化工原理習(xí)題第四部分吸收答案

1、第四部分氣體吸取一、填空題1物理吸取操作屬于傳質(zhì)過(guò)程； 理吸取操作是一組分通過(guò)另一停滯組分的單向擴(kuò) 散 ； 2操作中的吸取塔，如使用液氣比小于設(shè)計(jì)時(shí)的最小液氣比，就其操作結(jié)果是達(dá)不到要求的吸取分別成效；3如吸取劑入塔濃度x 2 降低，其它操作條件不變， 吸取結(jié)果將使吸取率增大；4如吸取劑入塔濃度x 2 降低，其它操作條件不變， 就出口氣體濃度降低；5含 so2 為 10%體積的氣體混合物與濃度 c 為 0.02 kmol/m3 的 so2 水溶液在一個(gè)大氣壓下相接觸；操作條件下兩相的平穩(wěn)關(guān)系為 p* =1.62c （大氣壓），就so2 將從 氣相 向 液相 轉(zhuǎn)移；6含 so2 為 10%體積的

2、氣體混合物與濃度c 為 0.02 kmol/m3 的 so2 水溶液在一個(gè)大氣壓下相接觸；操作條件下兩相的平穩(wěn)關(guān)系為p* =1.62c 大氣壓 ，以氣相組成表示的傳質(zhì)總推動(dòng)力為0.0676 atm大氣壓；7總傳質(zhì)系數(shù)與分傳質(zhì)系數(shù)之間的關(guān)系為l/k l =l/k l +h/k g，其中 l/k l 為液膜阻力 ；8總傳質(zhì)系數(shù)與分傳質(zhì)系數(shù)之間的關(guān)系為l/k l=l/k l +h/kg，當(dāng)氣膜阻力 h/k g項(xiàng)可忽視時(shí)，表示該吸取過(guò)程為液膜掌握；9亨利定律的表達(dá)式之一為p* =ex，如某氣體在水中的亨利系數(shù)e 值很大，說(shuō)明該氣體為難溶氣體；10亨利定律的表達(dá)式之一為p* =ex，如某氣體在水中的亨利

3、系數(shù)e 值很小，說(shuō)明該氣體為易溶氣體；11低濃度氣體吸取中，已知平穩(wěn)關(guān)系y* =2x，kxa=0.2 kmol/m3.s，kya =2 l0-4kmol/m 3.s，就此體系屬氣膜掌握；12壓力增高，溫度降低，將有利于吸取的進(jìn)行；13某操作中的吸取塔，用清水逆流吸取氣體混合物中a 組分；如 y1 下降， l 、v、p、t 等不變，就回收率減小； 14某操作中的吸取塔，用清水逆流吸取氣體混合物中a 組分；如 l 增加，其余操作條件不變，就出塔液體濃度降低；15吸取因數(shù) a 在 y-x 圖上的幾何意義是操作線(xiàn)斜率與平穩(wěn)線(xiàn)斜率之比；16脫吸因數(shù) s 可表示為 mv / l ，吸取因數(shù) a 可表示為l

4、/mv；17脫吸因數(shù) s 在 y-x 圖上的幾何意義是平穩(wěn)線(xiàn)斜率與操作線(xiàn)斜率之比；18在逆流解吸塔操作時(shí)，如氣液入口組成及溫度、壓力均不變，而氣量與液量 同比例削減，對(duì)液膜掌握系統(tǒng)，氣體出口組成將增加；19在逆流解吸塔操作時(shí)，如氣液入口組成及溫度、壓力均不變，而氣量與液量 同比例削減，對(duì)液膜掌握系統(tǒng)，液體出口組成將削減；20吸取過(guò)程物料衡算時(shí)的基本假定是：（1）氣相中惰性氣體不溶于液相；（ 2） 吸取劑不揮發(fā)； 21在氣體流量、氣體進(jìn)出口壓力和組成不變時(shí)，如削減吸取劑用量，就傳質(zhì)推動(dòng)力將減?。?2在氣體流量、氣體進(jìn)出口壓力和組成不變時(shí)，如削減吸取劑用量，就操作線(xiàn)將靠近平穩(wěn)線(xiàn)；23在氣體流量、氣

5、體進(jìn)出口壓力和組成不變時(shí)，如削減吸取劑用量，就設(shè)備費(fèi) 用將增加；24對(duì)肯定操作條件下的填料塔， 如將填料層增高一些， 就塔的 hog 將不變；25對(duì)肯定操作條件下的填料塔， 如將填料層增高一些， 就塔的 nog 將增加 ；26假如一個(gè)低濃度氣體吸取塔的氣相總傳質(zhì)單元數(shù)nog=1，就此塔的進(jìn)出口濃度差（ y 1-y 2）將等于塔內(nèi)按氣相組成表示的平均推動(dòng)力； 27.氣體吸取運(yùn)算中， 表示設(shè)備（填料）效能高低的一個(gè)量是傳質(zhì)單元高度， 而表示傳質(zhì)任務(wù)難易程度的一個(gè)量是傳質(zhì)單元數(shù)；28.單向擴(kuò)散中飄流因a>1；漂流因數(shù)可表示為流淌使傳質(zhì)速率比單純分子擴(kuò)散增加的比率；ppbm，它反映由于總體29.

6、一般來(lái)說(shuō)，兩組份的等分子反相擴(kuò)散表達(dá)在精餾單元操作中，而a 組份通過(guò)b 組份的單相擴(kuò)散表達(dá)在吸取操作中；30.板式塔的類(lèi)型有泡罩塔、 浮閥塔、 篩板塔 （說(shuō)出三種）；板式塔從總體上看汽液兩相呈逆流接觸，在板上汽液兩相呈錯(cuò)流接觸；30.分子擴(kuò)散中菲克定律的表達(dá)式為j ad abdc adz，氣相中的分子擴(kuò)散系數(shù) d 隨溫度上升而增大（增大、減?。S壓力增加而減?。ㄔ龃蟆p 小 ）； 31.易溶氣體溶液上方的分壓小，難溶氣體溶液上方的分壓 大，只要組份在氣相中的分壓大于液相中該組分的平穩(wěn)分壓，吸取就會(huì)連續(xù)進(jìn)行；32.依據(jù)雙膜理論，兩相間的傳質(zhì)阻力主要集中在相界面兩側(cè)的液膜和氣膜處，增加氣液兩相主

7、體的湍動(dòng)程度，傳質(zhì)速率將增大 ；33.吸取的逆過(guò)程稱(chēng)為解吸；34.對(duì)于低濃度氣體吸取，其氣、液相平穩(wěn)關(guān)系服亨利定律；35 依據(jù)氣體混合物中各組分在液體溶劑中溶解度的不同，從而使氣體混合物得以分別的操作稱(chēng)為吸??；36、當(dāng)物系肯定時(shí)，亨利系數(shù) e 隨系統(tǒng)的溫度而變化， 通常溫度上升，e 值 增大；37、吸取塔的操作線(xiàn)斜率為液氣比ls v b，斜率越大，操作線(xiàn)平穩(wěn)線(xiàn)，就各截面上吸取推動(dòng)力增大；38.在低濃度的難容氣體的逆流吸取塔中，如其他條件不變而入塔液體量增加，就此塔的液相傳質(zhì)單元數(shù)nol 將減小，而氣相總傳質(zhì)單元數(shù)nog 將不變，氣體出口濃度ya 將降低；39.在逆流吸取塔中，用清水吸取混合氣中

8、的溶質(zhì)組分，其液氣比l/g為 2.7，平穩(wěn)關(guān)系為 y=1.5x ，如溶質(zhì)的吸取率為90 % ，就操作液氣比與最小液氣比之比值 為2； 40.含低濃度的難容氣體的混合氣體，在逆流填料吸取塔內(nèi)進(jìn)行吸取操作，傳質(zhì)阻力主要存在于液相中；如增大液相湍動(dòng)程度，就氣相總體積吸取系數(shù)kya 值將增大；如增加吸取劑的用量， 其他操作條件不變， 就氣體出塔濃度y 2 將減?。蝗苜|(zhì) a 的吸取率將增大；如系統(tǒng)的總壓強(qiáng)上升，就亨利系數(shù) 將不變，相平穩(wěn)常數(shù)將減??；41.如某氣體在水中的恒里面系數(shù)e 值很大，說(shuō)明該氣體為；難溶氣體，該吸取過(guò)程為液膜掌握過(guò)程；42.用逆流操作的吸取塔處理低濃度易溶溶質(zhì)的氣體混合物，其他條件

9、均不變，而入口氣體濃度增加， 就此塔的液相總傳質(zhì)單元數(shù)不變，出口氣體組成增加，出口液相組成增加； 43.在吸取操作過(guò)程中，保持氣液相流量、氣相進(jìn)口組成不變，如液相進(jìn)口濃度降低，就塔內(nèi)平均傳質(zhì)推動(dòng)力將增大，氣相出口濃度將減??；44.對(duì)填料塔期末掌握的逆流吸取過(guò)程，如其他操作條件不變，將氣液流量同比例減小，就氣體出塔組成y2 將 減小，液體出塔組成x 1 將增大；二、挑選題 1用純?nèi)軇┪』旌蠚庵械娜苜|(zhì)；逆流操作，平穩(wěn)關(guān)系滿(mǎn)意亨利定律；當(dāng)入塔氣體濃度 y1 上升，而其它入塔條件不變，就氣體出塔濃度y2 和吸取率的變化為：（c）；a y 2 上升，下降b y 2 下降，上升c ） y2 上升，不變d

10、）y2 上升，變化不確定 2在填料塔中，低濃度難溶氣體逆流吸取時(shí)，如其它條件不變，但入口氣量增加，就氣相總傳質(zhì)單元數(shù)（b）；a 增加b 削減c 不變d 不定 3在填料塔中，低濃度難溶氣體逆流吸取時(shí)，如其它條件不變，但入口氣量增加，就出口氣體組成將（a）；a 增加b 削減c 不變d 不定 4在填料塔中，低濃度難溶氣體逆流吸取時(shí)，如其它條件不變，但入口氣量增加，就出口液體組成（a）；a 增加b 削減c 不變d 不定 5低濃度的氣膜掌握系統(tǒng)，在逆流吸取操作中，如其它條件不變，但入口液體組成增高時(shí)，就氣相總傳質(zhì)單元數(shù)將（c）；a 增加b 削減c 不變d 不定 6低濃度的氣膜掌握系統(tǒng)，在逆流吸取操作中，

11、如其它條件不變，但入口液體組成增高時(shí)，就氣相總傳質(zhì)單元高度將（c）；a 增加b 削減c 不變d 不定7低濃度的氣膜掌握系統(tǒng)，在逆流吸取操作中，如其它條件不變，但入口液體組成增高時(shí)，就氣相出口組成將（a）；a 增加b 削減c 不變d 不定 8低濃度的氣膜掌握系統(tǒng)，在逆流吸取操作中，如其它條件不變，但入口液體組成增高時(shí)，就液相出口組成將（a）；a 增加b 削減c 不變d 不定 9正常操作下的逆流吸取塔，如因某種緣由使液體量削減以至液氣比小于原定的最小液氣比時(shí)，以下哪些情形將發(fā)生？（c）（ a）出塔液體濃度增加，回收率增加（ b）出塔氣體濃度增加，但出塔液體濃度不變（ c）出塔氣體濃度與出塔液體濃度

12、均增加（ d）在塔下部將發(fā)生解吸現(xiàn)象10最大吸取率與（d）無(wú)關(guān)；a 液氣比b 液體入塔濃度c 相平穩(wěn)常數(shù)d 吸取塔型式 11逆流填料吸取塔， 當(dāng)吸取因數(shù) a1 且填料為無(wú)窮高時(shí)， 氣液兩相將在（b）達(dá)到平穩(wěn)；a 塔頂b 塔底c 塔中部d 塔外部12某吸取過(guò)程，已知ky= 4 10-1 kmol/m 2.s，kx= 810-4 kmol/m 2.s，由此可知該過(guò)程為（a）；a 液膜掌握b 氣膜掌握c 判定依據(jù)不足d 液膜阻力和氣膜阻力相差不大12.在吸取操作中，如c*- cci -c，就該過(guò)程為a；a. 液膜掌握b.氣模掌握c.雙膜掌握d.不能確定13. 在 吸取 操作 中 ， 已 液 相 組

13、成 差表 示的 吸 收 塔 某 一 截 面 上 的總 推動(dòng) 力為a；a. x*-xb.x-x*c .x i-xd. x-x i14.、某吸取過(guò)程中溶質(zhì)與吸取劑之間有明顯的化學(xué)反應(yīng)，稱(chēng)之為（c）；a ：物理吸取b：?jiǎn)谓M分吸取c：化學(xué)吸取d：非等溫吸取2、15.為使脫吸操作易于進(jìn)行，通常可采納（a）a ：升溫，減壓b：升溫，加壓c：降溫，減壓d：降溫，加壓16、在以下吸取操作中，屬于氣膜掌握的是（c）a ：用水吸取 co2b：用水吸取 h2c：用水吸取氨氣d：用水吸取 o2 17、吸取是分別（b）的單元操作；a ：液體混合物b：氣體混合物c：懸浮液d：含塵氣體 18、吸取的逆過(guò)程稱(chēng)為（b）a： 蒸

14、 餾b： 解 吸c(diǎn) ： 萃 取d ： 過(guò) 濾19、氣體在同一種溶質(zhì)中的溶解度隨溫度的上升而（b）a ： 增 大b ： 減 小c ： 不 變d ： 無(wú) 關(guān)20、吸取操作過(guò)程氣、液相平穩(wěn)關(guān)系符合（c）a ：拉烏爾定律b：費(fèi)克定律c：亨利定律d：傅立葉定律 21、下述說(shuō)法中正確選項(xiàng)（d）a ：用水吸取氨屬于難溶氣體的吸取，為液膜阻力掌握b：常壓下用水吸取二氧化碳屬難溶氣體的吸取，為氣膜阻力掌握 c：用水吸取氧屬于難溶吸取，為氣膜阻力掌握 d：用水吸取二氧化硫?yàn)榫哂兄械热芙舛鹊臍怏w吸取，氣膜阻力和液膜阻力都不行忽 略 22、用清水吸取空氣與a 的混合氣中的溶質(zhì)a ，物系的相平穩(wěn)常數(shù)m=2，入塔氣體濃度

15、 y1=0.06，要求出塔氣體濃度y2=0.008,就最小液氣比為 a.a ： 1.733b：2.733c： 1d：無(wú)法確定 23、在吸取傳質(zhì)過(guò)程中，它的方向和限度取決于吸取質(zhì)在氣液兩相的平穩(wěn)關(guān)系，如要進(jìn)行吸取操作，就應(yīng)掌握（a）a ： pa>pa*b：pa =pa *c： pa<pa*d： pa pa*24、吸取速率方程中，吸取系數(shù)為k y 時(shí)，其對(duì)應(yīng)的傳質(zhì)推動(dòng)力為（a）a ： y-y *b： y-y *c：p-p*d： c-c*25、常壓下用水逆流吸取空氣中的co2，如增加水的用量，就出口氣體中co2 的濃度將（b）a： 增 大b ： 減 小c ： 不 變d ： 不 能 確 定

16、26、吸取過(guò)程相際傳質(zhì)的極限是（d）a ：相互接觸的兩相之間濃度相等；b：相互接觸的兩相之間壓強(qiáng)相等； c：相互接觸的兩相之間溫度相等； d：相互接觸的兩相之間達(dá)到相平穩(wěn)的狀態(tài)；27、難溶氣體的傳質(zhì)阻力主要集中在（b）；a ：氣膜一側(cè)b ：液膜一側(cè)c ：相界面上d ：液相主體中28、在吸取操作中，吸取的推動(dòng)力是（b）a ：溫度差b ：濃度差c：氣液相平穩(wěn)關(guān)系d ：壓力差29、某低濃度逆流吸取塔在正常操作一段時(shí)間后，發(fā)覺(jué)氣體出口含量y2 增大，緣由可能是c；a. 氣體進(jìn)口含量 y1 下降b.吸取劑溫度降低c.入塔的吸取劑量削減d. 前述三個(gè)緣由都有 /30、依據(jù)雙模理論，在氣液接觸的相界面處d；

17、a. 氣相組成大于液相組成b. 氣相組成小于液相組成c. 氣相組成等于液相組成d.氣相組成與液相組成大小不定31、依據(jù)雙膜理論， 當(dāng)被吸取組分在液相中溶解度很小時(shí)，以液相濃度表示的總傳質(zhì)系數(shù)b；a 大于液相傳質(zhì)分系數(shù)b 近似等于液相傳質(zhì)分系數(shù)c 小于氣相傳質(zhì)分系數(shù)d 近似等于氣相傳質(zhì)分系數(shù)32、單向擴(kuò)散中飄流因子a；a>1b<1c=1d不肯定33、已知 so2 水溶液在三種溫度t1、t2、t3 下的亨利系數(shù)分別為e1=0.0035atm、 e2=0.011atm、e3 =0.00625atm，就a；at1 <t2bt3>t2ct1>t2dt3<t1 34、逆

18、流操作的吸取塔，當(dāng)吸取因素a<1且填料為無(wú)窮高時(shí)，氣液兩相將在b達(dá)到平穩(wěn)； a塔頂b塔底c塔中部d不確定 35、對(duì)肯定操作條件下的填料吸取塔，如將填料層增高一些，就塔的 hog 將c， nog 將a；a 增大b減小c不變d不能判定36、吸取塔的設(shè)計(jì)中，如填料性質(zhì)及處理量（氣體）肯定，液氣比增加，就傳質(zhì)推動(dòng)力a，傳質(zhì)單元數(shù)b，傳質(zhì)單元高度c，所需填料層高度b ；a增大b減小c不變d不能判定37、料塔中用清水吸取混合氣中nh3，當(dāng)水泵發(fā)生故障上水量削減時(shí)，氣相總傳質(zhì)單元數(shù) noga.a 增加b削減c 不變d 不確定三、判定題1、吸取操作線(xiàn)方程的斜率是l/v ；（ ）2、脫吸因數(shù) s 的表達(dá)式

19、為 l/mv ；（× ）3、用水吸取 h2 屬于液膜吸??；（）4、吸取過(guò)程中，當(dāng)吸取操作線(xiàn)與平穩(wěn)線(xiàn)相切或相交時(shí)，吸取劑用量最少，吸取推動(dòng)力最大；（ × ）5、高溫有利于吸取操作；6、高壓有利于解吸操作；（××）7、亨利定律中亨利系數(shù)e 與 m 間的關(guān)系是 em p；（）8、費(fèi)克定律描述的是分子擴(kuò)散速率基本規(guī)律；（）9、等分子反扣擴(kuò)散適合于描述吸取過(guò)程中的傳質(zhì)速率關(guān)系；（× ）10、當(dāng)填料層高度等級(jí)于傳質(zhì)單元高度hog 時(shí)，就該段填料層的傳質(zhì)單元數(shù)nog 1；（ ）11、在液相中，如溫度提高1 倍，粘度不變，就擴(kuò)散系數(shù)d 增大 1 倍；（ ）12

20、、當(dāng)氣體處理量及初、終濃度已被確定，如削減吸取劑用量，操作線(xiàn)斜率不變；（× ）13、漂流因數(shù)反映分子擴(kuò)散對(duì)傳質(zhì)速率的影響；（×）14、對(duì)流擴(kuò)散就是渦流擴(kuò)散； （× ）15、運(yùn)算填料吸取塔時(shí)，其nog 的含意是傳質(zhì)單元高度；×16、工業(yè)上的吸取是在吸取塔中進(jìn)行的,逆流操作有利于吸取完全并可獲得較大的傳質(zhì)推動(dòng)力；（ ）17、吸取操作時(shí)，在 y-x 圖上吸取操作線(xiàn)的位置總是位于平穩(wěn)線(xiàn)的上方； （）18、對(duì)于逆流操作的填料吸取塔，當(dāng)氣速肯定時(shí)，增大吸取劑的用量，就出塔溶液濃度降低，吸取推動(dòng)力增大； （） 19、溶解度系數(shù) h 值很大，為易溶氣體； （）四、簡(jiǎn)答題

21、1、吸取傳質(zhì)中雙膜理論的基本論點(diǎn)有哪些？答：雙膜理論的基本論點(diǎn)為：吸取時(shí)，在氣、液相間有一一固定的界面，界面兩側(cè)分別存在著氣膜和液膜，兩膜內(nèi)均呈滯流流淌；吸取過(guò)程中溶質(zhì)以穩(wěn)固的分子擴(kuò)散的方式從氣相主體連續(xù)通過(guò)此兩層停滯膜而進(jìn)入液相主體；在相界面上兩相互成平穩(wěn)狀態(tài)，不存在吸取阻力；吸取阻力集中在兩層膜內(nèi)，兩膜以外為氣相主體和液相主體，處于充分湍動(dòng)，各點(diǎn)濃度均一，不存在濃度差； 2、吸取速率方程有哪些表達(dá)方式？（以總吸取系數(shù)表示）答：吸取速率方程的表達(dá)式有：na k y（y-y） ky（ y-y* ） k x （x-x ） k （-） k g（p-p ）k l （c -c） 3、請(qǐng)寫(xiě)出亨利定律的幾

22、種表達(dá)形式，并說(shuō)明它們的適用場(chǎng)合；答：亨利定律的表達(dá)式為：p aexc 、 ymx h它們適用于低濃度氣體吸取，稀溶液的情形；4、提高吸取速率應(yīng)實(shí)行哪些措施？答：（1）增大湍動(dòng)程度（ 2）增大氣液接觸，從而增大傳質(zhì)系數(shù)（3）增大液氣比，使傳質(zhì)推動(dòng)力增大； 5、填料吸取塔由哪幾部分構(gòu)成？答：填料吸取塔由塔體、填料、液體噴淋裝置、液體再分布器、氣、液進(jìn)出口裝置構(gòu)成； 6、列出你所知道的填料種類(lèi)；答：拉西環(huán)、鮑爾環(huán)、階梯環(huán)、網(wǎng)環(huán)、弧鞍形、矩鞍形、波紋填料、環(huán)、鞍形網(wǎng) 等 7、什么叫液泛現(xiàn)象？答：當(dāng)氣速增大，使氣、液間的摩擦阻力增大至足以阻擋液體下流，塔內(nèi)液體迅速積存而達(dá)到泛濫，液體被氣流帶出塔頂，吸

23、取操作完全被破壞，此現(xiàn)象即為液泛現(xiàn)象；8、請(qǐng)說(shuō)明填料吸取塔中設(shè)置液體再分布器的作用；答：填料吸取塔中每隔肯定距離設(shè)置液再分布器是為了防止在填料層中液體發(fā)生偏流現(xiàn)象而使液體分布不勻稱(chēng)，從而影響吸取成效的一種措施；9、求取最小液氣比有何意義.相宜液氣比如何挑選.增大液氣比對(duì)操作線(xiàn)有何影響.答：溶質(zhì)氣體a 得以吸取的最小溶劑用量、最小液氣比時(shí)，欲達(dá)到分別要求需填料層高度（或理論塔板數(shù)）無(wú)窮大，所以在最小液氣比時(shí)，吸取操作只在理論上才能進(jìn)行；當(dāng)液氣比比最小液氣比仍小時(shí)，有一部分操作線(xiàn)會(huì)在平穩(wěn)線(xiàn)之下，吸取在理論上都行不通了，而為脫吸了；與解吸的分界線(xiàn)；相宜液氣比常在最小液氣比的1.1-1.5 倍范疇內(nèi)；

24、 增大液氣比，操作線(xiàn)更遠(yuǎn)離平穩(wěn)線(xiàn)，越加有利于吸??；10、物理吸取與化學(xué)吸取的主要區(qū)分在哪里.答：物理吸取， 主要是物理溶解過(guò)程， 是可逆過(guò)程， 熱效應(yīng)較小， 吸取效率也低；化學(xué)吸取，是化學(xué)反應(yīng)過(guò)程， 混合氣中某組分與溶劑或溶液中其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)， 一般為不行逆過(guò)程，熱效應(yīng)也大，吸取效率高； 11、吸取與解吸在什么情形下發(fā)生.從平穩(wěn)線(xiàn)與操作線(xiàn)的位置加以說(shuō)明；答：當(dāng)混合氣中溶質(zhì) a 的分壓大于與溶液中溶質(zhì)a 濃度成平穩(wěn)的氣體分壓時(shí) （ > ），發(fā)生吸取過(guò)程，反之，當(dāng)<時(shí)，發(fā)生解吸過(guò)程；顯示在相圖中，操 作線(xiàn)在平穩(wěn)線(xiàn)上方，為吸?。徊僮骶€(xiàn)在平穩(wěn)線(xiàn)下方，為解吸；12、何謂氣膜掌握吸取 .如何

25、提高吸取總系數(shù)？答：當(dāng)溶質(zhì)氣體 a 為易溶氣體時(shí)，值較小，1/k 1/k m/k ，1/k 1/k ， 此時(shí)為氣膜掌握吸??； 由于 k k ， 所以關(guān)鍵是提高氣相傳質(zhì)分系數(shù) ；增大湍動(dòng)程度，提高氣液接觸面積，可提高 k ；13、何謂液膜掌握吸取 .如何提高吸取總系數(shù) .答：當(dāng)氣體犯難溶氣體時(shí)， m 值較大， 1/k 1/k 1/k ，1/k 1/k ，此時(shí)為液膜掌握吸取；由于 k k ，所以關(guān)鍵是提高液相傳質(zhì)分系數(shù) k ；降低液膜厚度是提高 k 的有效方法；14、試說(shuō)明填料吸取塔由哪幾個(gè)主要部分組成？并指出氣、液的流向；答：組成：由塔體、填料、液體噴淋裝置、填料的支承柵板和氣液進(jìn)出口裝置 流向

26、：混合氣由塔底進(jìn)入與塔頂噴淋而下的吸取劑逆流接觸，后分別排出塔外；15、欲提高填料吸取塔的回收率，你認(rèn)為應(yīng)從哪些方面著手？答：（ 1）、降低操作溫度或增大壓力，可使吸取速率提高，使回收率提高；（ 2）、在保證不發(fā)生 “液泛”在前提下，適當(dāng)增大氣速；（ 3）、適當(dāng)增大吸取劑的用量（增大噴淋密度）,可使回收率提高（但會(huì)導(dǎo)致操作費(fèi)增大，溶液濃度x下降）；（ 4）、噴淋液體應(yīng)勻稱(chēng)，并保證填料被充分潤(rùn)濕；（ 5）、可適當(dāng)增加填料層高度；五、運(yùn)算題1 某填料塔用水吸取混合氣中丙酮蒸汽；混合氣流速為v=16kol/ h3m2 ，操作壓 力p=101.3kpa ； 已 知 容 積 傳 質(zhì) 系 數(shù)ky a64.

27、6kmol / h m ，k l a16.6kmol/ hm3 ，相平穩(wěn)關(guān)系為p4.62c a （式中氣相分壓pa 的單位是akpa，平穩(wěn)濃度單位是kmol/ m3 ）；求：容積總傳質(zhì)系數(shù)k y a 及傳質(zhì)單元高度h og ；解：由亨利定律pexmhc m / phc4.623101.3hcmcmx0.0456cmymxk x ak l acm16.6cm kmol / hmm kx a0.0456cm16.6c m2.7510 3 hm3 / kmol1k y a1k y am=kx a164.62.7510 30.0182hm3 / kmol3k y a54.9kmol / h mvh o

28、g160.291mk y a54.9（ 1）液相阻力占總阻力的百分?jǐn)?shù)為：3m / kx a2.75100.15115.1%1 / k y a0.01822、 低含量氣體逆流吸取，試證：n og1lny11mvy2l式中y1y1y1e 為塔底的吸取推動(dòng)力；y2y2y2e 為塔頂?shù)奈⊥苿?dòng)力；證明：由物料衡算得：x低濃度吸取vx2 ylyemxy2 yemx2mv y ly2 n ogy 1y1dyy1ey2 yyy2ydymx21dymv yy2 ly 2 1mv yl mv y l2mx2 11lnmv y lmvy2lmx211mv ly2mx2l x1x2 v y1y2 ymvmv1y2l

29、lmx2mx1得nog11mv lln y1 y2mx1 mx21lny11mvy2l3、 某填料吸取塔用含溶質(zhì)x20.0002的溶劑逆流吸取混合氣中的可溶組分，采用液氣比 l/v=3 ，氣體入口質(zhì)量分?jǐn)?shù)y10.01回收率可達(dá)0.90 ；已知物系的平穩(wěn)關(guān)系為 y=2x；今因解吸不良使吸取劑入口摩爾分?jǐn)?shù)升至x20.00035，試求：（1） ） 可溶組分的回收率下降至多少？（2） ） 液相出塔摩爾分?jǐn)?shù)x1 上升至多少？解：（ 1）y2y1 10.0110.90.0011mal / v20.6673n og1ln111a1 y1ay2mx11 mx2a=110.667ln 10.6670.010.0

30、010.000220.000220.667 5.38當(dāng) x2 上升時(shí)，由于 h 不變， h og 不變n ogh / h og 也不變，即5.38110.667ln 10.667 0.01y20.0003520.0003520.667 y20.0013y1y2y10.010.00130.010.87（ 3） 物料衡算v y1y2 l x1x2 x11v y ly2 x2= 10.0130.00130.000350.003254、 有一填料吸取塔，在28及 101.3kpa，用清水吸取200m3 /h 氨-空氣混合氣中的氨，使其含量由5%降低到 0.04%（均為摩爾 %）；填料塔直徑為 0.8m

31、，填料層體積為 3 m3，平穩(wěn)關(guān)系為y=1.4x ，已知 kya=38.5kmol/h ；問(wèn)（ 1）出塔氨水濃度為出口最大濃度的80%時(shí)，該塔能否使用？（ 2）如在上述操作條件下，將吸取劑用量增大10%，該塔能否使用？（注：在此條件下不會(huì)發(fā)生液泛）解：（1）0.05y110.050.052630.0004y210.00040.0004惰性氣體流量v20022.427330110.057.69kmol / h1xy1m0.052631.40.0376x 10.80x 10.0301lv y1 x 1y2 x 27.690.052630.03010.0004013.34kmol / hy1y1mx

32、10.052631.40.03010.01046y2y20.0004yy1y2my0.00308lnzv y11y2y2 7.690 .052630.00046.74mk yaym38.50.7850.8 20.00308該塔現(xiàn)有填料層高度z30.7856 m0.82由于zz所以該塔不適合；（ 2）吸取劑用量增大10%時(shí)l1.113.3414.67kmol / hlv y1y2 7.690.052630.000414.67kmol / hx 1x 2x 10x10.0274y1y1mx10.052631.40.02740.01424y2y2y0.00040.014240.00040.00387

33、mv y1y2 7.690.052630.0004ky38.50.7850.8 20.00387zyamln 0.014240.00045.36 m由于zz所以該塔適合；5、 一填料塔用清水逆流吸取混合氣中的有害組分a ；已知操作條件下氣相總傳質(zhì)單元高度為 1.5m，進(jìn)塔混合氣組成為0.04（ a 的摩爾分率，下同），出塔尾氣組成為 0.0053，出塔水溶液濃度為0.0128，操作條件下平穩(wěn)關(guān)系為y=2.5x ；試求：（1）液氣比為最小液氣比的多少倍？（2）所需填料層高度？（ 3）如氣液流量和初始組成不變，要求尾氣濃度降至0.0033，求此時(shí)填料層高度為如干米？ 解：（ 1）液氣比為最小液氣比

34、的多少倍.y0.04110.040.04170.0053y210.00530.00533x0.00128110.001280.01297l /vy1y20.04170.005332.804x 1x 20.012970 l / v miny1y2y1y20.04170.005332.18x1x 2y1 / m0.0417 / 2.5就l / v l / v min2.8042.181.2862）所需填料層高度？zh ogn ogsmv / l2.5 / 2.8040.892nog1ln11ss y1y2mx 2smx2110.892ln10.8920.041700.0053300.892故zh

35、og5.11n og1.55.117.67m3 此條件下的填料層高度；y0.0033210.00330.00331n og1ln 11ss y1y2mx2smx2110.892ln10.8920.041700.0033100.8927.52zh ogn og1.57.5211.28m6、某逆流操作的吸取塔，用清水洗去氣體中的有害組分；已知該塔填料層總高度為 9m，平穩(wěn)關(guān)系 y=1.4x ，測(cè)得氣體進(jìn)、出口濃度y 1=0.03， y 2=0.002，液體出口濃度 x 1=0.015（均為摩爾比）；試求：（1）操作液氣比l/v ；（2）氣相總傳質(zhì)單元高度 hog，（3）假如限定氣體出口濃度y 2=

36、0.0015，為此擬增加填料層高度，在保持液氣比不變的條件下應(yīng)增加多少？解：（ 1）操作液氣比 l/v ；l /vy1y20.030.0021.87x 1x 20.0150（ 2）氣相總傳質(zhì)單元高度hog，因zh ogn ogsmv / l1.4 / 1.870.749nog1ln11ss y1y2mx2smx2110.749ln10.7490.0300.00200.7496.004故h ogz / n og9 / 61.5（3） zz？由題意知y2 =0.0015其它條件不變，就h og1.5不變新情形下的傳質(zhì)單元數(shù)為：n og1ln11ss y1y2mx 2smx 2110.749ln10

37、.7490.030 0.001500.7496.98故zh ognog1.56.9810.47m /zz10.4791.47m7、某廠(chǎng)吸取塔填料層高度為4m，用水吸取尾氣中的有害組分a ，已知平穩(wěn)關(guān)系為 y=1.5x ，塔頂 x 2=0， y2=0.004，塔底 x 1=0.008，y 1=0.02，求：（ 1）氣相總傳質(zhì)單元高度；（ 2）操作液氣比為最小液氣比的多少倍；（ 3）由于法定排放濃度y 2 必需小于 0.002，所以擬將填料層加高，如液氣流量不變，傳質(zhì)單元高度的變化亦可忽視不計(jì)，問(wèn)填料層應(yīng)加高多少？解:（1）氣相總傳質(zhì)單元高度y11.5x 11.50.0080.012y20myy1

38、y1 y2y2 0.020.0120.0040.00577ln y1y1ln 0.020.012y2y20.004n ogy1y20.020.0042.77ym0.00577h ogz / n og4 / 2.771.44m（ 2）操作液氣比為最小液氣比的多少倍由于 x2=0 ，故l / vy1y20.020.0042x 1x 20.008 l /v miny1y2y1y20.020.0041.2x 1就l / v l / v minx 221.2y1 / m1.670.021.5（ 3） zz？y20.002y10.02x 20就l /vy1y2x 1x 20.020.0042x 1x10.

39、009所以y11.5x 11.50.0090.0135yy1y1y2y2 0.020.01350.0020.00382m0.020.0135ln y1y1y2y2ln0.002n ogy1y20.020.0024.71ym0.00382zh ogn og1.444.716.78m所以zz6.7842.78m8、在總壓 p=500kn/m2、溫度 t=27下使含co23.0%（體積分率）的氣體與含 co2370g/m3 的水相接觸， 試判定是發(fā)生吸取仍是解吸.并運(yùn)算以 co2 的分壓差表示的總傳質(zhì)推動(dòng)力；已知：在操作條件下，亨利系數(shù) e=1.73×105 kn/m 2，水溶液的密度可取

40、1000kg/ m3，co2 的相對(duì)分子質(zhì)量為44.【解】此題是考查對(duì)亨利定律是否能敏捷應(yīng)用；主要是應(yīng)用亨利定律，運(yùn)算出與溶液相平穩(wěn)的氣相分壓pa * ，再與氣相主體中co2 的分壓 pa 進(jìn)行比較；如pa* <pa,就發(fā)生吸取現(xiàn)象； p * =pa ，就兩相平穩(wěn)； pa* >pa，就發(fā)生解吸現(xiàn)象；由題意可知， caa0.378.40910443 kmol/ m3對(duì)稀水溶液， c1000 /1855.56kmol/ m3xc a8.40910 31.51410 4于是pac*ex55.561.731051.51410 426.19kpaaa而氣相主體中 co2 的分壓pap3.0%

41、5003.0%15kpa可見(jiàn)， p *p，故將發(fā)生解吸現(xiàn)象；aa以分壓表示的總傳質(zhì)推動(dòng)力pp *p26.181511.18kpaaa9、一逆流操作的常壓填料吸取塔，擬用清水吸取混合氣所含的少量溶質(zhì)；入塔氣體中含溶質(zhì)1%（體積分率），經(jīng)吸取后要求溶質(zhì)被回收80%，此時(shí)水的用量為最小用量的 1.5 倍，平穩(wěn)線(xiàn)的關(guān)系為y=x，氣相總傳質(zhì)單元高度為1.2m，試求所需填料層高度；【解】此題為典型的吸取設(shè)計(jì)型問(wèn)題， 涉及有關(guān)吸取運(yùn)算的最基本的解題方法；由最小液氣比入手， 通過(guò)運(yùn)算出實(shí)際的液氣比， 找到脫吸因數(shù)， 運(yùn)算出傳質(zhì)單元數(shù)，最終確定整個(gè)塔高；屬于低濃氣體吸?。粂ayb 10.01180%0.002l

42、mingybyax*xybya y0.010.0020.010.8babx0ma1ll1.5mingg1平均推動(dòng)力法1.50.81.2第一需要求出吸取劑出塔時(shí)的濃度xb,由全塔物料衡算得xybyax0.010.00200.00667bl / ga1.2由ybybmxb0.0110.006670.00333yaymn ogyamxaybyalnyb yaybya0.002100.0020.003330.0020.00261ln 0.003330.0020.010.0023.065ym0.00261塔高h(yuǎn)h og. nog1.23.0653.7m（2）吸取因數(shù)法mg1sl1.20.833n og1ln1s) ybmxas1syamxa10.010ln10.8330.83310.8330.00203.06此時(shí)塔高h(yuǎn)h og. nog1.23.063.7m10、在常壓逆流操作的填料吸取塔中用清水吸取空氣