气体吸收(化工原理)习题及答案
《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<t2B t3>t2C t1>t2D t3<t12.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。
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
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。
(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-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。
新版化工原理习题答案(08)第八章--气体吸收[1]
第八章 气体吸收1. 在温度为40 ℃、压力为101.3 kPa 的条件下,测得溶液上方氨的平衡分压为15.0 kPa 时,氨在水中的溶解度为76.6 g (NH 3)/1 000 g(H 2O)。
试求在此温度和压力下的亨利系数E 、相平衡常数m 及溶解度系数H 。
解:水溶液中氨的摩尔分数为76.6170.07576.610001718x ==+ 由 *p Ex =亨利系数为*15.0kPa 200.00.075p E x ===kPa 相平衡常数为 t 200.0 1.974101.3E m p === 由于氨水的浓度较低,溶液的密度可按纯水的密度计算。
40 ℃时水的密度为992.2ρ=kg/m 3溶解度系数为 kPa)kmol/(m 276.0kPa)kmol/(m 180.2002.99233S ⋅=⋅⨯==EM H ρ2. 在温度为25 ℃及总压为101.3 kPa 的条件下,使含二氧化碳为3.0%(体积分数)的混合空气与含二氧化碳为350 g/m 3的水溶液接触。
试判断二氧化碳的传递方向,并计算以二氧化碳的分压表示的总传质推动力。
已知操作条件下,亨利系数51066.1⨯=E kPa ,水溶液的密度为997.8 kg/m 3。
解:水溶液中CO 2的浓度为 33350/1000kmol/m 0.008kmol/m 44c == 对于稀水溶液,总浓度为 3t 997.8kmol/m 55.4318c ==kmol/m 3 水溶液中CO 2的摩尔分数为4t 0.008 1.4431055.43c x c -===⨯ 由 54* 1.6610 1.44310kPa 23.954p Ex -==⨯⨯⨯=kPa气相中CO 2的分压为t 101.30.03kPa 3.039p p y ==⨯=kPa < *p故CO 2必由液相传递到气相,进行解吸。
以CO 2的分压表示的总传质推动力为*(23.954 3.039)kPa 20.915p p p ∆=-=-=kPa3. 在总压为110.5 kPa 的条件下,采用填料塔用清水逆流吸收混于空气中的氨气。
化工原理吸收部分模拟试题及答案
化工原理吸收部分模拟试题及答案一、填空1气体吸收计算中,表示设备(填料)效能高低的一个量是 传质单元高度 ,而表示传质任务难易程度的一个量是 传质单元数 。
2 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。
3如果板式塔设计不合理或操作不当,可能产生 严重漏液 、 严重泡沫夹带及 液泛 等不正常现象,使塔无法工作。
4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 =2kmol/m 2·h ,气相传质总K y =1.5kmol/m 2·h ,则该处气液界面上气相浓度y i 应为⎽⎽0.01⎽⎽⎽。
平衡关系y=0.5x 。
5逆流操作的吸收塔,当吸收因素A<1且填料为无穷高时,气液两相将在 塔低 达到平衡。
6单向扩散中飘流因子 A>1 。
漂流因数可表示为 BM P P ,它反映 由于总体流动使传质速率比单纯分子扩散增加的比率。
7在填料塔中用清水吸收混合气中HCl ,当水量减少时气相总传质单元数N OG 增加 。
8一般来说,两组份的等分子反相扩散体现在 精流 单元操作中,而A 组份通过B 组份的单相扩散体现在 吸收 操作中。
9 板式塔的类型有 泡罩塔 、 浮阀塔 、 筛板塔 (说出三种);板式塔从总体上看汽液两相呈 逆流 接触,在板上汽液两相呈 错流 接触。
10分子扩散中菲克定律的表达式为⎽⎽⎽⎽⎽dzdC D J AABA -= ,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)。
12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。
13压力 减小 ,温度 升高 ,将有利于解吸的进行 ;吸收因素A= L/mV ,当 A>1 时,对逆流操作的吸收塔,若填料层为无穷高时,气液两相将在塔 顶 达到平衡。
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:_________、_________、_________。
新版化工原理习题答案(08)第八章气体吸收
(2)由 K L
KG H
1.206 10 5 m/s 5.673 10 6 m/s 2.126
997.0
m
0.248
Hp总 M S 2.126 105.0 18
1 Ky
1 ky
m kx
1
( 1.729
10 3
0.248 1.174 10
3
)(m
2
s)/kmol
7.896 102 (m 2 s)/kmol
4.13 103 1013
1 56.27
4.077
0.0417
0.002
0 7.054 10 4
qn,L qn,V min
Y1 Y2 Y1 / m X2
0.0417 0.002 0.0417 0 4.077
3.881
qn,L
1.45 qn,L
1.45 3.881 5.627
qn,V
qn,V
min
X1
qn,V qn,L
Y1 Y2
X2
1 5.627
0.0417 0.002
0 7.055 10 3
6. 在一直径为 0.8 m 的填料塔内,用清水吸收某工业废气中所含的二氧化硫气体。已知混合气的流量为
45
kmol/h ,二氧化硫的体积分数为。操作条件下气液平衡关系为 Y 34.5X ,气相总体积吸收系数为 2 kmol/(m 3s)。
W 为 800 kg/(m2h),填料层高度为 3 m。已知操
作条件下平衡关系为 Y= X,KGa 正比于 G 而于 W 无关。若( 1)操作压力提高一倍;( 2)气体流速增加一倍;
(3) 液体流速增加一倍,试分别计算填料层高度应如何变化,才能保持尾气组成不变。
化工原理吸收课后答案
化工原理吸收课后答案一、选择题1. 在化工原理中,吸收是指将气体或溶质从气体或液体中分离出来的过程。
以下哪个选项是吸收的基本原理?A. 溶解B. 沉淀C. 蒸馏D. 转化答案:A. 溶解2. 吸收塔是吸收操作的主要设备,以下哪个选项不是吸收塔的主要结构?A. 塔体B. 进口管道C. 出口管道D. 冷却器答案:D. 冷却器3. 吸收剂是吸收操作中用于吸收溶质的物质。
以下哪个选项不是常用的吸收剂?A. 水B. 酒精C. 硫酸答案:C. 硫酸4. 在吸收操作中,溶质的传质速率是影响吸收效果的重要因素。
以下哪个选项不是影响溶质传质速率的因素?A. 温度B. 压力C. 浓度差D. 塔体高度答案:D. 塔体高度5. 吸收操作中,溶质的平均传质系数是描述溶质传质速率的重要参数。
以下哪个选项不是影响平均传质系数的因素?A. 溶质的性质B. 吸收剂的性质C. 温度D. 塔体直径答案:D. 塔体直径二、填空题1. 吸收操作中,溶质的传质速率可以通过__________来表征。
答案:传质通量2. 吸收塔的进口管道通常设置在塔的__________。
3. 吸收操作中,溶质的平均传质系数通常用单位时间内溶质传递的__________来表示。
答案:摩尔数4. 吸收操作中,溶质的传质速率与溶质的浓度差呈__________关系。
答案:正比5. 吸收操作中,增加塔体的高度可以__________溶质的传质速率。
答案:提高三、简答题1. 请简要描述吸收操作的基本原理。
答案:吸收是指将气体或溶质从气体或液体中分离出来的过程。
在吸收操作中,通过将气体或溶质与吸收剂接触,使其发生溶解,从而实现分离的目的。
吸收的基本原理是溶解,即气体或溶质在吸收剂中发生溶解,形成溶液。
溶解的过程是一个物质从一种相转移到另一种相的过程,通过溶解,气体或溶质的分子与吸收剂的分子发生相互作用,从而实现吸收分离。
2. 请简要介绍吸收塔的主要结构。
答案:吸收塔是吸收操作的主要设备,其主要结构包括塔体、进口管道和出口管道。
化工原理chapter-9--气体吸收自测题
气体吸收单元自测题一、填空题1、吸收操作的依据是,以达到分离气体混合物的目的。
2、Henry定律的表达式为p e=E·x,若某气体在水中的亨利系数E值很大,说明该气体为气体。
3、由于吸收过程中气相中溶质分压总是溶质的平衡分压,因此吸收操作线总是在平衡线的。
4、在1atm、20℃下某低浓度气体混合物被清水吸收,若气膜传质系数为k G=0。
1kmol/(m2.h。
atm),液膜传质系数k L=0。
25kmol/(m2。
h。
atm),溶质的溶解度系数H=150kmol/(m3。
atm),则该溶质为气体,气相总传质系数K Y= kmol/(m2。
h。
△Y).5、解吸时,溶质由向传递,压力温度将有利于解吸。
6、双膜理论的基本论要点.对气膜控制体系,传质阻力主要集中在相中,对液膜控制体系,传质阻力主要集中在相中。
7、在吸收过程中,若提高吸剂用量,对气膜控制的物系,体积总传质系数K Y a,对液膜控制的物系,体积总传质系数K Y a.8、吸收操作中增加吸收剂用量,操作线的斜率,吸收推动力。
9、当吸收剂用量为最小用量时,则所需填料层高度将为。
10、在常压逆流操作的填料塔中,用纯溶剂吸收混合气中的溶质。
已知进塔气相组成Y1为0.02(摩尔比),操作液气比为(L/G)=0.9,气液平衡关系为Y=1.0X,则溶质组分的回收率最大可达.11、脱吸因数可表示为,吸收因数可表示为。
12、低浓度逆流吸收操作中,当气体进口含量y1下降,其它条件不变时,则气体出口含量y2,液体出口含量x1,被吸收溶质总量,回收率η,平均推动力△y m,N OL。
(增大、减小、不变、不确定)13、低浓度逆流吸收操作中,其它条件不变而入塔液体含x2下降,则N OL,出塔液体x1,出塔气体y2.(增大、减小、不变、不确定)14、低浓度逆流吸收塔设计中,若气体流量、进出口组成及液体进口组成一定,减小吸收剂用量,传质推动力将,设备费用将。
(增大、减小、不变)二、选择题1、吸收操作的作用是分离( )。
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 = ky (y-yi ) N A = Ky (y-ye )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y 2 = 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
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 。
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 kPa = 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 kmol m kPa ===⋅ 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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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 p
kPa 1.972.43.101*=-=-=s A p p p
稀溶液:3kmol/m 56.5518
1000==≈S M c ρ
421017.556
.5510875.2--⨯=⨯==c c x A kPa 10876.110
17.51.9754*⨯=⨯==-x p E A )m kmol/(kPa 1096.21
.9710875.2342*⋅⨯=⨯==--A A
p 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1.88×105
kPa
CO 2为难溶于水的气体,故溶液为稀溶液 kPa)kmol/(m 1096.218
1088.11000345⋅⨯=⨯⨯==-S S
EM H ρ kPa 3.2033.10120.0*
A =⨯==yp p
334*km ol/m 1001.63.201096.2--⨯=⨯⨯==A A Hp c 18523
.1011088.15
=⨯==p E m 4-101.081852
0.20m y x ⨯=== 4-4--4
101.0810
1.081101.08x -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。
经长时间后,将全部水溶液移至膨胀床中,并减压至20kPa ,设CO 2 大部分放出,求能最多获得CO 2多少kg ?。
解:
设操作温度为25℃,CO 2 在水中的平衡关系服从亨利定律,亨利系数E 为1.66×105kPa 。
解:
Ex p =*A (1) x p 5*A 1066.1⨯=
气相失去的CO 2摩尔数=液相获得的CO 2摩尔数
x cV RT
V p p L G =-)(*A A x p ⨯⨯=⨯⨯-⨯118
1000298314.81)5052.0(*A x p 56.551004.44080.0*A 4=⨯-- (2)
(1)与(2)解得:4103.33-⨯=x
减压后: 830020
1066.15
=⨯==p E m
411102.18300
1-⨯===m y x 稀溶液: 18
/100044/W X x =≈ x W 2444=
0.81kg 103.3324444=⨯⨯=-W
kg 29.0102.1244441=⨯⨯=-W
52kg .029.00.81=-=∆W
5.用清水逆流吸收混合气中的氨,进入常压吸收塔的气体含氨6%(体积),氨的吸收率为93.3%,溶液出口浓度为0.012(摩尔比),操作条件下相平衡关系为X Y 52.2*
=。
试用气相摩尔比表示塔顶和塔底处吸收的推动力。
解: 064.006
.0106.01111=-=-=y y Y 03024.0012.052.252.21*1=⨯==X Y 29004.00.933)-0.064(11
Y 12==)=-(ϕY 0052.252.22*2=⨯==X Y 塔顶: 29004.029004.0*222==-=∆Y Y Y
塔底: 034.003024.0064.0*
111=-=-=∆Y Y Y 6.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。