2023年化工单元操作吸收习题.docx
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1、化工单元操作吸取习题库一、填空题:1、溶解平衡时液相中溶质的浓度,称为气体在液体中的平衡溶解度;它是吸取过程的 极限,并随温度的上升而减小,随压力的上升而增大。2、压力增大,温度降低,将有利于解吸的进展。3、由双膜理论可知, 双膜 为吸取过程主要的传质阻力;吸取中,吸取质以 分子集中 的方式通过气膜,并在界面处 溶解 ,再以 分子集中 的方式通过液膜。4、填料塔中,填料层的压降与 液体喷淋量 及 空塔气速 有关,在填料塔的P/Z 与 u 的关系曲线中,可分为 恒持液量区 、 载液区 及 液泛区 三个区域。5、吸取操作的依据是混合物中各组分在同一溶剂中有不同的溶解度,以到达分别气体混合物的目的。
2、16、亨利定律的表达式 p*= Ex ,假设某气体在水中的亨利系数 E 值很大,说明该气体为 难溶气体。7、对极稀溶液,吸取平衡线在坐标图上是一条通过原点的直线。8、对接近常压的低溶质浓度的气液平衡系统,当总压增大时,亨利系数E不变,相平衡常数m减小,溶解度系数H不变。9、由于吸取过程中,气相中的溶质组分分压总是大于溶质的平衡分压,因此吸取操作线总是在平衡线的上方。10、吸取过程中,K是以X* - X为推动力的总吸取系数,它的单位是kmol/(m2.s)。X111、假设总吸取系数和分吸取系数间的关系可表示为 KL= 1 + H kkLG1,其中表示液膜kL阻力,当H/kG项可无视时,表示该吸取
3、过程为液膜掌握。12 、 在 1atm 、 20 下 某 低 浓 度 气 体 混 合 物 被 清 水 吸 收 , 假设 气 膜 吸 收 系 数kG = 0.1 kmol/(m2.h.atm), 液膜吸取系数 kL = 0.25kmol/(m2.h.atm), 溶质的溶解度系数H = 150kmol/(m3.atm), 则 该 溶 质 为 易 溶 _ 气 体 , 气 相 吸 收 总 系 数KY =0.0997kmol/(m2.h.Y)。13、吸取操作中增加吸取剂用量,操作线的斜率增大,吸取推动力增大。14、当吸取剂用量为最小用量时,完成肯定的吸取任务所需填料层高度将为无限高。15、用吸取操作分别
4、气体混合物应解决以下三方面问题:_溶剂的选择 、 溶剂的再生与吸取设备。16、在填料塔操作时,影响液泛气速的因素有填料的特性、流体的物性和 液气比。17、在填料塔设计中,空塔气速一般取液泛气速的 50% 80%。假设填料层较高, 为了有效地润湿填料,塔内应设置液体的再分布装置。18、填料塔操作中,气液两相在塔内互成逆流接触,两相的传质通常在_填料外表 的液体和气体间的界面上进展。19、在吸取操作中,气相总量和液相总量将随吸取过程的进展而转变,但 惰性气体和溶剂的量则始终保持不变。20、吸取操作的目的是分别气体混合物21、在吸取塔的计算中,通常不为生产任务所打算的是吸取剂的用量和吸取液的浓度22
5、、在吸取塔设计中,当吸取剂用量趋于最小用量时,填料层高度趋向无穷大。23、设计中,最大吸取率max 与液气比、相平衡常数m、液体入塔浓度X2,而与吸取塔型式无关。24、亨利定律适用的条件是气相总压不超过 506.5kpa,溶解后的溶液是稀溶液 25、吸取塔内,不同截面处吸取速率 各不一样。26、只要组分在气相中心的分压大于液相中该组分的平衡分压,吸取就会连续进展, 直至到达一个的平衡为止。27、对于低浓度溶质的气液传质系统A、B,在同样条件下,A 系统中的溶质的溶解度较B系统的溶质的溶解度高,则它们的溶解度系数H 之间的关系为:H HAB28、对于低浓度溶质的气液传质系统A、B,在同样条件下,
6、A 系统中的溶质的溶解度较B系统的溶质的溶解度高,则它们的相平衡常数m 之间的关系为:m mAB29、以下不为双膜理论根本要点的是:在气、液两相主体中,吸取质的组成处于平衡状态30、依据双膜理论,当溶质在液体中溶解度很小时,以液相表示的总传质系数将近似等于液相传质分系数,当溶质在液体中溶解度很大时,以气相表示的总传质系数将近似等于气相传质分系数31、操作中的吸取塔,当其他操作条件不变,仅降低吸取剂入塔浓度,则吸取率将增大32、低浓度逆流吸取操作中,假设其它操作条件不变,仅增参加塔气量,则气相总传质单元数NOG 将 减小33、在吸取操作中,吸取塔某一截面上的总推动力以液相组成差表示为 X*X以气
7、相组成差表示为YY*34、在吸取塔设计中,当吸取剂用量趋于最小用量时,填料层高度趋向无穷大 35、吸取操作中,当物系的状态点处于平衡线的下方时发生解吸过程36、吸取操作中,最小液气比可作为选择适宜液气比的依据37、吸取操作中,增大吸取剂用量使设备费用削减,操作费用增大38、逆流吸取操作线在X-Y 图中的位置肯定位于平衡线的上方39、吸取操作中,完成指定的生产任务,实行的措施能使填料层高度降低,可用削减吸取剂中溶质的量。40、吸取塔尾气超标,可能引起的缘由是吸取剂纯度下降41、吸取操作气速一般大于载点气速而小于泛点气速42、在常压下,用水逆流吸取空气中的二氧化碳,假设用水量增加,则出口液体中的二
8、氧化碳浓度将变小43、吸取过程产生的液泛现象的主要缘由是气体速度过大44、吸取塔中进展吸取操作时,应先进入喷淋液体,后通入气体45、对处理易溶气体的吸取,为较显著地提高吸取速率,应增大气相的流速。46、对于逆流操作的吸取塔,其它条件不变,当吸取剂用量趋于最小用量时,则 吸取液浓度趋于最高47、吸取在逆流操作中,其它条件不变,只减小吸取剂用量能正常操作,将引起吸取推动力减小48、吸取操作过程中,在塔的负荷范围内,当混合气处理量增大时,为保持回收率不变,可实行降低操作温度的措施49、其它条件不变,吸取剂用量增加,填料塔压强降增加50、吸取时,气体进气管管端向下切成 45 度倾斜角,其目的是为了防止
9、塔内向下流淌液体进入管内51、除沫装置在吸取填料塔中的位置通常为液体分布器上方52、液体再分布器是能改善液体壁流现象的装置。53、低浓度逆流吸取操作中,假设其它入塔条件不变,仅增参加塔气体浓度 Y1,则:出塔气2体浓度 Y 将增加54、依据双膜理论,在气液接触界面处气相组成与液相组成平衡。55、常压下 200C 下稀氨水的相平衡方程为 y*=0.94x,今使含氨 5%摩尔的含氨混合气体和 x=0.1 的氨水接触,则发生 解吸过程 。 其它不变,假设改为含氨 10%摩尔的混合气体和x=0.05 的氨水接触,则发生 吸取过程二、简答题:1、 吸取分别的依据是什么?如何分类? 答:依据是组分在溶剂中
10、的溶解度差异。(1) 按过程有无化学反响:分为物理吸取、化学吸取(2) 按被吸取组分数:分为单组分吸取、多组分吸取(3) 按过程有无温度变化:分为等温吸取、非等温吸取(4) 按溶质组成凹凸:分为低组成吸取、高组成吸取2、 吸取操作在化工生产中有何应用?答:吸取是分别气体混合物的重要方法,它在化工生产中有以下应用。 分别混合气体以回收所需组分,如用洗油处理焦炉气以回收其中的芳烃等。 净化或精制气体,如用水或碱液脱除合成氨原料气中的二氧化碳等。 制备液相产品,如用水吸取氯化氢以制备盐酸等。 工业废气的治理,如工业生产中排放废气中含有NO SO 等有毒气体,则需用吸取方法除去,以保护大气环境。3、
11、吸取与蒸馏操作有何区分?答:吸取和蒸馏都是分别均相物系的气液传质操作,但是,两者有以下主要差异。 蒸馏是通过加热或冷却的方法,使混合物系产生其次个物相;吸取则是从外界引入另一相物质吸取剂形成两相系统。因此,通过蒸馏操作可以获得较纯的组分,而在吸取操作中因溶质进入溶剂,故不能得到纯洁组分。 传质机理不同,蒸馏液相局部气化和其相局部冷凝同时发生,即易挥发组分和难挥发组分同时向着彼此相反方向传递。吸取进展的是单向集中过程,也就是说只有溶质组分由气相进入液相的单向传递。 依据不同。4、 实现吸取分别气相混合物必需解决的问题? 答:1选择适宜的溶剂(2) 选择适当的传质设备(3) 溶剂的再生5、 简述吸
12、取操作线方程的推导、物理意义、应用条件和操作线的图示方法。答:对塔顶或塔底与塔中任意截面间列溶质的物料衡算,可整理得Y = LVX + (Y2- X V) 或Y =2L X + (Y V1- L X )V1上式皆为逆流吸取塔的操作线方程。该式表示塔内任一截面上的气液相组成之间的关系。式中 L/V 为液气比,其值反映单位气体处理量的吸取剂用量,是吸取塔重要的操作参数。上述争论的操作线方程和操作线,仅适用于气液逆流操作,在并流操作时,可用相像方法求得操作线方程和操作线。应予指出,无论是逆流还是并流操作,其操作线方程和操作线都是通过物料衡算得到的,它们与物系的平衡关系、操作温度与压强及塔的构造等因素
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