1，則此時(shí)塔底氣相組成y將 y*.3 iiA.大于 B.小于；C.等于；答案：(1)A、C(2)C分析：⑴由a=y=3，知操作線的斜率大于平衡線的斜率。所以當(dāng)塔高為無窮大時(shí)，兩mV2線將于低濃度端相交，即兩相將于塔頂達(dá)平衡，故y>y*,y=y*.11 22(2(2)因?yàn)閙=E，由題意知m'=——2一p3故A，=上=-L-=2x3=1說明平衡線與操作將重合，故y=y*.mV3 32 1 1mV25-43對(duì)同一溫度和液相濃度的稀溶液，如果總壓減小1倍，則與之平衡的氣相濃度(或分

壓） A.y增大1倍；B.p增大1倍；_C.y減小1倍；_"減小1倍；^案：A由題意知總壓分析：稀溶液系統(tǒng)服從亨利定律，則有：p=Ex或尸Exp由題意知總壓P減小1倍，即p=pi，且x,E均不變，則22P2=PP2=P2y2=g2X=P1y廣P1y=——x=——x=2y2p P 1215-44下述分離過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；》離心分離答案：D5-45在常壓塔中用水吸收二氧化碳，K和K分別為氣相和液相傳質(zhì)分系數(shù)，K為氣相總yx y傳質(zhì)系數(shù)，m為相平衡常數(shù)，則— 答案:DA.為氣膜控制，且KA.為氣膜控制，且KxkyyC.為氣膜控制，且Kx幺ym分析：由X=_1+m及Kkkyyx5-46下述說法中錯(cuò)誤的是A.溶解度系數(shù)H值很大，為易溶氣體;C.亨利系數(shù)E值很大，為易溶氣體；5-47下述說法中錯(cuò)誤的是 。B.為液膜控制，且K“kyx k口為液膜控制，且K“包ymm?1-（難溶氣體吸收），可知kx幺kk ymxy答案：CB.享利系數(shù)E值很大，為難溶氣體;D.平衡常數(shù)m值很大，為難溶氣體；答案：AA.液體中的擴(kuò)散系數(shù)與壓力成正比，與粘度成反比；B.氣體中的擴(kuò)散系數(shù)與壓力成反比，與溫度的3次方成正比;2C.液體中的擴(kuò)散系數(shù)與溫度成正比，與粘度成反比；

D.發(fā)生在靜止或滯流流體中的擴(kuò)散屬于分子擴(kuò)散5-48下述說法中錯(cuò)誤的是_____。 答案：B從理想溶液滿足拉烏爾定律，也滿足亨利定律；B.理想溶液滿足拉烏爾定律