化工原理下冊(cè)題庫(kù)2

化工原理蒸餾部分模擬試題及答案一、填空1精餾過(guò)程是利用部分冷凝和部分汽化的原理而進(jìn)行的。精餾設(shè)計(jì)中，回流比越大，所需理論板越少，操作能耗增加，隨著回流比的逐漸增大，操作費(fèi)和設(shè)備費(fèi)的總和將呈現(xiàn)先降后升的變化過(guò)程。2精餾設(shè)計(jì)中，當(dāng)回流比增大時(shí)所需理論板數(shù)減?。ㄔ龃蟆p?。瑫r(shí)蒸餾釜中所需加熱蒸汽消耗量增大（增大、減小），塔頂冷凝器中冷卻介質(zhì)消耗量減小（增大、減?。?，所需塔徑增大（增大、減?。?。3分離任務(wù)要求一定，當(dāng)回流比一定時(shí)，在5種進(jìn)料狀況中,冷液體進(jìn)料的Q值最大，提餾段操作線與平衡線之間的距離最遠(yuǎn),分離所需的總理論板數(shù)最少。4相對(duì)揮發(fā)度1，表示不能用普通精餾分離分離，但能用萃取精餾或恒沸精餾分離。5某二元混合物，進(jìn)料量為100KMOL/H，XF06，要求得到塔頂XD不小于09，則塔頂最大產(chǎn)量為667KMOL/H。6精餾操作的依據(jù)是混合液中各組分的揮發(fā)度差異，實(shí)現(xiàn)精餾操作的必要條件包括塔頂液相回流和塔底上升蒸氣。7負(fù)荷性能圖有五條線，分別是液相上限線、液相上限線、霧沫夾帶線、漏液線和液泛線。二、選擇1已知Q11，則加料中液體量與總加料量之比為C。A111B111C11D0112精餾中引入回流，下降的液相與上升的汽相發(fā)生傳質(zhì)使上升的汽相易揮發(fā)組分濃度提高，最恰當(dāng)?shù)恼f(shuō)法是D。A液相中易揮發(fā)組分進(jìn)入汽相；B汽相中難揮發(fā)組分進(jìn)入液相；C液相中易揮發(fā)組分和難揮發(fā)組分同時(shí)進(jìn)入汽相，但其中易揮發(fā)組分較多；D液相中易揮發(fā)組分進(jìn)入汽相和汽相中難揮發(fā)組分進(jìn)入液相必定同時(shí)發(fā)生。3某二元混合物，其中A為易揮發(fā)組分，液相組成XA06，相應(yīng)的泡點(diǎn)為T(mén)1，與之相平衡的汽相組成YA07，相應(yīng)的露點(diǎn)為T(mén)2，則AAT1T2BT1T2D不確定4某二元混合物，進(jìn)料量為100KMOL/H，XF06，要求得到塔頂XD不小于09，則塔頂最大產(chǎn)量為B。A60KMOL/HB667KMOL/HC90KMOL/HD不能定5精餾操作時(shí)，若F、D、XF、Q、R、加料板位置都不變，而將塔頂泡點(diǎn)回流改為冷回流，則塔頂產(chǎn)品組成XD變化為BA變小B變大C不變D不確定6在一二元連續(xù)精餾塔的操作中，進(jìn)料量及組成不變，再沸器熱負(fù)荷恒定，若回流比減少，則塔頂溫度A，塔頂?shù)头悬c(diǎn)組分濃度B，塔底溫度C，塔底低沸點(diǎn)組分濃度A。A升高B下降C不變D不確定7某二元混合物，3，全回流條件下XN03，則YN1B。A09B03C0854D07948某二元混合物，其中A為易揮發(fā)組分，液相組成XA04，相應(yīng)的泡點(diǎn)為T(mén)1，氣相組成為YA04，相應(yīng)的露點(diǎn)組成為T(mén)2，則B。AT1T2BT1T2D不能判斷9某二元混合物，3，全回流條件下XN03，則YN1DA09B03C0854D079410精餾的操作線是直線，主要基于以下原因D。A理論板假定B理想物系C塔頂泡點(diǎn)回流D恒摩爾流假設(shè)11某篩板精餾塔在操作一段時(shí)間后，分離效率降低，且全塔壓降增加，其原因及應(yīng)采取的措施是B。A塔板受腐蝕，孔徑增大，產(chǎn)生漏液，應(yīng)增加塔釜熱負(fù)荷B篩孔被堵塞，孔徑減小，孔速增加，霧沫夾帶嚴(yán)重，應(yīng)降低負(fù)荷操作C塔板脫落，理論板數(shù)減少，應(yīng)停工檢修D(zhuǎn)降液管折斷，氣體短路，需更換降液管12板式塔中操作彈性最大的是B。A篩板塔B浮閥塔C泡罩塔13下列命題中不正確的為A。A上升氣速過(guò)大會(huì)引起漏液B上升氣速過(guò)大會(huì)引起液泛C上升氣速過(guò)大會(huì)使塔板效率下降D上升氣速過(guò)大會(huì)造成過(guò)量的液沫夾帶14二元溶液連續(xù)精餾計(jì)算中，進(jìn)料熱狀態(tài)的變化將引起以下線的變化B。A平衡線B操作線與Q線C平衡線與操作線D平衡線與Q線15下列情況D不是誘發(fā)降液管液泛的原因。A液、氣負(fù)荷過(guò)大B過(guò)量霧沫夾帶C塔板間距過(guò)小D過(guò)量漏液三、計(jì)算1某塔頂蒸汽在冷凝器中作部分冷凝，所得的氣、液兩相互成平衡。氣相作產(chǎn)品，液相作回流，參見(jiàn)附圖。塔頂產(chǎn)品組成為全凝時(shí)為，分凝時(shí)為。設(shè)該系統(tǒng)符合恒摩爾流的假定，試推導(dǎo)此時(shí)的精餾段操作線方程。DX0Y解由精餾段一截面與塔頂（包括分凝器在內(nèi)）作物料衡算。，若回流比為R0YLXV則Y101YX對(duì)于全凝時(shí)XD精餾段操作線DXRY12YO分凝器可知當(dāng)選用的回流比一致，且時(shí)兩種情況的操作線完全一致。在圖上重合，分凝器相當(dāng)于一塊理論板。0YXDXY2用一精餾塔分離二元液體混合物，進(jìn)料量100KMOL/H，易揮發(fā)組分XF05，泡點(diǎn)進(jìn)料，得塔頂產(chǎn)品XD09，塔底釜液XW005（皆摩爾分率），操作回流比R161，該物系平均相對(duì)揮發(fā)度225，塔頂為全凝器，求1塔頂和塔底的產(chǎn)品量（KMOL/H）；2第一塊塔板下降的液體組成X1為多少；3寫(xiě)出提餾段操作線數(shù)值方程；4最小回流比。解（1）塔頂和塔底的產(chǎn)品量（KMOL/H）；FDW100（1）（2）501059FXWD上述兩式聯(lián)立求解得W4706KMOL/HD5294KMOL/H（2）第一塊塔板下降的液體組成X1為多少；因塔頂為全凝器，11XYD80925011X（3）寫(xiě)出提餾段操作線數(shù)值方程；173846DRV2509521FQL則017341738381MMWXXY（4）最小回流比。泡點(diǎn)進(jìn)料，Q1,5FQX69205211QQY83690MINQDXYR3一精餾塔，原料液組成為05（摩爾分率），飽和蒸氣進(jìn)料，原料處理量為100KMOL/H，塔頂、塔底產(chǎn)品量各為50KMOL/H。已知精餾段操作線程為Y0833X015，塔釜用間接蒸氣加熱，塔頂全凝器，泡點(diǎn)回流。試求（1）塔頂、塔底產(chǎn)品組成；（2）全凝器中每小時(shí)冷凝蒸氣量；（3）蒸餾釜中每小時(shí)產(chǎn)生蒸氣量（4）若全塔平均30，塔頂?shù)谝粔K塔板默弗里效率EML06，求離開(kāi)塔頂?shù)诙K塔板的氣相組成。解（1）塔頂、塔底產(chǎn)品組成；因，R5又，8301R150RXD90DX由物料衡算WDFXX得105/95W（2）全凝器中每小時(shí)冷凝蒸氣量；V（R1）D300KMOL/H（3）蒸餾釜中每小時(shí)產(chǎn)生蒸氣量；Q0，VVF300100200KMOL/H（4）求離開(kāi)塔頂?shù)诙K塔板的氣相組成。，6011XEDMV11XYXD7509231Y故607591X801X82501832Y4在一常壓精餾塔內(nèi)分離苯和甲苯混合物，塔頂為全凝器，塔釜間接蒸汽加熱，平均相對(duì)揮發(fā)度為247，飽和蒸汽進(jìn)料。已知進(jìn)料量為150KMOL/H，進(jìn)料組成為04（摩爾分率），回流比為4，塔頂餾出液中苯的回收率為097，塔釜采出液中甲苯的回收率為095。試求（1）塔頂餾出液及塔釜采出液組成；（2）精餾段操作線方程；（3）提餾段操作線方程；（4）回流比與最小回流比的比值；（5）若全回流操作時(shí)，塔頂?shù)谝粔K塔板的氣相默弗里板效率為06，全凝器液相組成為098，求由塔頂?shù)诙K板上升的氣相組成。解（1）塔頂餾出液及塔釜采出液組成；由（A）DFX970（B）W15FDW150（C）（D）6045FWDXX聯(lián)立（A）、（B）、（C）和（D）求解得W873KMOL/H，D627KMOL/HXW00206，XD0928（2）精餾段操作線方程；1856011NDNNXRXY（3）提餾段操作線方程；VWXLYM1飽和蒸氣進(jìn)料，故Q0，F(xiàn)RV1DRL則0153411MWMMXXDY（4）回流比與最小回流比的比值；Q0，QDXYRMIN40FQXY由得QQ1215Q，8625049MINR4MINR（5）求由塔頂?shù)诙K板上升的氣相組成。，621YEMV而全回流時(shí)，11XY12XY2147YX，代入上式可得9801963025在一常壓精餾塔內(nèi)分離苯和甲苯混合物，塔頂為全凝器，塔釜間接蒸汽加熱。進(jìn)料量為1000KMOL/H，含苯04，要求塔頂餾出液中含苯09（以上均為摩爾分率），苯的回收率不低于90，泡點(diǎn)進(jìn)料，泡點(diǎn)回流。已知25，取回流比為最小回流比的15倍。試求（1）塔頂產(chǎn)品量D、塔底殘液量W及組成XW；（2）最小回流比；（3）精餾段操作線方程；（4）提餾段操作線方程；（5）從與塔釜相鄰的塔板上下降的液相組成為多少（6）若改用飽和蒸汽進(jìn)料，仍用（4）中所用回流比，所需理論板數(shù)為多少解（1）塔頂產(chǎn)品量D、塔底殘液量W及組成XW；由，得FAXHKMOL/40910WFD1000400600KMOL/H又由物料衡算WDFXX得067/90410W（2）最小回流比；泡點(diǎn)進(jìn)料，Q1,FQX625045121QQY609MINQDXYR3精餾段操作線方程；8315MIN3180641NDNNXRXY4提餾段操作線方程；13240821DRV7FQL則035113206127MMWXXY（5）從與塔釜相鄰的塔板上下降的液相組成1520675121WWXY由操作線方程3MY得01XW761（6）若改用飽和蒸汽進(jìn)料，仍用（4）中所用回流比，所需理論板數(shù)又為多少。飽和蒸氣進(jìn)料，Q0，40FQXY由得QQY121QX6321049MINQDXYR因，故INTN6用一連續(xù)精餾塔分離苯甲苯混合溶液，原料液中含苯040，塔頂餾出液中含苯095（以上均為摩爾分率）。原料液為氣液混合進(jìn)料，其中蒸汽占1/3（摩爾數(shù)比）。苯甲苯的平均相對(duì)揮發(fā)度為25，回流比為最小回流比的2倍，試求（1）原料液中汽相及液相的組成；（2）最小回流比；（3）若塔頂采用全凝器，求從塔頂往下數(shù)第二快理論板下降的液體組成。解（1）設(shè)原料液液相組成為，汽相組成為（均為摩爾分率）FXFY40FX則（1）40312FYX（2）F5聯(lián)立（1）式和（2）式，可得360FX5480FY（2）QDXYRMIN因Q2/3，（3）1QXF（4）XY52聯(lián)立（3）和（4）可得360Q580QY所以8124360589MINR（3）精餾段操作線方程為R218362078306495311NDNNXXRXY9501D則12XY8401X由得0783292Y25190X7812X7有某平均相對(duì)揮發(fā)度為3的理想溶液，其中易揮發(fā)組分的組成為60（摩爾百分率，以下同），于泡點(diǎn)下送入精餾塔中，要求餾出液中易揮發(fā)組分組成不小于90，殘液中易揮發(fā)組分組成不大于2，試用計(jì)算方法求以下各項(xiàng)（1）每獲得餾出液時(shí)原料液用量；KMOL1（2）若回流比為15，它相當(dāng)于最小回流比的若干倍；R（3）回流比為15時(shí)，精餾段需若干層理論板；（4）假設(shè)料液加到板上后，加料板上溶液的組成不變，仍為06，求上升到加料板上蒸汽相的組成。解（1）原料液用量依題意知餾出液量，在全塔范圍內(nèi)列總物料及易揮發(fā)組分的衡算，得KMOLD1WF1ADXX或02960B由上二式解得，收集的餾出液需用原料液量為KMOL1KMOLF521（2）回流比為最小回流比的倍數(shù)以相對(duì)揮發(fā)度表示的相平衡關(guān)系為XXY2131C當(dāng)時(shí)，與之平衡的氣相組成為60FX806Q由于是泡點(diǎn)進(jìn)料，在最小回流比下的操作線斜率為2730698101MINQDXYR因此解得3760I故操作回流比為最小回流比的倍45（3）精餾段理論板數(shù)當(dāng)回流比，相對(duì)揮發(fā)度為3時(shí)，精餾段的平衡關(guān)系為式所示，操作線為51RC11RXYDNN360590NNXD由于采用全凝器，故，將此值代入式解得。然后再利用式算出，又利用式算出，直1DYC751XD2YC2X至算出的等于或小于為止。茲將計(jì)算XFX結(jié)果列于本例附表中。（4）上升到加料板的蒸汽相組成提餾段操作線方程為WSXQFLXQFLY/2/由于泡點(diǎn)進(jìn)料，故。1Q又及KMOLRDL5KMOLDFW5201將以上數(shù)據(jù)代入提餾段操作線方程由題意知，料液加到板上后，板上液相組成仍為06，故上升到041628150125021/2/3XXY加料板的蒸汽相組成為768/3Y8用常壓精餾塔分離某二元混合物，其平均相對(duì)揮發(fā)度為2，原料液量F10KMOL/H，飽和蒸氣進(jìn)料，進(jìn)料濃度XF05（摩爾分率，下同），餾出液濃度XD09，易揮發(fā)組份的回收率為90，回流比R2RMIN，塔頂為全凝器，塔底為間接蒸氣加熱，求（1）餾出液量及釜?dú)堃航M成（2）從第一塊塔板下降的液體組成X1為多少（3）最小回流比（4）精餾段各板上升的蒸氣量為多少KMOL/H（5）提餾段各板上升的蒸氣量為多少KMOL/H解（1）餾出液量及釜?dú)堃航M成；DFX90HKMOL/5901FDWWFD1055KMOL/HFWDXX105901WDXF（2）從第一塊塔板下降的液體組成X1；塔頂為全凝器，故，11XY901DXY82011YX（3）最小回流比；飽和蒸氣進(jìn)料Q0，50FQXY由得，QQXY13Q352059MINQDXYR（4）精餾段各板上升的蒸氣量為多少KMOL/H；V（R1）D（22351）5285KMOL/H（5）提餾段各板上升的蒸氣量為多少KMOL/H。VV（Q1）F28510185KMOL/H化工原理（下）第九章“吸收”復(fù)習(xí)題（適用于化環(huán)系0703、0704班；20090901）一、填空題1（3分）20時(shí),CO2氣體溶解于水的溶解度為0878標(biāo)M3/M3H2O,此時(shí)液相濃度C_KMOL/M3液相摩爾分率板的序號(hào)氣相組成Y液相組成X1209081075058706X_比摩爾分率X_答案00392000070500007062（2分）在常壓下,20時(shí)氨在空氣中的分壓為696MMHG,此時(shí)氨在混合氣中的摩爾分率Y_,比摩爾分率Y_答案0091601013（2分）用相平衡常數(shù)M表達(dá)的亨利定律表達(dá)式為_(kāi)在常壓下,20時(shí),氨在空氣中的分壓為50MMHG,與之平衡的氨水濃度為75KGNH3/100KGH2O此時(shí)M_答案YMX08944（3分）用亨利系數(shù)E表達(dá)的亨利定律表達(dá)式為_(kāi)在常壓下,20時(shí),氨在空氣中的分壓為50MMHG,與之平衡的氨水濃度為75KGNH3/100KGH2O此時(shí)亨利系數(shù)E_,相平衡常數(shù)M_答案PEX680MMHG08945（2分）用氣相濃度P為推動(dòng)力的傳質(zhì)速率方程有兩種,以傳質(zhì)分系數(shù)表達(dá)的傳質(zhì)速率方程為_(kāi),以總傳質(zhì)系數(shù)表達(dá)的傳質(zhì)速率方程為_(kāi)答案NAKGPPINAKGPPL6（2分）用液相濃度C為推動(dòng)力的傳質(zhì)速率方程有兩種,以傳質(zhì)分系數(shù)表達(dá)的速率方程為,以傳質(zhì)總系數(shù)表達(dá)的速率方程為答案NAKLCICLNAKLCGCL7（2分）用氣相濃度Y為推動(dòng)力的傳質(zhì)速率方程有兩種,以傳質(zhì)分系數(shù)表達(dá)的速率方程為,以傳質(zhì)總系數(shù)表達(dá)的速率方程為答案NAKYYYINAKYYY8（2分）用液相濃度X為推動(dòng)力的傳質(zhì)速率方程有兩種,以傳質(zhì)分系數(shù)表達(dá)的速率方程為,以傳質(zhì)總系數(shù)表達(dá)的速率方程為答案NAKXXIXNAKXXX9（2分）用氣相濃度Y為推動(dòng)力的傳質(zhì)速率方程有兩種,以傳質(zhì)分系數(shù)表達(dá)的速率方程為,以傳質(zhì)總系數(shù)表達(dá)的速率方程為答案NAKYYYINAKYYY10（2分）用Y,X為推動(dòng)力的傳質(zhì)速率方程中,當(dāng)平衡線為直線時(shí)傳質(zhì)總系數(shù)KY與分系數(shù)KY、KX的關(guān)系式為_(kāi),KX與KY、KX的關(guān)系式為_(kāi)答案1/KY1/KYM/KX1/KX1/MKY1/KX11（2分）用Y,X為推動(dòng)力的傳質(zhì)速率方程中,當(dāng)平衡線為直線時(shí),傳質(zhì)總系數(shù)KY與分系數(shù)KY、,KX的關(guān)系式為_(kāi),KX與KY,KX的關(guān)系式為_(kāi)答案1/KY1/KYM/KX1/KX1/MKY1/KX12（2分）用P,C為推動(dòng)力的傳質(zhì)速率方程中,當(dāng)平衡線為直線時(shí),傳質(zhì)總系數(shù)KG與分系數(shù)KG、KL的關(guān)系式為_(kāi),KL與KG、KL的關(guān)系式為_(kāi)答案1/KG1/KG1/HKL1/KLH/KG1/KL13（2分）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)M2,入塔氣體濃度Y1006,要求出塔氣體濃度Y20008,則最小液氣比為_(kāi)答案173314（4分）某吸收塔中,物系的平衡線方程為Y20X,操作線方程為Y35X0001,當(dāng)Y1006,Y200015時(shí),X1_,X2_,L/G_,氣相傳質(zhì)單元數(shù)NOG_答案001685000014293571215（3分）吸收過(guò)程主要用于三個(gè)方面_,_,_答案制備產(chǎn)品分離氣體混合物除去氣體中的有害組分16（3分）填料的種類很多，主要有_,_,_,_,_，_答案拉西環(huán)鮑爾環(huán)矩鞍環(huán)階梯環(huán)波紋填料絲網(wǎng)填料17（2分）質(zhì)量傳遞包括有_等過(guò)程。答案吸收、蒸餾、萃取、吸附、干燥。18（3分）吸收是指_的過(guò)程，解吸是指的過(guò)程。答案用液體吸收劑吸收氣體，液相中的吸收質(zhì)向氣相擴(kuò)散。19（3分）指出下列組分，哪個(gè)是吸收質(zhì)，哪個(gè)是吸收劑1用水吸收HCL生產(chǎn)鹽酸,H2O是_，HC是_2用983H2SO4吸收SO3生產(chǎn)H2SO4,SO3,是；H2SO4是。3用水吸收甲醛生產(chǎn)福爾馬林,H2O是；甲醛是。答案（1）吸收劑，吸收質(zhì)。（2）吸收質(zhì)，吸收劑。（3）吸收劑，吸收質(zhì)。20（2分）吸收一般按有無(wú)化學(xué)反應(yīng)分為，其吸收方法分為。答案物理吸收和化學(xué)吸收；噴淋吸收、鼓泡吸收、膜式吸收。21（2分）氣液兩相平衡關(guān)系將取決于以下兩種情況1若PGPL或CGCL則屬于過(guò)程2若PLPG或CLCG則屬于過(guò)程答案（1）解吸；（2）吸收。22（2分）擴(kuò)散速率的費(fèi)克定律公式是，式中每項(xiàng)的物理意義_。答案JADDCA/DZ,JA組分A的擴(kuò)散通量KMOL/M2S；D擴(kuò)散系數(shù)M2/S,DCA/DZ組分的濃度梯度KMOL/M423（2分）吸收速度取決于，因此，要提高氣液兩流體相對(duì)運(yùn)動(dòng)速率，可以來(lái)增大吸收速率。答案雙膜的擴(kuò)散速率，減少氣膜、液膜厚度。24（2分）影響擴(kuò)散系數(shù)D值的大小的因素有。答案擴(kuò)散組分的性質(zhì)及介質(zhì)、溫度、壓力、濃度。25（2分）總吸收速率方程式中KY是以為氣相摩爾比差為傳質(zhì)推動(dòng)力的氣相總傳質(zhì)系數(shù)；而KX是以為液相摩爾比差為傳質(zhì)推動(dòng)力的液相總傳質(zhì)系數(shù)。答案YYXX26（2分）填料選擇的原則是_答案表面積大、空隙大、機(jī)械強(qiáng)度高價(jià)廉，耐磨并耐溫。27（5分）氣相中溫度升高則物質(zhì)的擴(kuò)散系數(shù)壓強(qiáng)升高則物質(zhì)的擴(kuò)散系數(shù)在液相中液相粘度增加則物質(zhì)的擴(kuò)散系數(shù)。易溶氣體溶液上方的分壓，難溶氣體溶液上方的分壓_，只要組分在氣相中的分壓液相中該組分的平衡分壓，吸收就會(huì)繼續(xù)進(jìn)行，直至達(dá)到一個(gè)新的為止。答案小大大于平衡28（4分）由于吸收過(guò)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。增加吸收劑用量，操作線的斜率，則操作線向平衡線的方向偏移，吸收過(guò)程推動(dòng)力（YY）。答案大于上方增大遠(yuǎn)離增大29（2分）圖所示為同一溫度下ABC三種氣體在水中的溶解度曲線。由圖可知，它們?nèi)芙舛却笮〉拇涡蚴牵煌黄胶夥謮合?，它們的液相平衡濃度大小順序是。答案CBA；在同一平衡分壓下CCCBCA30（3分）對(duì)接近常壓的低濃度溶質(zhì)的氣液平衡系統(tǒng)，當(dāng)總壓增加時(shí)，亨利系數(shù)E，相平衡常數(shù)M，溶解度系數(shù)H_。答案不變；減少；不變31（4分）在常壓下，測(cè)定水中溶質(zhì)A的摩爾濃度為056KMOL/M3，此時(shí)氣相中A的平衡摩爾分率為002，則此物系的相平衡常數(shù)M。當(dāng)其他條件不變，而總壓增加一倍時(shí)，相平衡常數(shù)M，若測(cè)得總壓值為2ATM，則此時(shí)的亨利系數(shù)EATM,而溶解度系數(shù)HKMOL/M3ATM。答案20；10；40ATM；14KMOL/M3ATM32（2分）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，則傳質(zhì)推動(dòng)力將，操作線將平衡線。答案減少；靠近；33（2分）當(dāng)溫度增高時(shí)，溶質(zhì)在氣相中的分子擴(kuò)散系數(shù)將，在液相中的分子擴(kuò)散系數(shù)將。答案增加；增加34（2分）對(duì)一定操作條件下的填料吸收塔，如將塔料層增高一些，則塔的HOG將，NOG將增加，減少，不變。答案不變；增加35（2分）某逆流吸收塔，用純?nèi)軇┪栈旌蠚庵幸兹芙M分，設(shè)備高為無(wú)窮大，入塔Y18（體積），平衡關(guān)系Y2X。試問(wèn)若液氣比（摩爾比，下同）為25時(shí)，吸收率_若液氣比為15時(shí)，吸收率_答案100；7536（5分）吸收塔底部的排液管成U形，目的是起作用，以防止_。操作中的吸收塔，若使用液氣比小于設(shè)計(jì)時(shí)的最小液氣比，則其操作結(jié)果是吸收效果；若吸收劑入塔濃度X2降低，其它操作條件不變，吸收結(jié)果將使吸收率出口氣體濃度。答案液封作用空氣倒灌和塔內(nèi)氣體跑出吸收效果達(dá)不到要求吸收率增大，出口氣體濃度降低37（3分）計(jì)算吸收塔的填料層高度，必須運(yùn)用如下三個(gè)方面的知識(shí)關(guān)聯(lián)計(jì)算、。答案平衡線、操作線、傳質(zhì)系數(shù)。或者平衡關(guān)系、物料衡算、傳質(zhì)速率。38（2分）溶解度很大的氣體，吸收時(shí)屬于控制，強(qiáng)化吸收的手段是。答案氣膜，增大氣相側(cè)的傳質(zhì)分系數(shù)或氣流湍動(dòng)程度。39（2分）吸收操作中，對(duì)吸收劑的要求有、_、。答案溶解度大、選擇性好、腐蝕性小、揮發(fā)度小。40（2分）當(dāng)平衡線在所涉及的氣液范圍內(nèi)斜率為M的直線時(shí)，則1/KG1/KG。若為氣膜控制，則KG。答案M/KL；KG41（2分）某低濃度氣體吸收過(guò)程，已知M1，氣膜體積傳質(zhì)分系數(shù)KYA2104KMOLM3S，液膜體積傳質(zhì)分系KXA04KMOL/M3S。則該吸收過(guò)程為_(kāi)膜阻力控制。氣膜阻力占總阻力的百分?jǐn)?shù)為。答案氣；999510042（2分）填料吸收塔正常操作時(shí),氣相為相；液相為相；而當(dāng)出現(xiàn)液泛現(xiàn)象時(shí)，則氣相為相，液相為相。答案連續(xù)；分散；分散；連續(xù)。43（2分）某氣體用水吸收時(shí)，在一定濃度范圍內(nèi)，其氣液平衡線和操作線均為直線，其平衡線的斜率可用常數(shù)表示，而操作線的斜率可用表示。答案相平衡；液氣比44（2分）雙膜理論認(rèn)為，吸收阻力主要集中在界面兩側(cè)的_和_之中。答案氣膜、液膜45（2分）對(duì)于氣膜控制的吸收過(guò)程，如要提高其過(guò)程速率，應(yīng)特別注意減少_阻力。答案氣膜46（2分）一般吸收塔中常采用逆流操作，其目的是_。答案使兩相傳質(zhì)平均推動(dòng)力大，從而可減小設(shè)備尺寸；提高吸收效率和吸收劑使用率。47（2分）傳質(zhì)的基本方式有_和_。答案分子擴(kuò)散，渦流擴(kuò)散48（2分）填料塔的噴淋密度是指_。答案單位塔截面上單位時(shí)間內(nèi)下流的液體量（體積）。49（2分）吸收設(shè)備的主要類型有_等。答案填料吸收塔，板式吸收塔二、選擇題1（2分）吸收速率主要決定于通過(guò)雙膜的擴(kuò)散速度，要提高氣液兩流體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，提高吸收效果，則要（）答案BA增加氣膜厚度和減少液膜厚度；B減少氣膜和液膜厚度C增加氣膜和液膜厚度2（2分）選擇吸收設(shè)備時(shí)，綜合考慮吸收率大，阻力小，穩(wěn)定性好結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單造價(jià)小，一般應(yīng)選（）答案AA填料吸收塔B板式吸收塔C噴淋吸收塔3（2分）對(duì)接近常壓的低濃度溶質(zhì)的氣液平衡系統(tǒng)，當(dāng)溫度和壓力不變，而液相總濃度增加時(shí)其溶解度系數(shù)H將（），亨利系數(shù)E將（）。答案CCA增加B減少C不變4（2分）在常壓下用水逆流吸空氣中的CO2，若將用水量增加則出口氣體中的CO2量將（）氣相總傳質(zhì)系數(shù)KY將（），出塔液體中CO2濃度將（）。A增加；B減少；C不變。答案B；A；B5（2分）題號(hào)7113第7章知識(shí)點(diǎn)300難度中等通常所討論的吸收操作中，當(dāng)吸收劑用量趨于最小用量時(shí)，完成一定的分率。A回收率趨向最高；B吸收推動(dòng)力趨向最大；C操作最為經(jīng)濟(jì)；D填料層高度趨向無(wú)窮大。答案D6（2分）在吸收塔某處，氣相主體濃度Y0025,液相主體濃度X001，氣相傳質(zhì)分系數(shù)KY2KMOL/M2H氣相總傳質(zhì)系數(shù)KY15KMOL/M2H，則該處氣液界面上氣相濃度YI應(yīng)為（），平衡關(guān)系Y05X。A002B001C0015D0005答案BY050010005；NAKY（YY）KY（YYI）15（00250005）2（0025YI）YI0017（2分）正常操作下的逆流吸收塔，若因某種原因使液體量減少以致液氣比小于原定的最小液氣比時(shí)，下列哪些情況將發(fā)生A出塔液體濃度X增加，回收率增加；B出塔氣體濃度增加，但X不定；C出塔氣體濃度與出塔液體濃度均增加D在塔下部將發(fā)生解吸現(xiàn)象。答案B8（2分）氣體的亨利系數(shù)E值越大，表明氣體（）。答案BA越易溶解；B越難溶解；C溶解度適中9（2分）填料吸收塔空塔的速度應(yīng)（）于液泛速度。A大；B小；C等。答案B10（2分）對(duì)吸收操作有利的是（）。答案AA溫度低，氣體分壓大時(shí)；B溫度低，氣體分壓小時(shí)；C溫度高，氣體分壓大時(shí)；C溫度高，氣體分壓小時(shí)；11（2分）在YX圖上，吸收操作線總是位于平衡線的（）。答案AA上方；B下方；C重合線上；12（2分）亨利定律是一個(gè)稀溶液定律，其亨利系數(shù)E值愈小，表明該氣體的溶解度（）；溫度升高，E值（）。答案A、AA愈大；B不變；C愈小；三、判斷題1（1分）噴淋吸收是吸收劑成液滴分散在氣體中，因此，液體為連續(xù)相，氣體為分散相。答案2（1分）吸收操作線的方程式，斜率是L/G（）。答案3（1分）亨利定律的表達(dá)式之一為PEX，若某氣體在水中的亨利系數(shù)E值很大，說(shuō)明該氣體為易溶氣體。答案4（1分）工業(yè)上一般吸收是在吸收塔中進(jìn)行的。象傳熱一樣氣液間逆流操作有利于吸收完全并可獲得較大的吸收推動(dòng)力。（）答案5（1分）填料吸收塔逆流操作，當(dāng)吸收劑的比用量（即液氣比）增大時(shí)，則出塔吸收液濃度下降，吸收推動(dòng)力減?。ǎ┐鸢?（1分）對(duì)于大多數(shù)氣體的稀溶液，氣液平衡關(guān)系服從亨利定律。亨利系數(shù)EP/X隨溫度的升高而增大，而溶解度系數(shù)HC/P隨溫度的升高而減小。答案7（1分）液泛點(diǎn)是填料吸收塔的最佳操作點(diǎn)。吸收操作在此條件下進(jìn)行時(shí)，則吸收速率最大。（）答案8（1分）在一般情況下，混合氣體的有關(guān)計(jì)算可按理想氣體方程和道爾頓分壓定律進(jìn)行。其氣體組分的體積分率等于其摩爾分率，亦等于其分壓分率。（）答案9（1分）填料塔中填充大量填料以提供氣液接觸面積。吸收速率取決于填料的比表面積（）。填料的比表面積越大，吸收速率越大。（）答案10（1分）吸收過(guò)程中，當(dāng)操作線與平衡線相切或相交時(shí)所用的吸收劑最少，吸收推動(dòng)力最大。（）答案11（1分）在吸收塔中，溶質(zhì)氣體在混合氣中的分壓，大于與吸收劑中溶質(zhì)濃度成平衡的分壓時(shí)，則發(fā)生吸收。（）答案12（1分）吸收過(guò)程中，當(dāng)操作線與平衡線相切或相交時(shí)所用的吸收劑最少，此時(shí)推動(dòng)力也最小。（）答案13（1分）由于溫度對(duì)溶解度系數(shù)有影響，溫度升高，溶解度系數(shù)越小，所以升溫有利于解吸。（）答案14（1分）惰性氣體和吸收劑在吸收過(guò)程的前后的摩爾量是不變的（）答案15（1分）對(duì)于溶解度甚大的氣體吸收，為強(qiáng)化吸收過(guò)程，則應(yīng)從減小液膜阻力入手，其效果才顯著。（）答案四、問(wèn)答題1（5分）求取最小液氣比有何意義適宜液氣比如何選擇增大液氣比對(duì)操作線有何影響答案溶質(zhì)氣體A得以吸收的最小溶劑用量、最小液氣比時(shí)，欲達(dá)到分離要求需填料層高度（或理論塔板數(shù)）無(wú)窮大，所以在最小液氣比時(shí)，吸收操作只在理論上才能進(jìn)行。當(dāng)液氣比比最小液氣比還小時(shí)，有一部分操作線會(huì)在平衡線之下，吸收在理論上都行不通了，而為脫吸了。與解吸的分界線。適宜液氣比常在最小液氣比的1115倍范圍內(nèi)。增大液氣比，操作線更遠(yuǎn)離平衡線，越加有利于吸收2（5分）什么叫液泛現(xiàn)象答案當(dāng)氣速增大，使氣、液間的摩擦阻力增大至足以阻止液體下流，至使液體充滿填料層空隙，先是塔頂部積液，繼而蔓延全塔，液體被氣流帶出塔頂，吸收操作完全被破壞。此現(xiàn)象叫液泛現(xiàn)象。3（5分）雙膜論的主要論點(diǎn)有哪些并指出它的優(yōu)點(diǎn)和不足之處。答案論點(diǎn)1）相互接觸的氣液兩相流體間存在著穩(wěn)定的相界面，相界面兩側(cè)分別各有一穩(wěn)定的氣膜和液膜，吸收質(zhì)以分子擴(kuò)散的方式通過(guò)此兩膜；2）在兩膜層以外的氣液兩相主體中，由于流體的充分湍動(dòng)，吸收質(zhì)的濃度基本上是均勻的、全部濃度變化集中在兩膜層中，即阻力集中在兩膜層內(nèi)3）在相界面處，氣液兩相達(dá)平衡，即界面上沒(méi)有阻力。實(shí)驗(yàn)證明，在氣速較低時(shí)，用雙膜理論解釋吸收過(guò)程是符合實(shí)際情況的，即提高速度，可增大吸收速率已為實(shí)踐所證實(shí)。根據(jù)這一理論的基本概念所確定的吸收速率關(guān)系，至今仍是填料吸收塔設(shè)計(jì)計(jì)算的主要依據(jù)。但當(dāng)速度較高時(shí)，氣液兩相界面就處于不斷更新的狀態(tài)，并不存在穩(wěn)定的氣膜和液膜，界面更新對(duì)吸收過(guò)程是一重要影響因素，雙膜論對(duì)于這種情況并無(wú)考慮進(jìn)去，這是它的局限性。4（5分）欲提高填料吸收塔的回收率，你認(rèn)為應(yīng)從哪些方面著手答案1、降低操作溫度或增大壓力，可使吸收速率提高，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)增大吸收劑的用量（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)均勻，并保證填料被充分潤(rùn)濕；5、可適當(dāng)增加填料層高度。五、計(jì)算題1（10分）一逆流操作的常壓填料吸收塔，用清水吸收混合氣中的溶質(zhì)A，入塔氣體中含A1（摩爾比），經(jīng)吸收后溶質(zhì)A被回收了80，此時(shí)水的用量為最小用量的15倍，平衡線為YX,氣相總傳質(zhì)單元高度為1M,試求填料層所需高度。答案Y1001；Y2Y110011080002M1LS/GB15LS/GBMIN15Y1Y2/Y1/M15M1510812SM/LS/GB1/120833；NOG1/1SLN1SY1/Y2S306HNOGHOG306M。2（10分）有一逆流填料吸收塔,塔徑為05M，用純?nèi)軇┪栈旌蠚庵械娜苜|(zhì)。入塔氣體量為100KMOL/H,溶質(zhì)濃度為001（摩爾分率），回收率要求達(dá)到90，液氣比為15，平衡關(guān)系YX。試求1液體出塔濃度；2測(cè)得氣相總體積傳質(zhì)系數(shù)KYA010KMOL/M3S，問(wèn)該塔填料層高度為多少提示NOG1/1SLN1SY1MX2/Y2MX2S答案Y1001Y2Y110011090001L/GY1Y2/X1,X1Y1Y2/L/G0010001/150006HOGG/KYA100/07850523600/011415MNOG1/1SLN1SY1/Y2SSM/L/G1/150667NOG416HHOGNOG1415416588M。3（12分）用水作為吸收劑來(lái)吸收某低濃度氣體生成稀溶液（服從亨利定律），操作壓力為850MMHG，相平衡常數(shù)M025，已知其氣膜吸收分系數(shù)KG125KMOL/M2HATM，液膜吸收分系數(shù)KL085M/H/，試分析該氣體被水吸收時(shí),是屬于氣膜控制過(guò)程還是液膜控制過(guò)程答案ME/PEMP025850/760028大氣壓是稀溶液HS/MSE1000/028181984KMOL/M3ATM根據(jù)1/KG1/KG1/HKL即1/G1/1251/1984085GKG125KMOL/M2HATM因此，是氣膜控制過(guò)程。4（8分）在總壓P500KN/M2、溫度27下使含CO230（體積）的氣體與含CO2370/M3的水相接觸，試判斷是發(fā)生吸收還是解吸并計(jì)算以CO2的分壓差表示的傳質(zhì)總推動(dòng)力。已知在操作條件下，亨利系數(shù)E173105KN/M2,水溶液的密度可取1000KG/M3，CO2的分子量44。答案氣相主體中CO2的分壓為P50000315KN/M2；與溶液成平衡的CO2分壓為PEX對(duì)于稀溶液C1000/18556KMOL/M3CO2的摩爾數(shù)N370/100044000841XN/C000841/5561513104P17310515131042616KN/M2；PP；于是發(fā)生脫吸作用。以分壓差表示的傳質(zhì)推動(dòng)力為PPP1116KN/M25（15分）在直徑為08M的填料塔中,用1200KG/H的清水吸收空氣和SO2混合氣中的SO2，混合氣量為1000M3（標(biāo)準(zhǔn)）/H，混合氣含SO213（體積），要求回收率995，操作條件為20、1ATM,平衡關(guān)系為Y075X,總體積傳質(zhì)系數(shù)KYA0055KMOL/M3SATM，求液體出口濃度和填料高度。答案已知D08M,LS1200KG/H,G1000NM3/HY100130995X20YE075XKYA0055KMOL/M3SATMLS1200/36001800185KMOL/SGBPV/RTG/2241000/224360000124KMOL/S為低濃度吸收L/G00185/00124149X1G/LY1Y2X200130000065/149000868Y2Y110013109950000065ZHOGNOG而NOGY1Y2/YMY1Y1Y100130750008680006490Y2Y2Y2000006500000065YMY1Y2/LNY1/Y200064900000065/LN0006490/00000650001396NOG00130000065/00013969266HOGG/（Y）G/PG）00124/078508080055）0449MZ9266044942M6（15分）在常壓填料吸收塔中，用清水吸收廢氣中的氨氣。廢氣流量為2500M3/H（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)），廢氣中氨的濃度為15G/M3，要求回收率不低于98。若吸收劑用量為36M3/H，操作條件下的平衡關(guān)系為Y12X，氣相總傳質(zhì)單元高度為07M。試求1塔底、塔頂及全塔的吸收推動(dòng)力（氣相）；2氣相總傳質(zhì)單元數(shù)；3總填料層高。答案Y115/17/（1000/224）001977KMOLNH3/KMOLBNH3Y1Y1/1Y1001977/1001977002017KMOLNH3/KMOLBY200201710984034104V2500/22410019771094KMOLB/HL361000/18200KMOLB/H全塔物料衡算LSX1X2VBY1Y2200X1010940020174034104得X1001081Y1Y1Y10020171200108100072Y2Y2Y200004034YM0007200004034/LN00072/00004034000235NOGY1Y2/YM0020100004304/000235834HHOGNOG83407584M7（15分）用填料塔從一混合氣體中吸收所含的苯?；旌蠚怏w中含苯5（體積），其余為空氣,要求苯的回收率為90（以摩爾比表示），吸收塔為常壓操作，溫度為25，入塔混合氣體為每小時(shí)940標(biāo)準(zhǔn)M，入塔吸收劑為純煤油，煤油的耗用量為最小耗用量的15倍，已知該系統(tǒng)的平衡關(guān)系014X（其中Y、X為摩爾比），已知?dú)庀囿w積傳質(zhì)系數(shù)KYA0035KMOL/M3S，純煤油的平均分子量MS170，塔徑D06M。試求（1）吸收劑的耗用量為多少KG/H（2）溶液出塔濃度X1為多少（3）填料層高度Z為多少M(fèi)答案90,Y1005,Y1Y1/1Y1005/1005005263Y2Y110005263G940/2244196KMOL/HGBG1Y1419610053987KMOL/HLS/GBMINY1Y2/Y1/M005263000526/005263/0140126LS15LSMIN15012639877536KMOL/H7536170KG/H1281KG/HX1Y1Y2/（15LS/GBMIN）0052630005263/1501260251X1X1/1X102006HOGGB/KYA3987/3600/00350785062112MNOGY1Y2/YMY1Y1Y10052630140251001749Y2Y2Y20005263YM001749000526/LN001749/000526001018NOG005263000526/001018465ZHOGNOG11246552M8（15分）某一逆流操作的填料塔中，用水吸收空氣中的氨氣。已知塔底氣體進(jìn)氣濃度為0026（摩爾比）（下同），塔頂氣相濃度為00026，填料層高度為12M，塔內(nèi)徑為02M，吸收過(guò)程中亨利系數(shù)為05ATM，操作壓力095ATM，平衡關(guān)系和操作關(guān)系（以摩爾比濃度表示）均為直線關(guān)系。水用量為01M3/H，混合氣中空氣量為100M3/H（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下）。試求此條件下，吸收塔的氣相總體積傳質(zhì)系數(shù)。答案方法1Y10026,Y200026,ME/P05/0950526LS/GB011000/18/100/2241244GB100/224/4021421KMOL/M2HX1Y1Y2/LS/GB002600026/124400188Y1Y1Y1002605260018800161Y2Y2Y200026YMY1Y2/LNY1/Y2000741NOGY1Y2/YM316YAGB/NOG1421/123163742KMOL/M3H方法2ALS/GB/M1244/05262365NOGA/A1LN11/AY1MX2/Y2MX21/A2365/1365LN11/23650026/000261/2365316Y3742KMOL/M3H9（15分）某填料吸收塔，用清水除去氣體混合物中的有害物質(zhì)，若進(jìn)塔氣中含有害物質(zhì)5（體積）,要求吸收率為90，氣體流率為32KMOL/M2H，液體流率為24KMOL/M2H，此液體流率為最小流率的15倍。如果物系服從亨利定律，并已知液相傳質(zhì)單元高度HL為044M，氣相體積分傳質(zhì)系數(shù)KYA006KMOL/M3SY，該塔在常壓下逆流等溫操作。試求1塔底排出液的組成；2所需填料層高度。注可用摩爾分率代替摩爾比進(jìn)行計(jì)算。答案Y1005Y21Y110900050005X1GY1Y2/L320050005/24006LMINL/1524/1516KMOL/M2HX1GY1Y2/LMIN320050005/16009MY1/X1005/0090556YMY1Y1Y2Y2/LNY1Y1/Y2Y200505560060005/LN0050556006/0005001164/1202000968NOGY1Y2/YM465HGG/KYA32/3600/0060148MHOGHGSHLHGMG/LHL0148055632/240440474MHHOGNOG0474465220M。10（15分）一常壓逆流吸收塔，塔截面積為05M2,填料層高為3M。用清水吸收混合氣中的丙酮（分子量為58），丙酮含量為5（體積），混合氣流量為1120NM3/H。已知在液氣比為3的條件下，出塔氣體中丙酮含量為0005（摩爾分率）。操作條件下的平衡關(guān)系為Y2X。試求1出口液體中的丙酮含量（質(zhì)量分率）；2氣體體積總傳質(zhì)系數(shù)KYA（KMOL/M3S）；3若填料增高3米，其他操作條件不變，氣體出口的丙酮含量為多少答案L/GY1Y2/X1,X1Y1Y2/L/G0050005/30015A001558/1800483SM/L/G2/30667NOG1/1SLN1SY1/Y2S416HOGH/NOG3/4160721MHOGG/KYAG1120/22436000500278KMOL/M2SKYAG/HOG00385KMOL/M3SH336M,HOG不變,S不變NOGHOG/HOG6/0721832NOG1/1SLN1SY1/Y2SY200011。11（15分）在逆流填料吸收塔中，用清水吸收含氨5（體積）的空氣氨混合氣中的氨，已知混合氣量為2826NM3/H，氣體空塔速度為1M/S（標(biāo)準(zhǔn)狀），平衡關(guān)系為Y12X（摩爾比）氣相體積總傳質(zhì)系數(shù)KYA為180KMOL/M3HY,吸收劑用量為最小用量的14倍，要求吸收率為98,試求1溶液的出口濃度X1（摩爾比）；2氣相總傳質(zhì)單元高度HOG和氣相總傳質(zhì)單元數(shù)NOG；3若吸收劑改為含NH3為00015（摩爾比）的水溶液，問(wèn)能否達(dá)到吸收率98的要求為什么答案Y1Y1/1Y1005/095005263Y2Y1100526310980001053X20X1Y1/12005263/12004386X1X1/14003133Y1Y1Y100523612003133001503Y2Y20001053YMY1Y2/LNY1/Y20005258NOGY1Y2/YM981GB28261005/2242826/3600/11527KMOL/M2HHOGGB/KYA1527/1800848MLS/GBY1Y2/X11646,所以S12/16461操作線將在塔頂位置與平衡線相交（當(dāng)塔高為無(wú)窮高時(shí)）,今X200015,Y2120001500018故最大可能回收率Y1Y2/Y100526300018/00526396598,即達(dá)不到吸收率98的要求。12（15分）在常壓填料逆流吸收塔中，用清水吸收混合氣體中的氨，混合氣量為2000M3/H,其中氨的流量為160M3/H，出口氣體中的氨流量為4M3/H均系操作溫度20下的體積），平衡關(guān)系為Y15X,傳質(zhì)系數(shù)KY045KMOL/M2HY,（均按摩爾比表示,試求1吸收率為多少若吸收劑用量為最小用量的12倍時(shí)，求溶液的出口濃度。2已知塔徑為12M，內(nèi)充25253的亂堆填料拉西環(huán)，填料有效比表面積約200M2/M3，求填料層高度。3若使V、Y、X不變，而使吸收劑改為含氨01（MOL）的水溶液時(shí)，填料層高度有何變化（K可視為不變）。答案Y1160/2000160008696Y24/2000160000217Y1Y2/Y1008696000217/0086960975975LS/GBMINY1Y2/X1Y1Y2/Y1/S/GB12LS/GBMINY1Y2/X1X1X1/12Y1/M/12008696/15/1200483SM/L/G15/121462508547NOG1/1SLN1SY1/Y2S1