第五章.吸收一章习题及答案
吸收一章习题及答案
一、填空题
1、用气相浓度△y为推动力的传质速率方程有两种,以传质分系数表达的速率方程为____________________,以传质总系数表达的速率方程为___________________________。
NA = ky (y-yi) NA = Ky (y-ye)
2、吸收速度取决于_______________,因此,要提高气-液两流体相对运动速率,可以_______________来增大吸收速率。 双膜的扩散速率 减少气膜、液膜厚度
3、由于吸收过程气相中的溶质分压总 _________ 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-ye)_________。 大于 上方 增大 远离 增大
4、用清水吸收空气与A的混合气中的溶质A,物系的相平衡常数m=2,入塔气体浓度y = 0.06,要求出塔气体浓度y2 = 0.006,则最小液气比为_________。 1.80
5、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。 减少 靠近
6、某气体用水吸收时,在一定浓度范围内,其气液平衡线和操作线均为直线,其平衡线的斜率可用_________常数表示,而操作线的斜率可用_________表示。 相平衡 液气比
7、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HOG将_________,NOG将_________ (增加,减少,不变)。 不变 增加
8、吸收剂用量增加,操作线斜率_________,吸收推动力_________。(增大,减小,不变) 增大 增大
9、计算吸收塔的填料层高度,必须运用如下三个方面的知识关联计算:_________、_________、_________。
平衡关系 物料衡算 传质速率。
10、填料的种类很多,主要有________、_________、_________、 ________、___________、______________。
拉西环 鲍尔环 矩鞍环 阶梯环 波纹填料 丝网填料
11、填料选择的原则是_________________________________________。 表面积大、空隙大、机械强度高价廉,耐磨并耐温。
12、在选择吸收剂时,首先要考虑的是所选用的吸收剂必须有__________________。
良好的选择性,即对吸收质有较大的溶解度,而对惰性组分不溶解。
13、填料塔的喷淋密度是指_____________________________。
单位塔截面上单位时间内下流的液体量(体积)。
14、填料塔内提供气液两相接触的场所的是__________________。 填料的表面积及空隙
15、填料应具有较_____的__________,以增大塔内传质面积。 大 比表面
积
16、吸收塔内填装一定高度的料层,其作用是提供足够的气液两相_________ 传质面积
二、选择题
1、吸收速率主要决定于通过双膜的扩散速度,要提高气液两流体的相对运动,提高吸收效果,则要_________。B
A. 增加气膜厚度和减少液膜厚度 B. 减少气膜和液膜厚度C. 增加气膜和液膜厚度
2、当吸收质在液相中的溶解度甚大时,吸收过程主要受_________控制,此时,总吸收系数Ky近似等于_________。A、 D
A. 气膜; B. kx;C. 气液膜同时;D. ky;E. 液膜;F. Kx
3、双膜理论认为吸收过程的阻力集中在_________。A
A. 两膜层中; B. 界面上; C. 液膜之中; D. 气膜之中;
4、升温会使气体在液体中的溶解度_________,对吸收操作_________。C、 D
A. 有利; B. 变大; C. 变小;D. 不利; E. 不变; F. 无影响;
5、_________,对吸收操作有利。A
A.温度低,气体分压大时 B.温度低,气体分压小时;C.温度高,气体分压大时;
D.温度高,气体分压小时;
6、对处理易溶气体的吸收,为较显著地提高吸收速率,应增大_________的流速。A
A. 气相; B. 液相; C. 气液两相;
7、若享利系数E值很大,依据双膜理论,则可判断过程的吸收速率为_________控制。B
A. 气膜; B. 液膜; C. 双膜
8、在吸收塔某处, 气相主体浓度y = 0.025,液相主体浓度x = 0.01,气相传质分系数ky = 2 kmol.m-2.h-1,气相总传质系数Ky = 1.5kmol.m-2.h-1,则该处气液界面上气相浓度yi 应为_______,平衡关系y = 0.5x。B
A. 0.02 B. 0.01 C. 0.015 D. 0.005
ye = 0.5×0.01 = 0.005
NA = Ky(y-ye)= ky(y-yi)
1.5(0.025-0.005)=2(0.025-yi)
∴yi = 0.01
9、通常所讨论的吸收操作中,当吸收剂用量趋于最小用量时,完成一定的分率_______。D
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。
10、对于逆流操作的吸收塔,其它条件不变,当吸收剂用量趋于最小用量时,则_____。D
A. 吸收推动力最大; B. 吸收率最高;C. 出塔气浓度最低; D. 吸收液浓度趋于最高。
11、在常压下用水逆流吸空气中的CO2,若将用水量增加则出口气体中的CO2量将_____气相总传质系数Ky 将_____,出塔液体中CO2浓度将_____。B. A. B.
A. 增加、 B. 减少、 C. 不变
12、选择吸收设备时,综合考虑吸收率大,阻力小,稳定性好结构简单造价小,一般应选_____。A
A. 填料吸收塔 B. 板式吸收塔 C. 喷淋吸收塔
13、为使脱吸操作易于进行,通常可采用_____或_____。A、 C
A. 升温; B. 加压; C. 减压; D. 降温;
14、对于脱吸操作,其溶质在液体中的实际浓度_____与气相平衡的浓度。B
A. 小于; B. 大于; C. 等于;
15、填料吸收塔空塔的速度应_____于液泛速度。B
A. 大; B. 小 ; C. 等
16、对吸收操作影响较大的填料特性是_____。A
A. 比表面积和自由体积; B. 机械强度; C. 对气体阻力要小;
五、计算题
1、某一逆流操作的填料塔中,用水吸收空气中的氨气。已知塔底气体进气浓度为 0.026(摩尔比)(下同),塔顶气相浓度为0.0026,填料层高度为1.2m,塔内径为0.2m,吸收过程中亨利系数为0.5 atm,操作压力0.95 atm,平衡关系和操作关系(以摩尔比浓度表示)均为直线关系。水用量为0.1m3.h-1,混合气中空气量为100m3.h-1(标准状态下)。试求此条件下,吸收塔的气相总体积传质系数。
解:方法1:
Y1 = 0.026, Y2 = 0.0026,m = E/P = 0.5/0.95 = 0.526
Ls /GB = 0.1×1000/18/(100/22.4) = 1.244
GB /A = (100/22.4)/(π/4×0.22) = 142.1 kmol.m-2.h-1
X1 = ( Y1 - Y2)/(Ls / GB) = (0.026-0.0026)/1.244
= 0.0188
ΔY1 = Y1 –Y1e = 0.026-0.526×0.0188 = 0.0161
ΔY2 = Y2 – Y2e = 0.0026
ΔYm = (ΔY1-ΔY2)/ln(ΔY1/ΔY2) = 0.00741
NOG = (Y1-Y2)/ΔYm = 3.16
∴ KYa= ((GB/A)/Z)×NOG = 142.1/1.2×3.16
= 37.42 kmol.m-3.h-1
方法2:
A = (Ls /GB)/m = 1.244/0.526 = 2.365
NOG = A/(A-1)×ln[(1-1/A)(Y1-mX2)/(Y2-mX2)+1/A]
= 2.365/1.365×ln[(1-1/2.365)(0.026/0.0026) +1/2.365] = 3.16
∴ KYa= 37.42 kmol.m-3.h-1
2、在常压逆流操作的填料塔内,用纯溶剂S 吸收混合气体中的可溶组分A 。入塔气体中A 的摩尔分率为0.03,要求吸收率为95%。 已知操作条件下的解吸因数为 …… 此处隐藏:6459字,全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……
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