《化工原理》吸收单元习题检测题及答案

《化工原理》吸收单元习题检测题及答案

一、简答题。（5*5=25分）

1.气体吸收过程的推动力是什么。

2.写出亨利定律的三种表达式，并写出系数的物理意义。

3.气液两相吸收过程的三个步骤。

4.简述双膜模型的基本论点（假设）。

5.填料层高度计算公式及三种求解方法。

二、选择题。（5*3=15分）

1.已知SO2水溶液在三种温度t1、t2、t3下的亨利系数分别为E1=0.0035atm、E2=0.011atm、E3=0.00625atm，则（）

A t1

B t3>t2

C t1>t2

D t3

2.根据双膜理论，当被吸收组分在液相中溶解度很小时，以液相浓度表示的总传质系数( )。

A.大于液相传质分系数

B.近似等于液相传质分系数

C. 小于气相传质分系数

D.近似等于气相传质分系数

3.低浓度液膜控制系统的逆流吸收，在塔操作中，若其他操作条件不变，而入口气量有所增加，则气相总传质单元高度（），液相总传质单元高度（）。

A、增加

B、减少

C、基本不变

D、不定

三、是非题。（5*4=20分）

1.根据膜理论模型，有效膜以外主体充分湍动，浓度分布均匀，浓度梯度为零，溶质主要以涡流扩散的形式传质。（）

2.分子扩散主要有等摩尔逆向扩散。（）

3.综合效率、效果、成本等多方面考虑，一般最适宜的液气比为：L/G = (1.1~2.0)×(L/G)min。（）

4.A为吸收因数，表达式为A=mG/L。（）

四、计算题。（7+8+10+15=40分）

1.含溶质A且摩尔分率为x=0.2的溶液与压力为2atm, y=0.15的气体等温接触，平衡关系为：p A*=1.2x(atm)，则此时将发生什么过程。用气相组成和液相组成表示的总传质推动力分别为多少。如系统温度略有增高，则Δy 将如何变化。如系统总压略有增高，则Δx将如何变化。

2.已知101.3kPa（绝压）下，100g水中含有氨1g溶液上方的平衡氨分压为987Pa，试求：（1）溶解

度系数H；（2）亨利系数E；（3）相平衡常数m；（4）总压提高到200kPa（表压）时，H、E、m值？

3.吸收塔中，清水处理SO2混合气体，逆流操作，进塔气体含有摩尔分数0.08的SO2，其余为惰性气体。混合气的平均相对分子质量取28。水的用量比最小用量大65%，要求每小时从混合其中吸收2000kg的SO2。操作条件下，Y=26.7X，求每小时用水量。

4. 在一塔径0.5米逆流操作的吸收塔中用清水吸收氨-空气混合气中的氨，惰性气流量为0.025kmol/s,混合气入塔含氨摩尔比为0.02，出塔含氨摩尔比为0.001。吸收塔操作时的总压为101.3kPa，温度为293k，在操作浓度范围内，氨水系统的平衡方程为Y=1.2x ，总传质系数K Y a=0.0522kmol/(s·m3)，实际液气比是最小液气比的1.2倍，求所需塔高为多少？

二、简答题。（5*5=25分）

4.气体吸收过程的推动力是什么。

利用混合气体中各组分在溶剂中溶解度的差异而分离气体混合物的单元操作。

关键词：分压差、浓度差

5.写出亨利定律的三种表达式，并写出系数的物理意义。

p A *=Ex, p A *=c A /H,y*=mx ，亨利系数，溶解度系数，相平衡常数

6.气液两相吸收过程的三个步骤。

扩散-溶解-扩散

4.简述双膜模型的基本论点（假设）。

● 气液两相存在一个稳定的相界面，界面两侧存在稳定的气膜和液膜。膜内为层流，A 以分子扩散方式通过

气膜和液膜。

● 相界面处两相达平衡，无扩散阻力。

● 有效膜以外主体中，充分湍动，浓度分布均匀，浓度梯度为零，溶质主要以涡流扩散的形式传质。

5.填料层高度计算公式及三种求解方法。

H=N OG H OG ，对数平均推动力法，吸收因数法，图解法。

四、选择题。（5*3=15分）

1.已知SO 2水溶液在三种温度t1、t2、t3下的亨利系数分别为E1=0.0035atm 、E2=0.011atm 、E3=0.00625atm ，则（ A ）在总压一定，对同一溶质，在相同气相分压下，溶解度随着温度的升高而降低。

A t1

B t3>t2

C t1>t2

D t3

2.根据双膜理论，当被吸收组分在液相中溶解度很小时，以液相浓度表示的总传质系数( B )。

难溶气体， m 、E 大。总传质阻力 1/K Y =气相传质阻力 1/k Y +与液相传质阻力m/k X

B. A 大于液相传质分系数 B 近似等于液相传质分系数

C. C 小于气相传质分系数 D 近似等于气相传质分系数

4.低浓度液膜控制系统的逆流吸收，在塔操作中，若其他操作条件不变，而入口气量有所增加，则气相总传质单元高度（ A ），液相总传质单元高度（ C ）。

A 、增加

B 、减少

C 、基本不变

D 、不定

五、是非题。（5*4=20分）

5.根据膜理论模型，有效膜以外主体充分湍动，浓度分布均匀，浓度梯度为零，溶质主要以分子扩散的形式传质。（ 错 ）

6.分子扩散主要有等摩尔逆向扩散和单方向扩散。（ 对）

7.综合效率、效果、成本等多方面考虑，一般最适宜的液气比为：L/G = (1.1~2.0)×(L/G)min 。（ 对 ）

8.A 为吸收因数，表达式为A=mG/L 。（ 错 ）

OG y G H K a

=↑,OL

x L H K a =基本不变