吸收概念题

第一部分 概念题示例与分析一、填空题5-1在液相中，若温度提高1倍，粘度不变，则扩散系数_______。

答案： 增大1倍 分析：由))((00μμT T D D =可知。

5-2 操作中的吸收塔，当生产任务一定，若吸收剂用量小于最小用量，则吸收效果 ;________.答案：达不到要求 分析：所谓最小液气比及最小吸收剂用量是针对一定的分离任务而言的，当实际液气比或吸收剂用量小于最小值时，则吸收效果达不到给定的分离要求。

5-3 脱吸因数s 的表达式为______, 在Y-X 坐标系下的几何意义是_____。

答案：L mV s =;平衡线斜率与操作线率之比5-4 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，则操 作线将_______平衡线，传质推动力将_____, 若吸收剂用量减至最小吸收剂用量时，设备费用将____。

答案：靠近；减小；无穷大5-5 对逆流操作的填料吸收塔，当脱吸因数s>1时，若塔高为无穷大，则气液两相将于塔____达到平衡。

答案：底分析：因平衡线的斜率大于操作线的斜率，故操作线无限延长（塔高无限大）时，将 在高浓度端与平衡线相交，即两相在塔底达到平衡。

5-6 根据双膜理论，两相间的传质阻力主要集中在______，增加气液两相主体的湍动程度，传质速率将______ 。

答案：相界面两侧的液膜和气膜中；增大5-721,,s s s 是3种气体在吸收过程中的脱吸因数，已知321s s s >>，且吸收过程的操作条件相同，试将3种气体按溶解度大小排序如下_______。

答案：第3种最大，第2种次之，第1种最小分析：操作条件相同，L V 相同，由LmVs =可知当 321s s s >> 有321m m m >>而m 值愈大，表明气体溶解度愈小。

5-8 压力____,温度_____,将有利于吸收的进行。

答案：增大；下降 分析：由PEm =,说明m 是温度和压力的函数。

一般情况下，温度下降，则E 值下降，故温度下降，压力增大，导致m 值下降，溶解度增大，有利吸收。

5-9 难溶气体属______控制，主要传质阻力集中于_______側。

答案：液膜；液膜 5-10 双膜理论的基本假设是：（1）______; (2)_________; (3)_________。

答案：气液界面两侧各存在一层静止的气膜和液膜；全部阻力集中于该两层静止膜中，膜中的传质是定态分子扩散；在相界面处，两相达平衡。

5-11等分子反向扩散适合于描述 _____ 过程中的传质速率关系。

一组分通过另一停滞组分的扩散适合于描述 过程中的传质速率关系。

答案:精馏,吸收和脱吸.5-12欲得到一定浓度的溶液，对易溶气体所需的分压_____,而对难溶气体所需的分压则_____。

答案：较低，很高分析：由亨利定律ExP =难溶气体的E 值很大，故需要的分压高，而易溶气体的E 值很小,故需要的分压低.5-13 在选择吸收剂时，应主要考虑的4个方面1________,2________,3________,4_______。

答案：溶解度，选择性；挥发性；粘性 5-14 漂流因数反映______,当漂流因数大于1时表明________。

答案：总体流动对传质速率的影响；由于有总体流动而使传递速率较之单纯分子扩散速率要大一些。

5-15物质在静止流体中的传递，主要是依靠流体_______的无规则运动。

物质在湍流的传递,主要是依据靠流体_______的无规则运动.答案：分子；质点5-16 对流传质是指发生在运动着的流体与_______之间的传质过程。

答案：相界面 5-17 3种具有代表性的传质理论是：1________, 2________ 3_______-。

答案：双膜理论；溶质渗透理论；表面更新理论。

5-18 吸收操作时，塔内任一横截面上，溶质在气相中的实际分压总是_____与其接触的液相平衡分压，所以吸收操作线总是位于平衡线的______。

反之，如果操作线位于平衡线______，则应进行脱吸过程。

答案：高于；上方，下方。

5-19 当气体处理量及初、终浓度已被确定，若减少吸收剂用量，操作线的斜率将______，其结果是使出塔吸收液的浓度______，而吸收推动力相应_______。

答案：变小；变大；变小分析：由题意知V 、1y 、2y 已经确定，减少L 用量意味着液气比减小，因低浓度端 已固定，故操作线斜率变小且向平衡线靠近，使传质推动力变小。

又由物料衡算：=-=-)()(2121x x L y y V 常数 可知当2x 一定时，L 减小，1x 必增大。

5-20 一般情况下取吸收剂用量为最小用量的 ______倍是比较适宜的. 答案 ：1.1-2.05-21填料层高度的计算将要涉及_______、 _________与_______这3种关系式的应用。

答案：物料衡算；传质速率；相平衡5-22传质单元数OG N 及OL N 反映 ________。

及OG H OL H 则与设备的型式、设备中的操作条件有关, 表示______,是吸收设备性能高低的反映。

答案：分离任务的难易；完成一个传质元所需的填料层高度5-23 在气液进口浓度给定的情况下，参数*22*21Y Y Y Y -- 值的大小反映＿＿＿.在气液进口 浓度及吸收率已知的条件下,参数S 值的大小反映 答案：溶质吸收率的高低；吸收推动力的大小5-24 对于低浓度气体吸收操作，在求传质单元数时，解析法的适用条件是 , 对数平均推动力法的适用条件是 ，梯级图解法的适用条件是__________,图解积 分法的适用条件是 。

答案：操作范围内平衡线为直线；操作范围内平衡线为直线；操作范围内平衡线弯 曲程度不大；各种情况5-25 总的来说，由于化学反应消耗了进入液相中的溶质，使溶质的有效溶解度 而平衡分压 ，使吸收过程的推动力 。

若溶质组分进入液相后立 即反应被消耗掉，则界面上的溶质分压为 ，吸收过程可按 膜控制的物 理吸收计算。

答案：增大；降低；增大；零；气膜5-26 克列姆塞尔方程的最简形式为 。

答案：⎪⎪⎭⎫⎝⎛∆∆=∆∆=2121X X Y Y ATN 5-27 对常压下低浓度溶质的气液平衡系统,当液相总浓度增加时,其相平衡常数m 将 ．答案：增大分析：由亨利定律cc mmx y A== 式中A c 溶质的浓度，3m kmol ；c 溶液总浓度，3m kmol ；由题知y ，A c 不变，c 增加，故m 必增大。

5-28 当填料层高度等于传质单元高度H时，则该段填料层的传质单元数OG N = ，进出该填料段的气体摩分数之差等于 。

答案：1；该段用气相摩分数表示的平均推动力5-29对逆流吸收系统，若脱吸收因数s =1，则气相总传质单元数OG N 将 理论板数T N 。

若脱吸因数s ＞１，则OG N 将T N 。

答案 ：等于；小于 分析 ：由ss N N OG T ln 1-=可知 ==OG N s ,1时T N T OG N N s <>,1时 T OG N N s ><,1时5-30 生产中常见的脱吸方法有______,________和__________。

答案：通入惰性气体；通入水蒸气；降压5-31 用清水在填料塔中逆流吸收空气的氨，已知气体入塔浓度为%51=Y (摩尔)，平衡关系Y=0.75X ，填料层高为无穷大。

试问：5-32 在X —Y 图上示意绘出两塔操作线 （1）当液气流量之比为1 时，出塔气相组成 2Y = ，吸收率A ϕ=％；（２）当液气流量之比为0.7时，出塔气相组成=2Y ，吸收率A ϕ=％。

2X1Y Y1Y2YY3Y Y=f(x)1Y 3Y1X 3X 0 2X 1X 3X X图5-1 5-32 附图答案：（1）0， 100%； （2）0。

0031，94%Y 2分析：（1）当1=V L 时 175.0175.0<===L mV s 操作线在低浓度端已平衡线相交，即两相在塔顶达到平衡，故有 X 2=0，Y *2 =0所以 %100121=-=*Y Y Y A ϕ（2）07.17.075.0,7.0====L mV s V L >1 说明操作线在高浓度端与平衡线相交，即两相在塔底达到平衡，故有 X 067.075.005.01*===m Y i由 V （)()2*121X X L Y Y -=-0031.0067.07.005.0112=⨯-=-=*X VL Y Y 所以 %9405.00031.005.0121=-=-=Y Y Y A ϕ 5-33低浓度难溶气体的逆流吸收操作系统，若仅增加液体量，而不改变其他条件，则此塔的气相总传质单元数OG N 将 ， 气体出口浓度2Y 将 。

答案：增大；下降分析：难浓气体的吸收过程为液膜阻力控制，主要阻力在液相，即Y Y k K 11=xx k m k m ≈+ 当增加液体量，可增大液膜传质系数，有效降低液膜阻力xk m，故总阻力Y k 1下降。

所以Ω=Ya OG K VH 将变小 而Z 不变，故OG N 将增大。

因L mvs =随L 的增加而下降。

由S ， OG N ，2221mX Y mX Y --关系可知2221mX Y mX Y -- 将增加，故2Y 必下降。

5-34 化学吸收的历程为溶质 ， ， ， 4个步骤构成。

答案：在气相中扩散到液面；溶解进入液相；在液相中扩散；在液相中反应。

5-35 在逆流操作的填料塔中，用纯溶剂吸收某气体混合物中的有害成分。

已知 平衡关系为Y=2X ，操作液气比2=VL，入塔气中含0.007（摩尔分数，下同），出塔 液相浓度为0.003, 则气相总传质单元=OGN 。

若论板数N = 。

答案：６；６ 分析：由物料衡算求2Y()⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=-2121X X L Y Y V 。

02=X2=VL007.01=Y 所以001.0003.02007.0212=⨯-=-=X V LY Y 由于,1==L mVs 可知平衡线与操作线相互平行，二线间垂直距离处处相等，故用对数平均推动力法求OG N 。

2222Y mX Y Y Y m =-=∆=∆22121Y Y Y Y Y Y N m OG -=∆-==6001.0001.0007.0=- 当1=s 时，有6==OG T N N二、单项题5—36 气相压力一定，温度提高1倍，组分在气相中的扩散系数 ；若温度不变，压力增加1倍，则扩散系数A. 增大1； C. 约原来的2/32倍；B. 减少1倍； D. 不变；答案：C ；B分析：由马克斯韦尔—吉利兰公式有2/3))((oo o T T p p D D = 5—37 操作中的吸收塔，当其他操作条件不变，仅降低吸收剂入塔浓度，则吸收率将 ；又当用清水作吸收剂时，其他操作条件不变，仅降低入塔气体浓度，则吸收率将 。