吸收过程练习题

2012化工习题之吸收过程1

一、填空(96小题,共189.0分) [1]在0.1 MPa和20 ℃下，1000 g水中可溶解1.69 gCO2,则该溶液摩尔分数为 6.91×10-4 ，摩尔比（比摩尔分数）为6.91×10-4 。

[2]牛顿粘性定律、傅立叶定律和费克定律三者之间具有明显的类似性。这三种过程之间存在类似性，正

是由于动量、热量和质量三者都是凭借 分子 运动来进行传递的。分子扩散过程应遵循 费克 定律，即分子扩散速度与 浓度梯度 成正比。

[3]在一定的操作压强和温度下,循环使用吸收剂中的吸收质浓度的 降低 和吸收剂用量的 增加 都有利于提高吸收过程的推动力;但是,带来的问题往往是使吸收剂的 再生费用 增加了。

[4]在填料塔中,乱堆的填料具有 使液体均匀分布 的优点,但缺点是 有向塔壁偏流的现象。 [5]在同一物系中，气体的亨利常数E 和溶解度常数H的数值大小只取决于 温度 ,而相平衡常数m还与 总压强 有关。当温度升高时E值 增大 ,H值 减小 ,m值 增大 。

[6]填料吸收塔正常操作时,若液气比增大,则吸收液的出塔浓度 降低 ,吸收的推动力 增大 。 [7]如下图的气液平衡曲线示意图中，A(xA ,yA),B(xB ,yB),C(xC ,yC)分别代表三种物系的实际浓度，则由此可判断三种情况下传质的方向分别为： A、 吸收过程 ;B、 达到平衡 ;C、 解吸过程。

[8]某合成氨厂脱硫用质量分数为0.01的稀氨水，其摩尔分数为 1.06×10-2 ，摩尔比（比摩尔分数）为 1.07×10-2 。

[9]常压（101.3 kPa）下，20 ℃的空气被水蒸气所饱和，已知该条件下水蒸气饱和蒸气压为2330 Pa, 则该湿空气的摩尔分数为2.30×10-2，摩尔比（比摩尔分数）为2.35×10-2 。 [10]物质以扩散的方式由一相到另一个相的转移为传质过程。传质过程可以在两相流体之间进行，也可以在流体与固体两相之间进行。属于前者的单元操作如 吸收;精馏;萃取; 等;属于后者的单元操作如 干燥;吸附;浸取（固-液萃取） 等。

[11]由于均相混合物的组成可以用多种方法来表达，所以亨利定律的数学表达式也有： p*=Ex ; p*=C/H; y*=mx ; 和 Y*=mX 等几种形式。

[12]气相分子扩散系数随温度升高而增大 ，随压强升高而减小;液相分子扩散系数随粘度增加而减小。 [13]涡流扩散系数除与流体的性质有关外，主要受 流体流动状况 的影响。

[14]传质速率方程的表达形式，以及传质系数的数值和单位，均因传质推动力所采用的表示方法而异。常

用的传质系数及其单位有： [KG]= kmol·m-2·s-1·Pa-1 ; [KY]= kmol·m-2·s-1·(kmol·m-3)-1或m·s-1 ; [KL]= kmol·m-2·s-1; [KX]= kmol·m-2·s-1 。 [15]传质设备中应用最为广泛的为填料塔和浮阀塔。前者气液两相间的物质传递主要是在 填料表面 上进行;后者气液两相间的物质传递主要是在 气泡表面上进行。

[16]传质过程常用的塔设备有填料塔和板式塔两种。按两相流体的接触方式可分为连续接触设备（或称微分接触设备）和分级接触设备，填料塔属于 连续接触 设备，而板式塔属于 分级接触设备。

[17]两相流体传质设备按两相接触时的状态可分为膜状接触设备、鼓泡接触设备和喷射接触设备。传质设备中常用的填料塔属于 膜状接触设备 设备，而浮阀塔属于 鼓泡接触设备设备。

[18]单分子单方向扩散速率方程与等分子反向扩散速率方程适用于不同的场合，如吸收过程属于 单分子单方向扩散 过程，而双组分精馏属于 等分子反向扩散过程。

[19]相际传质过程主要依靠物质的扩散作用，而物质的扩散主要有两种基本方式：分子扩散 和涡流扩散。 [20]相际传质过程主要依靠物质的扩散作用，而物质的扩散主要有两种基本方式：物质借分子运动由一处向另一处转移而进行物质扩散的方式，即为 分子扩散 ;物质因流体的旋涡运动或流体质点的相对位移而进行物质扩散的方式即为 涡流扩散。

[21]气相总传质系数与膜系数之间的关系为=+,该式表示单位相界面的传质总阻力等于 气

膜阻力 和 液膜阻力之和。当其中 项的值远大于项时,则表明该过程为气膜控制。

[22]在填料吸收塔正常操作状态下,气体充满整个填料层的自由空间连续流动,气体为 连续 相;而液体经喷洒器沿填料壁面呈膜状流动,液体为 分散 相。但塔的操作状态超过泛点之后,气体与液体将会发生相的转变。

[23]若使含氨摩尔分数为0.10氨的空气-氨混合气与含氨摩尔分数为0.05的稀氨水接触,(此时的相平衡方程为:y=1.1 x),则将发生的物质传递过程称为 吸收 过程。

[24]若使含氨摩尔分数为0.10的空气-氨混合气与含氨摩尔分数为0.05的稀氨水在塔内进行逆流接

触,(此时的相平衡方程为:y=1.2 x),则混合气出口含氨的摩尔分数最低为 0.06 ,溶液出口含氨的摩尔分数最高为 0.08 。

[25]亨利定律可表达为 pA*=ExA 或 pA*= cA/H,其中亨利常数E随温度的升高而 升高 ,而溶解度常数H则随温度的升高而 降低。

[26]如图所示,用某吸收剂在吸收塔中逆流吸收某混合气中的一个组分。若混合气的进口浓度Y1增加,而惰性组分的摩尔流率FB 、吸收剂的摩尔流率FC 、吸收剂入口浓度X2以及操作温度和压强都不变,则混合气出口浓度Y2将 增加 ,溶液的出口浓度X1将 增加 。

[27]吸收操作中,温度不变,压强增大,可使相平衡常数减小;传质推动力增大。 [28]填料吸收塔操作中,当液气比越大,液泛速度就越 小 ;液体的粘度越大,液泛速度就越 小 ;填料因子越小,液泛速度就越 大。

[29]在连续接触的填料塔内,进行定常等温吸收操作,填料层高度的计算,可由物料衡算式和吸收速率方程联列导出计算式, 填料层总高度等于 传质单元高度 和 传质单元数之乘积。

[30]在连续接触的填料塔内,进行定常等温吸收操作,填料层高度可由传质单元高度和传质单元数之乘积进行计算,其中传质单元数计算较为麻烦。当平衡曲线不是直线时,难以用积分公式直接求解,只能借助于各种 数值积分 的方法求值 ;只有当平衡关系遵守亨利定律时,可直接求得解析解,称之为 对数平均推动力（或吸收因数法） 法。

[31]填料吸收塔的操作状态超过泛点之后,将发生相的转变,气体由 连续 相转化为 分散 相;液体由 分散相转化为 连续 相。

[32]根据气液相平衡关系可判明过程进行的方向和限度。当气相中吸收质的分压pA高于液相浓度xA相应的平衡分压pA*,即pA>pA*时, 气 相中吸收质能够向 液 相转移,即能够进行 吸收过程;反之,即pA*>pA, 液 相中吸收质向 气 相转移,即进行 解吸过程;当pA=pA* 时,则过程达到极限。

[33]液相传质总系数与膜系数之间的关系为=+,该式表示单位相界面的传质总阻力等于 气膜阻

力 与 液膜阻力之和。当其中 1/k1 项的值远大于 H/kg 项时,则表明相际传质过程受液膜控制。

[34]操作线和操作方程表示吸收塔中任何一个截面上气相和液相进行接触时的 实际操作 浓度关系,而平衡曲线和平衡关系式则表示气相和液相之间的 平衡 浓度关系。

[35]在吸收过程中,一相的实际浓度与另一相实际浓度所要求的平衡浓度之差,即为气液相之间传质过程的 推动力 ,它表示了吸收塔内的某一截面上,实际物系点偏离平衡浓度的程度。 [36]某混合气体中含有体积分数为0.20的CO2,其余为空气。在101.3 kPa及30 ℃下,用清水吸收其中CO2时,已知30 ℃时CO2水溶液的亨利常数E为1.884×105 kPa,则液相中CO2的最大浓度为 1.08×10-4 。

[37]吸收是利用气相混 …… 此处隐藏：4836字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……