化工原理吸收习题及答案

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化工原理-吸收课后答案

化工原理-吸收课后答案

NA
DP RTZPBm
( PA1
PA2 )
DP RTZ
ln
PB 2 PB1
2.6105 101.33 8.314 293 5103
ln 101.33 101.33 2.3346
5.03106 kmol /(m2 s)
4
故液面下降速度:
d N A M A 5.03106 18 9.07 108 m / s
0.556 /1.2 0.463m2 塔径:
D 4 0.463 0.77m
又知:V 0.556 273 0.9 0.0195kmol / s 22.4 273 40
则:
HG
V KYa
0.0195 0.1112 0.463
0.38m
塔上填料层高度:
Z HG NG 0.3813.8 5.23m 12.在吸收塔中用清水吸收混合气中的 SO2,气体流量为 5000m3(标准)/h,其中 SO2 占 10%,要求 SO2 回收率为 95%。气、液逆流接触,在塔的操作条件下 SO2 在 两相间的平衡关系近似为Y * 26.7 X 。试求:
(1)若取用水量为最小用量的 15 倍,用水量应为多少? (2)在上述条件下,用图解法求所需理论塔板数; (3)如仍用(2)中求出的理论板数,而要求回收率从 95%提高到 98%,用水量应
8
增加到多少?
解:
(1)求用水量:
Y1
0.10 1 0.10
0.1111
Y2 0.1111 (1 0.95) 0.00556
DNH3
17 29 101.33 (25.8)1/3 (29.9)1/3
10614 105 m2 / s
(2)同理求得

化工原理吸收练习卷(附有答案)

化工原理吸收练习卷(附有答案)

化⼯原理吸收练习卷(附有答案)第⼆章吸收填空题1.脱吸因数s 的表达式为,在Y-X 坐标系下的⼏何意义是;平衡线斜率与操作线斜率之⽐。

2.在⽓体流量、⽓相进出⼝组成和液相进出⼝组成不变时,若减少吸收剂⽤量,则操作线将靠近平衡线,传质推动⼒将减⼩,若吸收剂⽤量减⾄最⼩吸收剂⽤量时,设备费⽤将———————⽆穷⼤—————————。

3. 在传质理论中有代表性的三个模型分别为双膜理论、溶质渗透理论、表⾯更新理论。

4.分⼦扩散中菲克定律的表达式为? ,⽓相中的分⼦扩散系数D 随温度升⾼⽽增⼤(增⼤、减⼩),随压⼒增加⽽减⼩(增⼤、减⼩)。

5. 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流程度,传质速率将——。

答案:相界⾯两侧的液膜和⽓膜中;增⼤6.难溶⽓体属——————————————控制,主要传质阻⼒集中于——————侧。

答案:液膜;液膜7.双膜理论的基本假设是:⑴————————————————————————;⑵————————————————————————;⑶—————————————————————————。

8. 等分⼦反⽅向扩散适合于描述——————————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————————————————过程中传质速率关系。

答案:精馏;吸收和脱吸9. 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。

0 10 . 吸收操作的是各组分在溶液中的溶解度差异,以达到分离⽓体混合物的⽬的。

11. 亨利定律的表达式Ex p =*,若某⽓体在⽔中的亨利系数E 值很⼤,说明该⽓体是___难溶__________⽓体。

12. 对接近常压的溶质浓度低的⽓液平衡系统,当总压增⼤时,亨利系数E_____,相平衡常熟m_____,溶解度系数_______。

不变减⼩不变13. 由于吸收过程中⽓相中溶质分压总是_____________。

化工原理第六章吸收习题答案解析

化工原理第六章吸收习题答案解析

由于 y*A yA ,所以将发生吸收过程。推动力为
示意图见题 6-3 图。
y 0.03 0.0189 0.0111
题 6-3 图
分析 体会通过改变温度和总压来实现气液之间传质方向的改变 ,即吸收和解 吸。
6-4 氨-空气混合气中含氨(摩尔分数),在常压和 25℃下用水吸收,过程中不 断移走热量以使吸收在等温下进行。进气量为 1000 m3 ,出口气体中含氨(摩尔 分数)。试求被吸收的氨量(kg)和出口气体的体积(m3) 。

p* CO2
cCO2 H CO2
0.01 3.347 104
29.9kPa
推动力
p 20.1kPa(吸收)

p* CO2
cCO2 H CO2
0.05 3.347 104
149.4kPa
推动力
p 99.4kPa(解吸)
或者 , 用摩尔分数差表示时


xCO2
0.01 1000
1.8104
NA
DP RTZ
pA1 pA2 ln pB2 pB1 pB2 pB1
查教材附录水的物理性质得,20℃时水的蒸汽压为。已知条件为:
pA1 101.3kPa, pA2 0kPa, pB2 101.3kPa, pB1 101.3 2.3346 98.97kPa, P pA2 pB2 101.3kPa,
试求这两种情况下 CO2 的传质方向与推动力。 解: 由亨利定律得到
pCO2 50kPa ExC*O2 根据《 化工原理》 教材中表 8-1 查出
ECO2 25℃ 1.66105 kPa
所以可以得到
又因为
x* CO2
3.01104
HCO2 25℃

化工原理课后习题答案第七章吸收习题解答

化工原理课后习题答案第七章吸收习题解答

第七章 吸 收7-1 总压101.3 kPa ,温度25℃时,1000克水中含二氧化硫50克,在此浓度范围内亨利定律适用,通过实验测定其亨利系数E 为4.13 MPa , 试求该溶液上方二氧化硫的平衡分压和相平衡常数m 。

(溶液密度近似取为1000kg/m 3)解:溶质在液相中的摩尔分数:50640.01391000501864x ==+ 二氧化硫的平衡分压:*34.13100.0139kPa=57.41kPa p Ex ==⨯⨯相平衡常数:634.1310Pa40.77101.310PaE m P ⨯===⨯7-2 在逆流喷淋填料塔中用水进行硫化氢气体的吸收,含硫化氢的混合气进口浓度为5%(质量分数),求填料塔出口水溶液中硫化氢的最大浓度。

已知塔内温度为20℃,压强为1.52×105 Pa ,亨利系数E 为48.9MPa 。

解:相平衡常数为:6548.910321.711.5210E m P ⨯===⨯ 硫化氢的混合气进口摩尔浓度:15340.04305953429y ==+若填料塔出口水溶液中硫化氢达最大浓度,在出口处气液相达平衡,即:41max 0.0430 1.3410321.71y x m -===⨯7-3 分析下列过程是吸收过程还是解吸过程,计算其推动力的大小,并在x - y 图上表示。

(1)含NO 2 0.003(摩尔分率)的水溶液和含NO 2 0.06 (摩尔分率) 的混合气接触,总压为101.3kPa ,T=15℃,已知15℃时,NO 2水溶液的亨利系数E =1.68×102 kPa ;(2)气液组成及温度同(1),总压达200kPa (绝对压强)。

解:(1)相平衡常数为:51311.6810Pa 1.658101.310Pa E m P ⨯===⨯ *1 1.6580.0030.00498y m x ==⨯=由于 *y y >,所以该过程是吸收过程。

化工原理课后习题答案第七章吸收习题解答

化工原理课后习题答案第七章吸收习题解答

第七章 吸 收7-1 总压101.3 kPa ,温度25℃时,1000克水中含二氧化硫50克,在此浓度范围内亨利定律适用,通过实验测定其亨利系数E 为4.13 MPa , 试求该溶液上方二氧化硫的平衡分压和相平衡常数m 。

(溶液密度近似取为1000kg/m 3)解:溶质在液相中的摩尔分数:50640.01391000501864x ==+ 二氧化硫的平衡分压:*34.13100.0139kPa=57.41kPa p Ex ==⨯⨯相平衡常数:634.1310Pa40.77101.310PaE m P ⨯===⨯7-2 在逆流喷淋填料塔中用水进行硫化氢气体的吸收,含硫化氢的混合气进口浓度为5%(质量分数),求填料塔出口水溶液中硫化氢的最大浓度。

已知塔内温度为20℃,压强为1.52×105 Pa ,亨利系数E 为48.9MPa 。

解:相平衡常数为:6548.910321.711.5210E m P ⨯===⨯ 硫化氢的混合气进口摩尔浓度:15340.04305953429y ==+若填料塔出口水溶液中硫化氢达最大浓度,在出口处气液相达平衡,即:41max 0.0430 1.3410321.71y x m -===⨯7-3 分析下列过程是吸收过程还是解吸过程,计算其推动力的大小,并在x - y 图上表示。

(1)含NO 2 0.003(摩尔分率)的水溶液和含NO 2 0.06 (摩尔分率) 的混合气接触,总压为101.3kPa ,T=15℃,已知15℃时,NO 2水溶液的亨利系数E =1.68×102 kPa ;(2)气液组成及温度同(1),总压达200kPa (绝对压强)。

解:(1)相平衡常数为:51311.6810Pa 1.658101.310Pa E m P ⨯===⨯ *1 1.6580.0030.00498y m x ==⨯=由于 *y y >,所以该过程是吸收过程。

化工原理吸收习题及答案

化工原理吸收习题及答案

13 在填料层高度为5m 的常压填料塔内,用纯水吸收气体混合物中少量的可溶性组分,气液逆流接触,液气比为1.5,操作条件下的平衡关系为y = 1.2x ,溶质回收率为90%。

今若保持气液两相流量不变,而欲将回收率提高到95%,问填料层高应增加多少m ? 解:原工况下: 8.05.12.1==G L m ()⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-⎪⎭⎫ ⎝⎛--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+--⎪⎭⎫ ⎝⎛--=L m G L m G Lm G L m G m x y m x y L m G N L mG OG η111ln 11ln 1ln 112221 ()15.58.09.0118.01ln 8.011=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+---= m N H H OG OG 97.015.55=== 新工况下:L,G 不变,m 不变,∴H OG 不变, mG/L 不变,η’=0.95 ()84.78.095.0118.01ln 8.011=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+---= 又L 、G 不变,m 不变OG H ∴不变m N H H OGOG 6.784.797.0=⨯='⋅=' 填料层应增加的高度 m H 6.256.7=-=∆14 拟在常压填料吸收塔中,用清水逆流吸收废气中的氨气。

废气流量为2500m 3/h (标准状态),废气中氨的浓度为15g/m 3(以标准状态计),要求回收率不低于98%。

若吸收剂用量为3.6 m 3/h ,操作条件下的平衡关系为y = 1.2x ,气相总传质单元高度为0.7m 。

试求:(1)全塔气相平均吸收推动力;(2)所需填料层高度。

解:(1) h kmol V G /61.1114.2225004.22===h kmol L /2001810006.3=⨯= 摩尔分率 0198.04.22100017151==y ()()000396.0%9810198.0112=-⨯=-=ηy y 0108.061.111200000396.00198.02211=-=+-=x G L y y x 00684.00108.02.10198.0111=⨯-=-=∆mx y y ()⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-⎪⎭⎫ ⎝⎛--='L m G L m G L m G 'OG 111ln 11N η000396.002.1000396.0222=⨯-=-=∆mx y y 00226.0000396.000684.0ln 000396.000684.0ln 2121=-=∆∆∆-∆=∆y y y y y m (2) 59.800226.0000396.00198.021=-=∆-=m OG y y y N m N H H O G O G 0.659.87.0=⨯=⋅=15 流率为0.04kmol/(m 2⋅s)的空气混合气中含氨2%(体积%),拟用一逆流操作的填料吸收塔回收其中95%的氨。

气体吸收(化工原理)习题及答案

气体吸收(化工原理)习题及答案

气体吸收(化工原理)习题及答案气液平衡1.在常压、室温条件下,含溶质的混合气的中,溶质的体积分率为10%,求混合气体中溶质的摩尔分率和摩尔比各为多少?解:当压力不太高,温度不太低时,体积分率等于分摩尔分率,即y=0.10根据 y-1y Y =,所以0.110.1-1 0.1Y == 2.向盛有一定量水的鼓泡吸收器中通入纯的CO 2气体,经充分接触后,测得水中的CO 2平衡浓度为2.875×10-2kmol/m 3,鼓泡器内总压为101.3kPa ,水温30℃,溶液密度为1000 kg/m 3。

试求亨利系数E 、溶解度系数H 及相平衡常数m 。

解:查得30℃,水的kPa 2.4=s pkPa 1.972.43.101*=-=-=s A p p p稀溶液:3kmol/m 56.55181000==≈S M c ρ421017.556.5510875.2--⨯=⨯==c c x A kPa 10876.11017.51.9754*⨯=⨯==-x p E A )m kmol/(kPa 1096.21.9710875.2342*⋅⨯=⨯==--A Ap c H 18543.10110876.15=⨯==p E m 3.在压力为101.3kPa ,温度30℃下,含CO 2 20%(体积分率)空气-CO 2混合气与水充分接触,试求液相中CO 2的摩尔浓度、摩尔分率及摩尔比。

解:查得30℃下CO 2在水中的亨利系数E 为1.88×105kPaCO 2为难溶于水的气体,故溶液为稀溶液 kPa)kmol/(m 1096.2181088.11000345⋅⨯=⨯⨯==-S SEM H ρ kPa 3.2033.10120.0*A =⨯==yp p334*km ol/m 1001.63.201096.2--⨯=⨯⨯==A A Hp c 18523.1011088.15=⨯==p E m 4-101.0818520.20m y x ⨯=== 4-4--4101.08101.081101.08x -1x X ⨯=⨯⨯=-= 4.在压力为505kPa ,温度25℃下,含CO 220%(体积分率)空气-CO 2混合气,通入盛有1m 3水的2 m 3密闭贮槽,当混合气通入量为1 m 3时停止进气。

(完整版)化工原理习题第四部分吸收答案

(完整版)化工原理习题第四部分吸收答案

第四部分气体吸收一、填空题1.物理吸收操作属于传质过程。

理吸收操作是一组分通过另一停滞组分的单向扩散。

2.操作中的吸收塔,若使用液气比小于设计时的最小液气比,则其操作结果是达不到要求的吸收分离效果。

3.若吸收剂入塔浓度X2降低,其它操作条件不变,吸收结果将使吸收率增大。

4.若吸收剂入塔浓度X2降低,其它操作条件不变,则出口气体浓度降低。

5.含SO2为10%(体积)的气体混合物与浓度c为0.02 kmol/m3的SO2水溶液在一个大气压下相接触。

操作条件下两相的平衡关系为p*=1.62c (大气压),则SO2将从气相向液相转移。

6.含SO2为10%(体积)的气体混合物与浓度c为0.02 kmol/m3的SO2水溶液在一个大气压下相接触。

操作条件下两相的平衡关系为p*=1.62c (大气压),以气相组成表示的传质总推动力为0.0676 atm 大气压。

7.总传质系数与分传质系数之间的关系为l/K L=l/k L+H/k G,其中l/k L为液膜阻力。

8.总传质系数与分传质系数之间的关系为l/K L=l/k L+H/k G,当气膜阻力H/k G 项可忽略时,表示该吸收过程为液膜控制。

9.亨利定律的表达式之一为p*=Ex,若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。

10.亨利定律的表达式之一为p*=Ex,若某气体在水中的亨利系数E值很小,说明该气体为易溶气体。

11.低浓度气体吸收中,已知平衡关系y*=2x,k x a=0.2 kmol/m3.s,k y a =2 l0-4 kmol/m3.s,则此体系属气膜控制。

12.压力增高,温度降低,将有利于吸收的进行。

13.某操作中的吸收塔,用清水逆流吸收气体混合物中A组分。

若y1下降,L、V、P、T等不变,则回收率减小。

14.某操作中的吸收塔,用清水逆流吸收气体混合物中A组分。

若L增加,其余操作条件不变,则出塔液体浓度降低。

15.吸收因数A 在Y-X 图上的几何意义是 操作线斜率与平衡线斜率之比 。

化工原理判断吸收题及答案

化工原理判断吸收题及答案

化工原理考试题及答案三.判断题1.(2分) 喷淋吸收是吸收剂成液滴分散在气体中,因此,液体为连续相,气体为分散相()×2. 鼓泡吸收是气体分散成气泡通过液体,因此,气体为分散相,液体为连续相()。

√3.(2分) 吸收操作线的方程式,斜率是L/V()。

√4.(2分) 计算填料吸收塔时,其N 的含意是传质单元高度(). ×5.(2分) 亨利定律的表达式之一为p =Ex,若某气体在水中的亨利系数E值很大,说明该气体为易溶气体。

( ) ×6.(2分) 题号:7149 第7章知识点:300 难度:容易工业上一般吸收是在吸收塔中进行的。

象传热一样气液间逆流操作有利于吸收完全并可获得较大的吸收推动力。

()√7.(2分) 填料吸收塔逆流操作,当吸收剂的比用量(即液气比)增大时,则出塔吸收液浓度下降,吸收推动力减小()×8.(2分) 对于逆流操作的填料吸收塔,当气速一定时,增大吸收剂的比用量(即液气比),则出塔溶液浓度降低,吸收推动力增大。

()√9.(2分) 题号:7152 第7章知识点:100 难度:容易对于大多数气体的稀溶液,气液平衡关系服从亨利定律。

亨利系数(E=p /x)随温度的升高而增大,而溶解度系数(H=C/p )随温度的升高而减小。

( ) √10.(2分) 题号:7153 第7章知识点:500 难度:容易液泛点是填料吸收塔的最佳操作点。

吸收操作在此条件下进行时,则吸收速率最大。

()×11.(2分) 题号:7154 第7章知识点:100 难度:容易在一般情况下,混合气体的有关计算可按理想气体方程和道尔顿分压定律进行。

其气体组分的体积分率等于其摩尔分率,亦等于其分压分率。

()√12.(2分) 填料塔中填充大量填料以提供气液接触面积。

吸收速率取决于填料的比表面积(a)。

填料的比表面积越大,吸收速率越大。

()×13.(2分) 对于大多数气体的稀溶液,气液间的平衡关系可用亨利定律表示。

化工原理-气体吸收作业(含答案)

化工原理-气体吸收作业(含答案)

气体吸收1.向盛有一定量水的鼓泡吸收器中通入纯的CO 2气体,经充分接触后,测得水中的CO 2平衡浓度为2.875×10-2kmol/m 3,鼓泡器内总压为101.3kPa ,水温30℃,溶液密度为1000 kg/m 3。

试求亨利系数E 、溶解度系数H 及相平衡常数m 。

解:查得u30℃,水的kPa 2.4=s p kPa 1.972.43.101*=-=-=s Ap p p稀溶液:3kmol/m 56.55181000==≈SM c ρ421017.556.5510875.2--⨯=⨯==c c x A kPa 10876.11017.51.9754*⨯=⨯==-x p E A )m kmol/(kPa 1096.21.9710875.2342*⋅⨯=⨯==--AA p c H18543.10110876.15=⨯==p E m 2.在总压101.3kPa ,温度30℃的条件下, SO 2摩尔分率为0.3的混合气体与SO 2摩尔分率为0.01的水溶液相接触,试问:(1) 从液相分析SO 2的传质方向;(2) 从气相分析,其他条件不变,温度降到0℃时SO 2的传质方向;(3) 其他条件不变,从气相分析,总压提高到202.6kPa 时SO 2的传质方向,并计算以液相摩尔分率差及气相摩尔率差表示的传质推动力。

解:(1)查得在总压101.3kPa ,温度30℃条件下SO 2在水中的亨利系数E =4850kPa 所以 ==p E m =3.1014850 47.88 从液相分析00627.088.473.0*===m y x < x =0.01 故SO 2必然从液相转移到气相,进行解吸过程。

(2)查得在总压101.3kPa ,温度0℃的条件下,SO 2在水中的亨利系数E =1670kPa==p E m 3.1011670 =16.49 从气相分析y *=mx=16.49×0.01=0.16<y=0.3故SO 2必然从气相转移到液相,进行吸收过程。

化工原理--吸收习题及答案

化工原理--吸收习题及答案

吸收一章习题及答案一、填空题1、用气相浓度△y为推动力的传质速率方程有两种,以传质分系数表达的速率方程为____________________,以传质总系数表达的速率方程为___________________________。

N A = k y (y—y i) N A = K y (y—y e)2、吸收速度取决于_______________,因此,要提高气-液两流体相对运动速率,可以_______________来增大吸收速率。

双膜的扩散速率减少气膜、液膜厚度3、由于吸收过程气相中的溶质分压总_________ 液相中溶质的平衡分压,所以吸收操作线总是在平衡线的_________.增加吸收剂用量,操作线的斜率_________,则操作线向_________平衡线的方向偏移,吸收过程推动力(y-y e)_________。

大于上方增大远离增大4、用清水吸收空气与A的混合气中的溶质A,物系的相平衡常数m=2,入塔气体浓度y = 0。

06,要求出塔气体浓度y2 = 0.006,则最小液气比为_________。

1。

805、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,则传质推动力将_________,操作线将_________平衡线。

减少靠近6、某气体用水吸收时,在一定浓度范围内,其气液平衡线和操作线均为直线,其平衡线的斜率可用_________常数表示,而操作线的斜率可用_________表示。

相平衡液气比7、对一定操作条件下的填料吸收塔,如将塔料层增高一些,则塔的H OG将_________,N OG 将_________ (增加,减少,不变)。

不变增加8、吸收剂用量增加,操作线斜率_________,吸收推动力_________。

(增大,减小,不变)增大增大9、计算吸收塔的填料层高度,必须运用如下三个方面的知识关联计算:_________、_________、_________。

化工原理吸收课后习题及答案

化工原理吸收课后习题及答案

化工原理吸收课后习题及答案The latest revision on November 22, 2020第五章 吸收相组成的换算【5-1】 空气和CO 2的混合气体中,CO 2的体积分数为20%,求其摩尔分数y 和摩尔比Y 各为多少解 因摩尔分数=体积分数,.02y =摩尔分数摩尔比 ..020251102y Y y ===--. 【5-2】 20℃的l00g 水中溶解lgNH 3, NH 3在溶液中的组成用摩尔分数x 、浓度c 及摩尔比X 表示时,各为多少解 摩尔分数//117=0.010*******/18x =+浓度c 的计算20℃,溶液的密度用水的密度./39982s kg m ρ=代替。

溶液中NH 3的量为 /311017n kmol -=⨯ 溶液的体积 /.33101109982 V m -=⨯溶液中NH 3的浓度//.33311017==0.581/101109982n c kmol m V --⨯=⨯ 或 . 3998200105058218s sc x kmol m M ρ==⨯=../ NH 3与水的摩尔比的计算或 ..00105001061100105x X x ===--.【5-3】进入吸收器的混合气体中,NH 3的体积分数为10%,吸收率为90%,求离开吸收器时NH 3的组成,以摩尔比Y 和摩尔分数y 表示。

吸收率的定义为解 原料气中NH 3的摩尔分数0.1y =摩尔比 (11101)01111101y Y y ===-- 吸收器出口混合气中NH 3的摩尔比为 摩尔分数 (22200111)=0010981100111Y y Y ==++ 气液相平衡【5-4】 l00g 水中溶解lg 3 NH ,查得20℃时溶液上方3NH 的平衡分压为798Pa 。

此稀溶液的气液相平衡关系服从亨利定律,试求亨利系数E(单位为kPa )、溶解度系数H[单位为/()3kmol m kPa ⋅]和相平衡常数m 。

化工原理第五章吸收课后习题及答案

化工原理第五章吸收课后习题及答案

第五章 吸收相组成的换算【5-1】 空气和CO 2的混合气体中,CO 2的体积分数为20%,求其摩尔分数y 和摩尔比Y 各为多少?解 因摩尔分数=体积分数,.02y =摩尔分数 摩尔比 ..020251102y Y y ===--. 【5-2】 20℃的l00g 水中溶解lgNH 3, NH 3在溶液中的组成用摩尔分数x 、浓度c 及摩尔比X 表示时,各为多少?解 摩尔分数//117=0.010*******/18x =+浓度c 的计算20℃,溶液的密度用水的密度./39982s kg m ρ=代替。

溶液中NH 3的量为 /311017n k m ol -=⨯ 溶液的体积 /.33101109982 V m -=⨯溶液中NH 3的浓度//.33311017==0.581/101109982n c kmol m V --⨯=⨯ 或 . 3998200105058218s sc x kmol m M ρ==⨯=../ NH 3与水的摩尔比的计算 或 ..00105001061100105x X x ===--. 【5-3】进入吸收器的混合气体中,NH 3的体积分数为10%,吸收率为90%,求离开吸收器时NH 3的组成,以摩尔比Y 和摩尔分数y 表示。

吸收率的定义为解 原料气中NH 3的摩尔分数0.1y = 摩尔比 (11101)01111101y Y y ===-- 吸收器出口混合气中NH 3的摩尔比为 摩尔分数 (22200111)=0010981100111Y y Y ==++ 气液相平衡【5-4】 l00g 水中溶解lg 3 NH ,查得20℃时溶液上方3NH 的平衡分压为798Pa 。

此稀溶液的气液相平衡关系服从亨利定律,试求亨利系数E(单位为kPa )、溶解度系数H[单位为/()3kmol m kPa ⋅]和相平衡常数m 。

总压为100kPa 。

解 液相中3NH 的摩尔分数/.//1170010511710018x ==+气相中3NH 的平衡分压 *.0798 P k P a = 亨利系数 *./.0798*******E p x ===/ 液相中3NH 的浓度 /./.333110170581 101109982n c kmol m V --⨯===⨯/ 溶解度系数 /*./../(3058107980728H c p k m o l m kP a ===⋅液相中3NH 的摩尔分数 //1170010511710018x ==+./气相的平衡摩尔分数 **.0798100y p p ==// 相平衡常数 * (079807610000105)y m x ===⨯ 或 //.76100076m E p === 【5-5】空气中氧的体积分数为21%,试求总压为.101325kPa ,温度为10℃时,31m 水中最大可能溶解多少克氧?已知10℃时氧在水中的溶解度表达式为*.6331310p x =⨯,式中*p 为氧在气相中的平衡分压,单位为kPa x ;为溶液中氧的摩尔分数。

化工原理_吸收习题与答案

化工原理_吸收习题与答案

吸收一章习题及答案一、填空题1、用气相浓度△y为推动力的传质速率方程有两种,以传质分系数表达的速率方程为____________________,以传质总系数表达的速率方程为___________________________。

N A = k y (y-y i) N A = K y (y-y e)2、吸收速度取决于_______________,因此,要提高气-液两流体相对运动速率,可以_______________来增大吸收速率。

双膜的扩散速率减少气膜、液膜厚度3、由于吸收过程气相中的溶质分压总 _________ 液相中溶质的平衡分压,所以吸收操作线总是在平衡线的_________。

增加吸收剂用量,操作线的斜率_________,则操作线向_________平衡线的方向偏移,吸收过程推动力(y-y e)_________。

大于上方增大远离增大4、用清水吸收空气与A的混合气中的溶质A,物系的相平衡常数m=2,入塔气体浓度y =0.06,要求出塔气体浓度y2 = 0.006,则最小液气比为_________。

1.805、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,则传质推动力将_________,操作线将_________平衡线。

减少靠近6、某气体用水吸收时,在一定浓度范围内,其气液平衡线和操作线均为直线,其平衡线的斜率可用_________常数表示,而操作线的斜率可用_________表示。

相平衡液气比7、对一定操作条件下的填料吸收塔,如将塔料层增高一些,则塔的H OG将_________,N OG 将_________ (增加,减少,不变)。

不变增加8、吸收剂用量增加,操作线斜率_________,吸收推动力_________。

(增大,减小,不变)增大增大9、计算吸收塔的填料层高度,必须运用如下三个方面的知识关联计算:_________、_________、_________。

化工原理练习题-吸收

化工原理练习题-吸收

吸收一、填空题:1.20℃时,CO2气体溶解于水的溶解度为0.878(标)m3m-3(H2O),此时液相浓度C=________kmol.m-3液相摩尔分率x A=_________.比摩尔分率X A=__________.答案:1.0.0392 0.000705 0.0007062.用相平衡常数m表达的亨利定律表达式为_______.在常压下,20℃时,氨在空气中的分压为69.6mmHg,与之平衡的氨水浓度为10(kgNH3/100kgH2O).此时m=______.答案:y=mx 0.9573 用气相浓度△p为推动力的传质速率方程有两种,以传质分系数表达的传质速率方程为__________________________,以总传质系数表达的传质速率方程为_______________________.答案:N A=k G(p-p i) N A=K G(p-p e)4. 用气相浓度△Y为推动力的传质速率方程有两种,以传质分系数表达的速率方程为_________________________________,以传质总系数表达的速率方程为__________________________________.答案:N A=k Y(Y-Y i) N A=K Y(Y-Y e)5用亨利系数E表达的亨利定律表达式为_______.在常压下,20℃时, 氨在空气中的分压为50mmHg, 与之平衡的氨水浓度为7.5(kgNH3/100kgH2O).此时亨利系数E=________,相平衡常数m=______.答案:P e=Ex 680mmHg 0.8946. 在常压下,20℃时氨在空气中的分压为166mmHg,此时氨在混合气中的摩尔分率y A=________,比摩尔分率Y A=_______.答案:0.218 0.2797.用△y, △x为推动力的传质速率方程中,当平衡线为直线时传质总系数K y与分系数k x,k y的关系式为_________________,K x与k x, k y的关系式为__________________.答案:1/K y=1/k y+m/k x1/K x=1/(m.k y)+1/k x8.用清水吸收空气与A的混合气中的溶质A,物系的相平衡常数m=2,入塔气体浓度y1=0.06,要求出塔气体浓度y2=0.008,则最小液气比为________.答案:1.7339.吸收过程主要用于三个方面:__________,___________,____________答案:制备产品分离气体混合物除去气体中的有害组分10.质量传递包括有___________________等过程。

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吸收一章习题及答案一、填空题1、用气相浓度△y为推动力的传质速率方程有两种,以传质分系数表达的速率方程为____________________,以传质总系数表达的速率方程为___________________________。

N A = k y (y-y i) N A = K y (y-y e)2、吸收速度取决于_______________,因此,要提高气-液两流体相对运动速率,可以_______________来增大吸收速率。

双膜的扩散速率减少气膜、液膜厚度3、由于吸收过程气相中的溶质分压总_________ 液相中溶质的平衡分压,所以吸收操作线总是在平衡线的_________。

增加吸收剂用量,操作线的斜率_________,则操作线向_________平衡线的方向偏移,吸收过程推动力(y-y e)_________。

大于上方增大远离增大4、用清水吸收空气与A的混合气中的溶质A,物系的相平衡常数m=2,入塔气体浓度y = 0.06,要求出塔气体浓度y2 = 0.006,则最小液气比为_________。

1.805、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,则传质推动力将_________,操作线将_________平衡线。

减少靠近6、某气体用水吸收时,在一定浓度范围内,其气液平衡线和操作线均为直线,其平衡线的斜率可用_________常数表示,而操作线的斜率可用_________表示。

相平衡液气比7、对一定操作条件下的填料吸收塔,如将塔料层增高一些,则塔的H OG将_________,N OG将_________ (增加,减少,不变)。

不变增加8、吸收剂用量增加,操作线斜率_________,吸收推动力_________。

(增大,减小,不变)增大增大9、计算吸收塔的填料层高度,必须运用如下三个方面的知识关联计算:_________、_________、_________。

平衡关系物料衡算传质速率。

10、填料的种类很多,主要有________、_________、_________、________、___________、______________。

拉西环鲍尔环矩鞍环阶梯环波纹填料丝网填料11、填料选择的原则是_________________________________________。

.表面积大、空隙大、机械强度高价廉,耐磨并耐温。

12、在选择吸收剂时,首先要考虑的是所选用的吸收剂必须有__________________。

良好的选择性,即对吸收质有较大的溶解度,而对惰性组分不溶解。

13、填料塔的喷淋密度是指_____________________________。

单位塔截面上单位时间内下流的液体量(体积)。

14、填料塔内提供气液两相接触的场所的是__________________。

填料的表面积及空隙15、填料应具有较_____的__________,以增大塔内传质面积。

大比表面积16、吸收塔内填装一定高度的料层,其作用是提供足够的气液两相_________。

传质面积17、菲克定律是对物质分子扩散现象基本规律的描述。

18、以(Y-Y*)表示总推动力的吸收速率方程式为N A=K Y(Y﹣Y﹡)。

19、、吸收操作是依据混合气体中各组分在溶剂中的溶解度不同而得以分离。

20、某气体用ABC三种不同的吸收剂进行吸收操作,液气比相同,吸收因数的大小关系为A1﹥A2﹥A3,则气体溶解度的大小关系为。

21、实验室用水吸收氨测定填料塔的传质系数Kyα,该系统为控制,随气体流量的增加传质系数Kyα。

气膜;增加22、某低浓度气体吸收过程,已知气膜和液膜体积吸收系数分别为:Kya=0.0002Kmol/(m3.s),Kxa=0.4 Kmol/(m3.s)。

则该吸收过程为;该气体为溶气体。

气;易23、当填料塔操作气速达到泛点气速时,充满全塔空隙,此现象称为,这时急剧上升。

液体;液泛;塔板压降24、在稳态传质过程,若组分A通过气膜和液膜的推动力为(P-Pi)﹥(Ci-C),则气膜阻力液膜阻力大于25、填料塔是连续接触式气液传质设备,塔内为分散相,为连续相。

为保证操作过程中两相的良好接触,故填料吸收塔的顶部要有良好的装置。

液体;气体;液体分布装置26、吸收操作时,吸收塔总压增加一倍,相平衡常数m 倍,增加压力对吸收操作;吸收塔温度增加,相平衡常数,增加温度对吸收操作。

27、假定吸收系统的相平衡常数m为零,填料高度及其他条件不变,若增加气体流量,吸收率将。

变小28、逆流操作中用纯溶剂吸收混合气中A,若塔板为无穷多,入塔Yb=8%,平衡关系为Y=2X问(1)若液气比为2.5时,吸收率 125%不成立(2)若液气比为2.5时,吸收率 75%29、在相同的温度、压力和混合物组成条件下,等分子反向扩散速率单相扩散速率(一组分通过静止气膜的扩散速率)。

其原因是。

小于;单相扩散速率等于等分子反向扩散速率与该组分在总体流动中传递通量之和30、说明化工原理各单元操作是基于哪些传递原理?分别说明解释三个传递现象的定律?解释吸收和解吸现象用哪一个原理更合适?31、为什么在同一吸收塔内,当操作条件相同时,大多采用逆流操作?答:一方面,在同等条件下,逆流方式可获得较大的平均推动力,因而能有效地提高过程速率;另一方面,逆流时降至塔底的液体恰与刚进塔的吸收剂接触,有利于降低出塔气体的浓度,从而提高溶质的吸收率,所以,吸收塔通常都采用逆流操作。

32、易溶气体溶液上方的分压小,难溶气体溶液上方的分压大,只要组份在气相中的分压大于液相中该组分的平衡分压,吸收就会继续进行。

二、选择题1、吸收速率主要决定于通过双膜的扩散速度,要提高气液两流体的相对运动,提高吸收效果,则要_________。

BA. 增加气膜厚度和减少液膜厚度B. 减少气膜和液膜厚度C. 增加气膜和液膜厚度2、当吸收质在液相中的溶解度甚大时,吸收过程主要受_________控制,此时,总吸收系数K y近似等于_________。

A、 DA. 气膜;B. k x;C. 气液膜同时;D. k y;E. 液膜;F. K x3、双膜理论认为吸收过程的阻力集中在_________。

AA. 两膜层中;B. 界面上;C. 液膜之中;D. 气膜之中;4、升温会使气体在液体中的溶解度_________,对吸收操作_________。

C、 DA. 有利;B. 变大;C. 变小;D. 不利;E. 不变;F. 无影响;5、_________,对吸收操作有利。

AA.温度低,气体分压大时;B.温度低,气体分压小时;C.温度高,气体分压大时; C.温度高,气体分压小时;6、对处理易溶气体的吸收,为较显著地提高吸收速率,应增大_________的流速。

AA. 气相;B. 液相;C. 气液两相;7、若享利系数E值很大,依据双膜理论,则可判断过程的吸收速率为_________控制。

BA. 气膜;B. 液膜;C. 双膜8、在吸收塔某处,气相主体浓度y = 0.025,液相主体浓度x = 0.01,气相传质分系数k y = 2 kmol.m-2.h-1,气相总传质系数K y = 1.5kmol.m-2.h-1,则该处气液界面上气相浓度y i 应为_______,平衡关系y = 0.5x。

BA. 0.02B. 0.01C. 0.015D. 0.005y e = 0.5×0.01 = 0.005N A = K y(y-y e)= k y(y-y i)1.5(0.025-0.005)=2(0.025-y i)∴y i = 0.019、通常所讨论的吸收操作中,当吸收剂用量趋于最小用量时,完成一定的分率_______。

DA. 回收率趋向最高;B. 吸收推动力趋向最大;C. 操作最为经济;D. 填料层高度趋向无穷大。

10、对于逆流操作的吸收塔,其它条件不变,当吸收剂用量趋于最小用量时,则_____。

DA. 吸收推动力最大;B. 吸收率最高;C. 出塔气浓度最低;D. 吸收液浓度趋于最高。

11、在常压下用水逆流吸空气中的CO2,若将用水量增加则出口气体中的CO2量将_____气相总传质系数K y 将_____,出塔液体中CO2浓度将_____。

B. A. B.A. 增加、B. 减少、C. 不变12、选择吸收设备时,综合考虑吸收率大,阻力小,稳定性好结构简单造价小,一般应选_____。

AA. 填料吸收塔B. 板式吸收塔C. 喷淋吸收塔13、为使脱吸操作易于进行,通常可采用_____或_____。

A、 CA. 升温;B. 加压;C. 减压;D. 降温;14、对于脱吸操作,其溶质在液体中的实际浓度_____与气相平衡的浓度。

BA. 小于;B. 大于;C. 等于;15、填料吸收塔空塔的速度应_____于液泛速度。

BA. 大;B. 小;C. 等16、对吸收操作影响较大的填料特性是_____。

AA. 比表面积和自由体积;B. 机械强度;C. 对气体阻力要小;17、气体在液体中的溶解度②③①指气体在液体中的浓度②指一定条件下气体在液体中的饱和浓度③表明在一定条件下吸收过程可能达到的极限程度18、吸收操作中,对于同样浓度的溶液,易溶气体溶液上方的分压比难溶气体的分压②①大②小③相等19、某填料塔用水吸收空气中的氨气,当液体流量和进塔气体的浓度不变时,增大混合气体的流量,此时仍能进行正常操作,则尾气中氨气的浓度____①_____。

①增大②减少不变④不确定20、在以下几个吸收过程,哪个改为化学吸收将会最显著地提高吸收速率。

A.水吸收氨;B.水吸收HCl气体;C.水吸收SO2;D.水吸收CO222判断下列命题是否正确,正确的是。

A.上升气速过大会引起漏夜;B.上升气速过小会引起液泛;C.上升气速过大会造成过量的液沫夹带;D.上升气速过大会造成过量的气泡夹带;E.上升气速过大会使板效率降低C23、在吸收操作中,若液气比L/V等于平衡常数m时,则全塔的吸收推动力。

A.零;B.不能计算;C.常数;D.无穷大D24、用水吸收混合气中的氨,其他条件不变,当气体流率增加一倍,则总传质系数是原来的倍。

A.1倍;B.2倍;C.20.5倍;D.不确定 A25、浮阀塔、泡罩塔及筛板塔三种板式塔的板效率比较A.浮阀塔﹥泡罩塔﹥筛板塔;B浮阀塔﹤泡罩塔﹤筛板塔.;C.浮阀塔﹥泡罩塔=筛板塔;D浮阀塔﹥筛板塔﹥泡罩塔. A五、计算题1、在吸收塔中用清水吸收混合气中的SO2,气体流量为5000m3(标准)/h,其中SO2占10%(体积分率),要求SO2的回收率为95%。

气液逆流接触,在塔的操作条件下,SO2在两相间的平衡关系近似为Y*=26.7X,若用水量为最小用水量的2倍,试求用水量为多少Kg/h?(10分)解:已知y1=0.1 φA=0.95 V h=5000 m3(标准)/h则Y1=0.1/(1-0.1)=0.111 Y2= Y1(1-φA)=0.111(1-0.95)=0.00555惰性气体流量V=5000(1-0.1)/22.4=2000.88Kmol/hL min=200.88(0.111-0.00555)/(0.111/26.7)=5095.32 Kmol/hL=2 L min=2×5095.32=10190.64 Kmol/h=10190.64×18=183431.52Kg/h 即用水量为183431.52Kg/h2、在逆流操作的吸收塔中,于101.3KPa、25℃下用清水吸收混合气中的H2S,将其浓度由2%降至0.1%(体积)。

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