第四章气体吸收练习
第四章气体吸收练习
• ⑵各组分的平衡常数；
看看答案?
计算题
• ⑶吸收因子、吸收率； • ⑷尾气的组成。 • 操作条件下各组分的平衡常数如下： • 乙烷： K = 0.13333t + 5.46667 • 丙烷: K = 0.06667t + 1.3333 • 正丁烷：K = 0.02857t + 0.08571(t的单位为
• 试计算：
• ⑴最小液气比；
• ⑵操作液气比为最小液气比的1.5倍时所需的理论 级数
• ⑶各组分的吸收率和塔顶尾气的数量和组成；
• ⑷塔顶应加入的吸收剂量。
看看答案?
计算题
• 3、某原料气组成如下：
组分 C01
C02
C03
iC04 nC04 iC05 nC05 nC06 ∑
Vn+1 0.765 0.045 0.035 0.025 0.045 0.015 0.025 0.045 1.00
• 13、在板式塔的吸收中，原料中的平衡常数小的 组分主要在（ ）被吸收
• a. 塔上部少数几块板；b. 塔下部少数几块板；c. 塔中部少数几块板；d. 全塔所有板。
看看答案?
选择题
• 14、在板式塔的吸收中，原料中关键组分组分主 要在（ ）被吸收
• a. 塔上部少数几块板；b. 塔下部少数几块板；c. 塔中部少数几块板；d. 全塔所有板。
C10
C20
C30
nC40
nC50
nC80
∑
0.03 0.22 1.82 4.47 8.59 84.87 100.0
进料为1000kmol/h，温度为121℃。蒸出用气体 为149 ℃和345kPa的过热水蒸气，其量为 100kmol/h。用平均蒸出因子法计算液体和富气
第4章气体吸收
25
单相中物质的分子扩散
什么是分子扩散？在一相内部有浓度差存在时， 由于分子无规则的热运动引起的物质传递，简 称扩散。扩散的快慢用扩散通量表示
扩散通量—在单位时间内单位截面积上扩散传 递的物质量；kmol/m2 s ，用 J表示。
33
4.2.3 填料吸收塔的计算
4.2.3.1 吸收塔的物料衡算 4.2.3.2 吸收剂用量 4.2.3.3 填料层高度的计算 4.2.3.4 吸收塔的操作调节
4.3 吸收塔理论板层数的计算
34
4.2.3 填料吸收塔的计算 4.2.3.1 吸收塔的物料衡算
全塔物料衡算（逆流吸收）
Gy 1 +Lx 2 =Gy 2+ Lx 1
13
五、解吸（脱吸）
解吸：将溶质从溶剂中释放出来的操作 常用的解吸方法：升温、减压、吹气，升温和吹气通
常同时进行。 与吸收的比较
1）设备通用 2）传质理论相同。但因为传质方向不同，推动力的表 现形式改变 3）当用吹气解吸时，与吸收中最小液气比对应，存在 最小气体用量问题。
14
六、吸收剂的选择
成氨生产的氮氢混合气中的CO2和CO的净化；在接触法生 产硫酸中二氧化硫的干燥等。 ②分离气体混合物 用以得到目的产物或回收其中一些组分， 如石油裂解气的油吸收，将C2以上的组分与甲烷、氢分开； 用N－甲基吡咯烷酮作溶剂，将天然气部分氧化所得裂解 气中的乙炔分离出来；焦炉气的油吸收以回收苯等。
12
工业生产中的吸收过程
体中一个或几个组分便溶解于液体中 形成溶液，而不溶解的组分则留在气 相中，从而实现其分离。
尾气V1 吸收剂 L0
吸收依据是混合气体中各组分在同一 溶剂中溶解度的不同。
气体吸收习题 答案.
（2）若将填料层加高3m，可多回收多少kg丙酮？
解：
(2)
解得
22、用纯溶剂在一填料吸收塔内，逆流吸收某混合气体中的可溶组分。混合气体处理量为1.25Nm3/s，要求溶质的回收率为99.2%。操作液气比为1.71，吸收过程为气膜控制。已知10℃下，相平衡关系 ，气相总传质单元高度为0.8m。试求：
解：原工况：
新工况：
20、在一填料吸收塔内用洗油逆流吸收煤气中含苯蒸汽。进塔煤气中苯的初始浓度为0.02（摩尔比，下同），操作条件下气液平衡关系为 ，操作液气比为0.18，进塔洗油中苯的浓度为0.003，出塔煤气中苯浓度降至0.002。因脱吸不良造成进塔洗油中苯的浓度为0.006，试求此情况下（1）出塔气体中苯的浓度；
解：
以分压表示吸收总推动力
总阻力
总传质速率
液相阻力的分配
由计算结果可以看出此吸收过程为液相传质阻力控制过程。
9、对习题8的过程，若吸收温度降低，甲醇在水中的溶解度系数H变为5.8 kmol/(m3·kPa)，设气、液相传质分系数与两相浓度近似不变，试求液相阻力分配为多少？并分析其结果。
吸收温度降低时总传质阻力
(2)L＝0.0224×1.398＝0.0313kmol/(m2·S)
L‘＝0.0224×1.457＝0.0326kmol/(m2·S)
15、用纯溶剂在填料塔内逆流吸收混合气体中的某溶质组分，已知吸收操作液气比为最小液气比的倍数为β，溶质A的吸收率为η，气液相平衡常数m。试推导出：
（1）制吸收过程，传质单元高度不变，
23、在一塔高为4m填料塔内，用清水逆流吸收混合气中的氨，入塔气体中含氨0.03（摩尔比），混合气体流率为0.028kmol/(m2·s),清水流率为0.0573kmol/(m2·s)要求吸收率为98％，气相总体积吸收系数与混合气体流率的0.7次方成正比。已知操作条件下物系的平衡关系为 ，试求：
化工原理课后习题答案6气体吸收
第6章气体吸收1）总压100 ，温度25C 的空气与水长时间接触，水中的’的浓度为多少?分别用摩尔浓度和摩尔分率表示。
空气中的体积百分率为0.79。
解：将空气看作理想气体：y=0.79 p*=yp=79kPa 查表得 E=8.76X i05kPa6x p*/E 10H= /(EMS) 1000/(8.76 105 18)6.342 10 6kmoL/(kN.m)C=p*H=79 0.342 X0-5=5.01 X0-4kmol/m 32）已知常压、25T 下某体系的平衡关系符合亨利定律， 亨利系数E 为」… 大气压，溶质A 的分压为0.54大气压的混合气体分别与三种溶液接触： ①溶 质A 浓度为'：，f的水溶液；②溶质A 浓度为门八的水溶液； ③溶质A 浓度为的水溶液。
试求上述三种情况下溶质 A 在二相 间的转移方向。
0.001 x2 ------------ 31 10180.003x 3---- 31 10 "8解: E=0.15X 104atm ，p=0.054atm ， E015 P0.021 103/18X 1 104 3.6 10 • y 1 mx 1 0.054 P=1atm, y=p/P=0.054y 1 •••平衡 18 10 0.027y 2•••气相转移至液相54 10• y 3 mx30.08 1 y3P=3atm y=0.054 … yE=0.15X 104atm•••液相转移至气相4m=E/P=0.05X 10X4=X3=5.4X 10-5• y 4 mx4 0.027 • y y y4 0 •••气相转移至液相3）某气、液逆流的吸收塔，以清水吸收空气〜硫化氢混合气中的硫化氢。
总压为1大气压。
已知塔底气相中含 "一「- 1.5% （摩尔分率），水中含 "八的浓度为-- !.■（摩尔分率）。
试求塔底温度分别为5C及30E时的吸收过程推动力。
第四章 吸收及吸附.
•
Ldx B ' GdYA rA adH b
' —宏观反应速度 A
15
• 其中 r
• b—B的反应系数与A的反应系数之比。
Ldx B ' GdYA rA adH b
16
当处理稀溶液时，Pt≈Pu CT≈CU 可得到微分物料平
衡方程
G L dpA — dcA B pt bCT
相，汽→液；液相中的轻组分汽化进入汽相，液→汽； 成立恒摩尔流的假设，使计算过程简化。 而吸收只是气相中的某些组分溶解到不挥发的吸收剂中 去的单相传质过程。一般沿塔从上往下，气体量、液 体量增加。∴除了贫气吸收（吸收质量很小）外不能
传质过程往两个方向进行。如果各组分的ΔHv 相近时，
视为恒摩尔流。
28
塔顶：
塔底：
气相传质控制
21
塔顶： 塔底：
液膜传质控制
22
塔顶： 塔底：
23
化学吸收 • 结论:
• 1．
k AG apA k B1aCB
气相反应速率较慢，由较慢的控制。
• 2．
k AG apA k B1aC B
反应在液相内进行，为液相控制。 化学吸收可以大大降低塔的高度，
而物理吸收塔过高，不能够实现。
4
分类
吸收剂与溶质之间相互作用不同，可分为
物理吸收：吸收过程纯属气体的溶解过程。
a 单组分吸收：
b 多组分吸收：
吸收过程有无热效应，可分为
等温吸收：贫气吸收（吸收微量气体）
非等温吸收：吸收量大时，一般放热，产生吸收热，T↗;
5
吸收过程的气液相平衡关系
气体在液体中的溶解度
气体吸收涉及到相际传质过程。
秦允豪热学第四章习题答案
秦允豪热学第四章习题答案秦允豪热学第四章习题答案热学作为一门物理学科，研究的是物体的热现象和热力学规律。
而在学习热学的过程中，习题是不可或缺的一部分。
本文将为大家提供秦允豪热学第四章习题的答案，希望能够帮助大家更好地理解和掌握热学知识。
第一题：一个理想气体在等温过程中，其体积由V1变为V2，求该过程中气体对外界做功的大小。
答案：根据理想气体的状态方程PV=constant，可知P1V1 = P2V2。
由于等温过程中温度保持不变，所以P1 = P2。
因此，对外界做功的大小为W = P1(V2 - V1) = P2(V2 - V1)。
第二题：一个物体的质量为m，温度由T1降低到T2，求该过程中物体释放的热量。
答案：根据热容的定义，热量Q = mcΔT，其中c为物体的比热容，ΔT为温度变化。
由于温度由T1降低到T2，所以ΔT = T2 - T1。
因此，物体释放的热量为Q = mc(T2 - T1)。
第三题：一个理想气体在等压过程中，其体积由V1变为V2，求该过程中气体吸收的热量。
答案：根据理想气体的状态方程PV=constant，可知P1V1 = P2V2。
由于等压过程中压强保持不变，所以P1 = P2。
根据热容的定义，热量Q = ncΔT，其中n为气体的物质量，c为气体的摩尔热容，ΔT为温度变化。
由于等压过程中压强保持不变，所以ΔT = T2 - T1。
因此，气体吸收的热量为Q = nc(T2 - T1)。
第四题：一个物体的质量为m，温度由T1升高到T2，求该过程中物体吸收的热量。
答案：根据热容的定义，热量Q = mcΔT，其中c为物体的比热容，ΔT为温度变化。
由于温度由T1升高到T2，所以ΔT = T2 - T1。
因此，物体吸收的热量为Q = mc(T2 - T1)。
通过以上习题的解答，我们可以看出热学中的一些基本概念和公式的应用。
热学作为一门重要的物理学科，不仅在理论上具有广泛的应用，而且在实际生活中也有着重要的意义。
环境工程原理第四章 吸收
1. 分子扩散与对流扩散 ⑴分子扩散 由分子无规则热运动而引起的物质传递现象称为分子扩 散。分子扩散速率主要取决于扩散物质和流体的某些物理性 质。 分子扩散速率与流体在什么介质中扩散有关，在不同介 质中扩散系数不同；与扩散的浓度梯度、扩散系数成正比。
一些物质在空气中的扩散系数（０℃、１０１.３３k Pa）
第四章 吸 收
学习目标 了解吸收的分类、典型的工业吸收过程、各种不同类 型的吸收设备及吸收在环境工程中的应用。 理解吸收操作的基本概念、吸收传质机理。 掌握吸收的相关计算，能运用工程观念分析解决吸收 操作中的实际问题。
第一节 概 述
利用气体混合物中各种组分在同一液体（溶剂）中溶 解度差异、分离混合物的操作称为气体吸收。
三、吸收在环境治理中的应用 吸收被广泛地应用于气态污染物的净化 用吸收法净化的气态污染物： ⑴含氮氧化物废气 ⑵含硫氧化物废气 ⑶含碳氢化合物废气 ⑷含硫氢化合物废气 四、吸收设备的主要类型 气体吸收设备主要为板式塔与填料塔两大类。
两种主要吸收设备
五、吸收操作的经济性 吸收的操作费用主要包括。 ①气、液两相流经吸收设备的能量消耗； ②溶剂的挥发损失和变质损失； ③溶剂的再生费用，即解吸操作费。 这三项以再生费用所占比例最大。 常用的解吸方式有升温、减压、吹气。
第二节 吸收净化的基本原理
一、吸收过程的气液相平衡 1.物理吸收的气液相平衡 在一定的温度和压力下，气、液两相发生接触后，吸收 质便由气相向液相转移，随着液体中吸收质浓度的逐渐增高， 吸收速率逐渐减小，解吸速率逐渐增大。经过相当长的时间 接触后，吸收速率与解吸速率相等，气液两相达到平衡。 平衡分压 ：平衡状态下，被吸收气体在溶液上方的分压。 溶解度：平衡状态下，可溶气体在溶液中的浓度。
第四章_吸收
答：B
13．x08b02031
用水作为吸收剂来吸收某低浓度气体，生成稀溶液（服从亨利定律），操作压力为113kPa，相平衡常数m = 0.25，已知其气膜吸收分系数kG=1.2310-2kmol/(m2hkPa)，液膜吸收分系数kL=0.85m/h，则该系统属于__________控制过程。
第四章吸收
一、概念题
1．x08a02023
只要组分在气相中的分压__________液相中该组分的平衡分压，吸收就会继续进行，直至达到一个新的平衡为止。
A大于B小于C等于D不等于
答：A
2．x08a02065
逆流操作的填料吸收塔，当吸收因数A ＜1 且填料为无穷高时，气液两相将在————达到平衡。
A 塔顶B塔底C 塔中部
A气膜控制；B液膜控制；C双膜控制；D不确定
答：D
14．x08b02061
在一个低浓度液膜控制的逆流吸收塔中，若其他操作条件不变，而液量与气量成比例同
时增加，则：
气体出口组成y2，液体出口组成x1，回收率将。
A增加B减少C不变D不定
答：A B B
L/G不变，但L↑，G↑, 所以HOG↑，NOG↓,操作线平行向左方移动，故必有：
A出塔液体浓度xb增加、回收率增加B出塔气体浓度增加，但xb不变
C出塔气体浓度与出塔液体浓度均增加D在塔下部发生解吸现象
答：C
20．x08c04033
在常压下用水逆流吸收空气中的CO2，若将用水量增加，则出塔气体中的CO2含量将__________，出塔液体中CO2浓度将__________。
A变大，B变小，C不变，D不确定
（3）溶解度大,选择性高,腐蚀性小,挥发度小
化工原理教学课件第四章(吸收)第0节
是变化的。如用水吸收混于空气中氨的过程，氨作
为溶质可溶于水中，而空气与水不能互溶（称为惰
性组分）。随着吸收过程的进行，混合气体及混合
液体的摩尔数是变化的，而混合气体及混合液体中 的惰性组分的摩尔数是不变的。此时，若用摩尔分 率表示气、液相组成，计算很不方便。为此引入以 惰性组分为基准的摩尔比来表示气、液相的组成。
度的大小，m 值越大，则表明该气体的溶解度越小；反之，
则溶解度越大。
若系统总压为P，由理想气体分压定律可知
同理
p=Py
将上式代入式2-1可得
将此式与式2-5比较可得： (2-6) 将式2-6代入式2-4，即可得H～m的关系为： (2-7)
(4) Y ～X关系
式2-5是以摩尔分率表
示的亨利定律。在吸收过程中，混合物的总摩尔数
摩尔比的定义如下：
X＝(液相中溶质的摩尔数)/(液相中溶剂的摩尔数)＝ Y＝(气相中溶质的摩尔数)/(气相中惰性组分的摩尔数)＝ (2-8)
上述二式也可变换为:
(2-10) (2-11)
(2-9)
将式2-10和2-11代入式2-5可得：
整理得 (2-12) 当溶液组成很低时， <<1，则式2-12可简化为 (2-13)
的饱和组成。
气体在液体中的溶解度可通过实验测定。由实验结果 绘成的曲线称为溶解度曲线，某些气体在液体中的溶解度 曲线可从有关书籍、手册中查得。
图片2-3、图片2-4和图片2-5分别为总压不很高时氨、 二氧化硫和氧在水中的溶解度曲线。从图分析可知： （1）在同一溶剂（水）中，相同的温度和溶质分压下， 不同气体的溶解度差别很大，其中氨在水中的溶解度最大 ，氧在水中的溶解度最小。这表明氨易溶于水，氧难溶于 水，而二氧化硫则居中。 （2）对同一溶质，在相同的气相分压下，溶解度随温度 的升高而减小。 （3）对同一溶质，在相同的温度下，溶解度随气相分压 的升高而增大。
环境工程原理-环境工程原理课后思考题解答4吸收
第四章 吸 收1、什么是分子扩散和涡流扩散？答：分子扩散是凭籍流体分子无规则热运动而传递物质的。
发生在静止或滞流流体里的扩散就是分子扩散。
在流动的流体中不仅有分子扩散，而且流体宏观流动也将导致物质的传递。
涡流扩散是凭籍流体质点的湍动和漩涡传递物质的。
2、简述菲克定律的物理意义和适用条件。
菲克定律是对物质分子扩散现象基本规律的描述，表示物质A 在介质B 中发生分子扩散时，任一点处物质A 的分子扩散速率J A 与该位置上组分A 的浓度梯度成正比。
3、简述温度、压力对气体和液体分子扩散速率的影响。
答：由于分子扩散速率与分子扩散系数相关，而分子扩散系数是物质的物性常数之一。
通常气体中的扩散系数与扩散系统温度T 的1.5次方成正比，与其分压p 成反比。
吸收质在液体中的扩散系数与物质的种类、温度有关，同时与溶液的浓度密切相关。
通常，液体中的扩散系数与温度T 成正比，与液体的粘度成反比。
4、对于双组分气体物系，当总压和温度提高1倍时，分子扩散速率将如何变化？ 答：对于气体扩散系数，但温度和压强改变时，可用下式估算：5.1000))((T T P P D D = 故，当温度和压强均增大一倍的时候，扩散速率应增大21.5/2=20.5。
5、分析湍流流动中组分的传质机理。
答：对于湍流流动来说，在流动的流体中不仅有分子扩散，而且流体宏观流动也将导致物质的传递。
dzdc D J A AB A -=6、什么是总体流动？分析总体流动和分子扩散的关系。
答：在吸收过程中，当气液界面上组分A 被溶剂S 溶解后，在界面上将留下空位，因溶剂S 不能逆向通过，只能由气相主体的混合气体来填补空位，因而产生趋向于相界面的“总体流动”。
总体流动是由于分子扩散本身所引起的，而不是由于外力（例如压强差）作用的结果。
7、在A 、B 双组分混合气体的单向分子扩散中，组分A 的宏观运动速度和扩散速度的关系？ 答：N A :传质速率，J A ，J B :扩散速率8、简述对流传质的机理和传质阻力的分布。
人教版必修一第四章第四节《氨》的习题及答案
第四节 氨的精品习题及答案专题A:1．关于氨的下列叙述中，正确的是( )A ．氨因为有刺激性气味，因此不用来作制冷剂B ．氨具有还原性，可以被氧化为NOC ．氨极易溶于水，因此氨水比较稳定(不容易分解)D ．氨溶于水显弱碱性，因此可使石蕊试剂变为红色2. 氨水的碱性较弱，其原因是( )A. 它能使酚酞试液变红色B. 氨水极易挥发出氨C. 氨与水结合生成一水合氨(NH 3·H 2O)只有少部分电离成NH ＋4和OH －D. 溶于水的氨大部分以NH 3分子形式存在3．下列说法中错误的是( )A ．所有铵盐受热均可分解，产物均有NH 3B ．所有铵盐都易溶于水，不是所有铵盐中的氮均呈－3价C ．NH 4Cl 溶液中加入NaOH 浓溶液共热，反应的离子方程式为NH ＋4＋OH －=====△NH 3↑＋H 2OD ．NH 4Cl 和NaCl 的固体混合物可用加热法分离4．对某酸性溶液(可能含有Br －、SO 2－4、H 2SO 3、NH ＋4)分别进行如下实验：①加热时放出的气体可以使品红溶液褪色②加碱调至碱性后，加热时放出的气体可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝③加入氯水时，溶液略显黄色，再加入BaCl 2溶液时，产生的白色沉淀不溶于稀硝酸 对于下列物质，不能确认其在溶液中是否存在的是( )A ．Br －B ．SO 2－4 C ．H 2SO 3 D ．NH ＋4 5.下列关于铵盐的叙述中正确的是( )①所有铵盐中，氮元素化合价都是－3价②所有铵盐都溶于水③铵态氮肥不宜与草木灰混合使用④铵盐都是离子化合物⑤铵盐都能与碱反应，不能与酸反应A．①③④B．②③④C．①②③④D．①②③④⑤6．为了更简便地制取干燥的NH3，下列方法中适合的是()A．NH4Cl与浓H2SO4混合共热，生成的气体用碱石灰进行干燥B．N2＋3H 2催化剂高温高压2NH3，用烧碱进行干燥C．加热浓氨水，气体用碱石灰干燥D．加热NH4HCO3，气体用P2O5干燥7．如图所示，利用培养皿探究NH3的性质。
第四章第21讲常见气体的制备、净化和收集2025年高考化学一轮复习
第21讲 常见气体的制备、净化和收集[复习目标] 1.掌握常见气体的制备、净化、收集及尾气处理的方法。
2.能对整套气体制备及性质实验装置进行分析，并能处理相关问题。
考点一 常见气体的制备、净化、收集及尾气处理必备知识夯实1．常见气体的发生装置 (1)固体＋固体――→△气体发生装置如图：制备气体：□1O 2、□2NH 3等 (2)固体(液体)＋液体――→△气体发生装置如图：制备气体：□3Cl 2、CH 2===CH 2(需加温度计)等 (3)固体＋液体(不加热)→气体发生装置如图：制备气体：选择合适的试剂和装置能制取中学化学中常见的气体，如NH 3(□4生石灰、□5浓氨水)、O 2(MnO 2、□6H 2O 2溶液)、Cl 2(KMnO 4、□7浓盐酸)、SO 2(□8Na 2SO 3、较浓硫酸)等2．常见气体的除杂装置4.(1)实验室制取Cl2时，尾气的处理可采用□1b装置。
(2)制取CO时，尾气的处理可采用□2a、c装置。
(3)实验室制取NH3时，尾气的处理可采用□3d装置。
名师课堂点拨实验室中制取气体时实验装置的设计关键能力提升一、常见气体的制备和收集1．(2023·北京石景山区模拟)实验室制备下列气体所选试剂、制备装置及收集方法均正确的是()【解析】制取NO2可选用Cu和浓硝酸反应，不能选用稀硝酸，A错误；NH4Cl受热分解生成NH3和HCl，遇冷时NH3和HCl重新化合生成NH4Cl，不能用于制取NH3，B错误；H2O2在MnO2催化下分解生成H2O和O2，可用排水法收集O2，C正确；KMnO4和浓盐酸在常温下反应生成Cl2，Cl2的密度大于空气的密度，采用向上排空气法收集，选择装置c，D错误。
【答案】C2．实验室制取下列气体，所选反应试剂、制备装置与收集方法均合理的是()【解析】铜与稀硝酸生成NO且反应不需加热，NO与空气中的氧气反应生成NO2，不能用排空气法收集NO，A错误；乙醇在浓硫酸作用下迅速升高温度到170 ℃，乙醇生成乙烯气体，乙烯难溶于水，可以用排水法收集，B正确；氨的密度小于空气，应该使用向下排空气法收集，C错误；Na2SO3和硫酸反应不需要加热，且SO2能与水反应，不能用排水法收集，D错误。
最新化工原理杨祖荣1-7章习题答案(完美排版)
化工原理杨祖荣1-7章习题答案(完美排版)目录第一章流体流动与输送机械 (2)第二章非均相物系分离 (32)第三章传热 (42)第四章蒸发 (69)第五章气体吸收 (73)第六章蒸馏 (95)第七章固体干燥 (119)第三章 传热1、某加热器外面包了一层厚为300mm 的绝缘材料，该材料的导热系数为0.16W/（m ⋅℃），已测得该绝缘层外缘温度为30℃，距加热器外壁250mm 处为75℃，试求加热器外壁面温度为多少？ 解：22321121λλb t t b t t A Q -=-=C 3007516.025.016.005.03075o 21122321=+⨯-=+λ⨯λ-=∴t b b t tt2、某燃烧炉的平壁由下列三种砖依次砌成；耐火砖 b 1=230mm ， λ1=1.05 W/(m·℃)绝热砖 b 2=230mm ， λ2=0.151W/(m·℃)建筑砖 b 3=240mm ， λ3=0.93W/(m·℃)已知耐火砖内侧温度为1000℃，耐火砖与绝热砖界面处的温度为940℃，要求绝热砖与建筑砖界面处的温度不得超过138℃，试求：（1） 绝热层需几块绝热砖；（2） 普通砖外侧温度为多少？解：（1）b 2=?m442.09.273151.013894005.123.094010002222321121=∴=-=-λ-=λ-=b b b t t b t t A Q230mm<b 2=442mm<230×2mm则：绝热层需两块绝热砖。
校核t 2=? C C t t o o 1386.1059.273151.046.094022<=∴=- （2）t 4=?C9.3493.024.06.1059.273o 443343=∴-==λ-=t t b t t A Q 3、Φ50×5㎜的不锈钢管，导热系数λ1＝16Ｗ／（ｍ·Ｋ），外面包裹厚度为30mm 导热系数λ２＝0.2W/（ｍ·Ｋ）的石棉保温层。
化工分离过程
第四章气体吸收4.3 多组分吸收和解吸的简捷算法要点（1）概念吸收因子；有效吸收因子；解吸因子；有效解吸因子。
（2）简捷算法Horton—Franklin方程普适性；平均吸收因子法；平均有效吸收因子法；平均解吸因子法；平均有效解吸因子法；4.3 多组分吸收和解吸的简捷算法简捷算法常用于过程设计的初始阶段，对吸收操作作粗略分析，其结果亦可作为严格算法的初值。
4.3.1 吸收因子法模型塔介绍：ijij v V V ∑==Ln-1VnLnVn+1nn 板上的总气相摩尔流率Kmol/hn 板上的总液相摩尔流率Kmol/hijij l L L ∑==4.3.1 吸收因子法对n 板i 组分作物料衡算：Ln-1VnLnVn+1n11n n n nl l v v −+−=−（4-15）n 板上组分i的气相摩尔流率n 板上组分i的液相摩尔流率平衡关系为：ni n i x k y ,,)(⋅=即:v l K V L=(/)l L KV v A v=⋅=⋅（4-16）ijij v V V ∑==ijij l L L ∑==移项:定义吸收因子：VK LA ⋅=A 为综合考虑了塔内气液两相流率和平衡关系的一个无因次数。
L/V 大，K 小，A 大，有利于吸收。
4.3.1 吸收因子法注意: A ij 为组分i 在j 板上的吸收因子，简记为A j 。
11n n n nl l v v −+−=−（4-15）可改写为：111n n n n n n A v v A v v −−++=+移项:（4-17）n=1时，（4-18）即：（4-19）n=2时，（4-20）（4-15）把气相流率与吸收因子关联1111n n n n n v A v v A +−−+=+逐板向下直到N 板，得：（4-21）为了消去v N ，做全塔物料衡算：011n n l l v v +−=−011N n n A v l v v +−=−（4-22）（4-23）由于式(4-21)等于式(4-22)，联立得:(4-23)式关联了吸收率，吸收因子和理论板数，称为Horton-Franklin 方程，即：()ij f A N φ=⋅式（4-23）在推导中未作任何假设，是普遍适用的。
化工原理-气体吸收作业(含答案)资料
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 kP a 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 =3.101485047.88 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。
化工传质分离工程课后习题答案
目录第一章绪论 (1)第二章单级平衡过程 (6)第三章多组分精馏和特殊精馏 (19)第四章气体吸收 (24)第五章液液萃取 (27)第六章多组分多级分离的严格计算 (28)第七章吸附 (34)第八章结晶 (35)第九章膜分离 (36)第十章分离过程与设备的选择与放大 (37)第一章绪论1.列出5种使用ESA和5种使用MSA的分离操作。
答：属于ESA分离操作的有精馏、萃取精馏、吸收蒸出、再沸蒸出、共沸精馏。
属于MSA分离操作的有萃取精馏、液-液萃取、液-液萃取（双溶剂）、吸收、吸附。
2.比较使用ESA与MSA分离方法的优缺点。
答：当被分离组分间相对挥发度很小，必须采用具有大量塔板数的精馏塔才能分离时，就要考虑采用萃取精馏（MSA），但萃取精馏需要加入大量萃取剂，萃取剂的分离比较困难，需要消耗较多能量，因此，分离混合物优先选择能量媒介(ESA)方法。
3.气体分离与渗透蒸发这两种膜分离过程有何区别？答：气体分离与渗透蒸发式两种正在开发应用中的膜技术。
气体分离更成熟些，渗透蒸发是有相变的膜分离过程，利用混合液体中不同组分在膜中溶解与扩散性能的差别而实现分离。
4. 海水的渗透压由下式近似计算：π=RTC/M ，式中C 为溶解盐的浓度，g/cm 3；M 为离子状态的各种溶剂的平均分子量。
若从含盐0.035 g/cm 3的海水中制取纯水，M=31.5，操作温度为298K 。
问反渗透膜两侧的最小压差应为多少kPa? 答：渗透压π=RTC/M ＝8.314×298×0.035/31.5=2.753kPa 。
所以反渗透膜两侧的最小压差应为2.753kPa 。
5. 假定有一绝热平衡闪蒸过程，所有变量表示在所附简图中。
求： （1） 总变更量数Nv;（2） 有关变更量的独立方程数Nc ； （3） 设计变量数Ni;（4） 固定和可调设计变量数Nx ,Na ；（5） 对典型的绝热闪蒸过程，你将推荐规定哪些变量？思路1：3股物流均视为单相物流， 总变量数Nv=3(C+2)=3c+6 独立方程数Nc 物料衡算式 C 个热量衡算式1个 相平衡组成关系式C 个 1个平衡温度等式1个平衡压力等式 共2C+3个 故设计变量Ni=Nv-Ni=3C+6-(2C+3)=C+3固定设计变量Nx ＝C+2,加上节流后的压力，共C+3个 可调设计变量Na ＝0 解：（1） Nv = 3 ( c+2 )（2） Nc 物 c 能 1 相 cF ziT F P FV , yi ,T v , P vL , x i , T L , P L习题5附图内在(P ，T) 2 Nc = 2c+3 （3） Ni = Nv – Nc = c+3 （4） Nxu = ( c+2 )+1 = c+3 （5） Nau = c+3 – ( c+3 ) = 0 思路2：输出的两股物流看成是相平衡物流，所以总变量数Nv=2(C+2) 独立方程数Nc ：物料衡算式 C 个 ，热量衡算式1个 ,共 C+1个 设计变量数 Ni=Nv-Ni=2C+4-(C+1)=C+3固定设计变量Nx:有 C+2个加上节流后的压力共C+3个 可调设计变量Na ：有06. 满足下列要求而设计再沸汽提塔见附图，求： （1） 设计变更量数是多少？ （2） 如果有，请指出哪些附加变量需要规定？解： N x u 进料 c+2压力 9 c+11=7+11=18N a u 串级单元 1 传热 1 合计 2 N V U = N x u +N a u = 20 附加变量：总理论板数。
人教版高一化学必修1练习：第四章 第三节 第2课时 二氧化氮、一氧化氮及酸雨含答案
第2课时二氧化氮、一氧化氮及酸雨课后篇巩固提升基础巩固1.下列关于NO2和SO2的说法中错误的是( )A.它们都是易溶于水的有色气体B.它们都是具有刺激性气味的有毒气体C.大气中的NO2和SO2可以形成酸雨D.提高机动车尾气排放标准有利于提高空气质量,二氧化氮是红棕色气体,A项错误;NO2和SO2都是具有刺激性气味的有毒气体,B项正确;SO2溶于水会与水反应生成亚硫酸,亚硫酸易被氧化为硫酸,NO2溶于水会与水反应生成硝酸和一氧化氮,因此大气中的NO2和SO2可以形成酸雨,C项正确;提高机动车尾气排放标准可以减少二氧化硫和二氧化氮等气体的排放,因此有利于提高空气质量,D项正确。
2.某集气瓶中的气体呈红棕色,加入足量水,盖上玻璃片振荡,得橙色溶液,气体颜色消失。
再拿走玻璃片后,瓶中气体又变为红棕色,则该气体可能是下列混合气体中的( )A.N2、NO2、Br2B.NO2、NO、N2C.NO2、NO、O2D.N2、O2、Br2NO2和Br2中的至少一种,溶于水得橙色溶液说明气体中必定含有溴蒸气,所得无色气体遇空气重新变为红棕色说明无色气体含NO。
原气体可能既有NO2也有Br2。
3.在一定温度和压强下,将装有N2和NO2混合气体的试管倒立在水中,经足够长时间后,试管内气体,则原混合气体中N2与NO2的体积比是( ) 体积缩小为原体积的35A.2∶3B.3∶2C.3∶5D.5∶32与水反应使气体的体积减小,设原混合气体的体积为5mL,则:3NO2+H2O2HNO3+NO ΔV3 1 2V(NO2) 5mL×(1-3)5V(NO2)=3mLV(N2)∶V(NO2)=(5mL-3mL)∶3mL=2∶34.下列关于试剂保存或除杂试剂选择的叙述不正确的是( )A.金属钠应该保存在煤油中B.漂白粉可以敞开存放C.除去NO中混有的NO2:排水集气D.除去Cl2中混有的HCl气体:饱和食盐水洗气,钠不与煤油反应,密度大于煤油,因此金属钠可保存在煤油中,A项正确;次氯酸钙容易吸收空气中的水和二氧化碳转化为次氯酸,次氯酸易分解而使漂白粉变质,所以漂白粉不可以敞开存放,B项错误;二氧化氮溶于水生成硝酸和NO,则除去NO中混有的NO2可以用蒸馏水洗气的方法,C项正确;氯化氢极易溶于水,则除去Cl2中混有的HCl气体可以用饱和食盐水洗气,D 项正确。
培训班分离工程练习题
《分离工程》练习题第一章绪论（一）填空题1、分离作用是由于加入_______而引起的，因为分离过程是熵________过程。
2、分离过程是________的逆过程，因此需加入__________来达到分离目的。
3、分离剂可以是___________或____________，有时也可两种同时应用。
4、速率分离的机理是利用溶液中不同组分在某种___________作用下经过某种介质时的__________差异而实现分离。
5、传质分离过程分为____________和____________两类。
6、速率分离可分为__________和__________两大类。
（二）选择题1、下列哪一个是机械分离过程（）a.蒸馏b.吸收c.膜分离d.离心分离2、下列哪一个是速率分离过程（）a.蒸馏b.吸收c.膜分离d.离心分离3、分离过程的特征是该过程是（）a.熵增过程b.熵不变化过程c.熵减少过程4、下列分离过程中属于平衡分离过程的是（b）：a.重力沉降分离过程；b.吸收；c.膜分离；d. 离心分离。
第二章多组分分离基础（一）填空题1、汽液相平衡的条件是汽液两相中温度压力相等，每一组分的_________相等。
2、根据泡、露点的概念，精馏塔塔顶（全凝器）温度即为对应塔顶产品组成的__________，塔釜温度即为对应塔釜液相组成的___________。
3、在进行闪蒸计算时，需判断混合物在指定温度和压力下是否处于__________。
4、一定压力下加热液体混合物,当液体混合物开始汽化产生第一个气泡时的温度叫____________。
5、泡点压力是指一定__________下降低系统__________,当液体混合物开始汽化产生第一个气泡时的__________。
6、一定压力下冷却气体混合物,当气体混合物开始冷凝产生第一液滴时的温度叫____________。
7、一定温度下压缩气体混合物，当开始冷凝产生第一个液滴时的压力叫____________。
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计算题
• 10 、具有三块理论板的板式吸收塔，用来处理下 列组成的气体（ VN+1 ），贫油和气体入口温度按 塔的平均温度顶为 32℃，塔压 2.128MPa ，富气流 率为100kmol/h，式分别用平均吸收因子法和有效 吸收因子法确定净化气（V1）中各组分的流率。
组分 vN+1 l0 Ki
看看答案?
填空题
• 7、吸收操作中，最小液气比是指在无穷多塔级下， 达到规定分离要求时，1kmol进料气所需要（ ） 的kmol数。 • 8、吸收过程主要由（ ）完成的。 • 9、蒸出因子定义式为（ ），其值可反映蒸出过 程（ ）。 • 10、相对吸收率与吸收率相等的条件是（ ）。 • 11、吸收剂的再生常采用的是（ ）,（ ）， （ ）。 • 12、吸收过程中通常气体为（ ），液体为（ ）。
看看答案?
选择题
• c. 吸收塔有限多个理论级即可完成给定的分离任 务； • d. 上述结论均成立。 • 16、一般吸收过程，可调设计变量数为（ ） • a. 5个；b. 4个；c. 1个；d. 2个。 • 17、在吸收操作过程中，任一组分的吸收因子Ai 与其吸收率在数值上相应是（ ） i c. Ai ； i • a. Ai i ；b. Ai ； d. 以上 三种情况均有可能。 • 18、下列吸收的有利条件的是（） • a. 提高温度；b. 提高原料气流率量；c. 提高压力； d. 减少吸收剂流率。
第四章 主要内容
填空题
选择题 简答题
4
1
计算题
填空题
• 填空题 • 1、用于吸收的相平衡表达式为（ ），当（ ） 降低，（ ）升高时有利于吸收。 • 2、应用平均吸收因子法进行计算时，假设各平衡 级的（ ）相等。 • 3、通常多组分精馏有（ ）个关键组分，多组分 吸收有（ ）个关键组分。 • 4、吸收过程在塔顶的限度为（ ），它决定了尾 气中（ ）。 • 5、吸收操作中，最小液气比下，关键组分的吸收 因子和关键组分的吸收率在数值上（ ）。 • 6、多组分吸收过程液气比一般取最小液气比的 （ ）~（ ）倍。
C10 70 0 12.911 C20 15 0 2.181 C30 10 0 0.636 nC40 4 0 0.186 nC50 1 0 0.0537 nC80 0 20 0.00136 ∑ 100 20
看看答案？
计算题
• 11、一蒸出塔操作压力为345MPa，有三个平衡 级，用来蒸出分离具有下列摩尔组成的液体：
• ⑵该吸收塔所需理论级数为若干？
• ⑶各组分的吸收分率及出塔尾气组成。 • ⑷C8馏分为吸收剂，吸收剂加入量为若干 kmo1/h？
看看答案?
计算题
• 5、用烃油吸收含85%乙烷，10%丙烷和5%正丁
烷（摩尔百分率）的气体，采用的油气比为1，该
塔处理的气体量为100kmol/h，操作压力为
0.3MPa，实际板数为20块，板效率为25%。 • ⑵各组分的平衡常数；
看看答案?
计算题
• 计算题 • 1、拟进行吸收的某厂裂解气的组成及在吸收塔内 操作压力为1MPa操作温度为308K下的相平衡常 数如下：
组分 yN+1 Ki 甲烷 26.5 19 乙烷 6.5 3.6 丙烷 4.5 1.2 异丁烷 12.5 0.53
⑴计算操作液气比为最小液气比的1.15倍时异丁 烷组分被吸收90%时所需的理论级数； ⑵丙烷的吸收率； ⑶设计上述吸收操作流程。
• 计算：⑴平均温度为多少，才能回收90%的丁烷；
看看答案?
计算题
• ⑶吸收因子、吸收率；
• ⑷尾气的组成。
• 操作条件下各组分的平衡常数如下：
• 乙烷： K = 0.13333t + 5.46667 • 丙烷: K = 0.06667t + 1.3333 • 正丁烷：K = 0.02857t + 0.08571(t的单位为 ℃)
选择题
• 11、在多组分吸收中，吸收发生于全塔所有塔级 的组分是（ ） • a. 易溶组分；b. 难溶组分；c. 关键组分；d. 所有 组分。 • 12、吸收塔的气、液相最大负荷处应在（ ） • a. 塔的底部；b. 塔的中部；c. 塔的顶部；d. 不确 定。 • 13、在板式塔的吸收中，原料中的平衡常数小的 组分主要在（ ）被吸收 • a. 塔上部少数几块板；b. 塔下部少数几块板；c. 塔中部少数几块板；d. 全塔所有板。
看看答案?
计算题
• ⑴为完成此吸收任务所需最小液气比； • ⑵操作液气比为最小液气比的1.1倍时，为 完成吸收任务所需理论板数； • ⑶各组分吸收分率和离塔气体组成； • ⑷塔底吸收液量； • ⑸若改吸收温度为30℃进行上述各项计算， 并由计算结果分析温度对吸收的影响。
看看答案?
计算题
• 4、某厂裂解气分离车间采用中压油吸收分离工艺， 脱甲烷塔进料l00 kmo1/h，进料组成如下
看看答案?
计算题
• 6、含C2H60.86，C3H80.09，n-C4H10 0.05（mol%） 塔压为0.2943MPa，平均操作温度38℃。操作条
件下各组分的值为C2H610.5，C3H83.7，nC4H101.15。要求正丁烷的吸收率为0.9。试用平均 吸收因子法计算：⑴液气比；⑵平衡级数：⑶贫 气组成；⑷每1000m3/h富气所需的吸收油量。
看看答案?
计算题
• 9、用新鲜的S作吸收剂采用吸收法回收混合气中 C，操作压力为1.8MPa(绝)，操作温度为20℃，C 的回收率为0.95。进吸收塔气体组成和各组分的 相平衡常数Ki如下：
组分 A B C Σ
mol％
Ki
12.6
3.0
87.0
2.0
0.4
0.3
100.0
试求：⑴完成此任务所需的最小液气比； ⑵取操作液气比为最小液气比的1.2倍时所需平 衡级数； ⑶求A和B的吸收率。
的混合气体在吸收塔中用分子量为l80的烃油吸收。
看看答案?
计算题
• 7、具有3个平衡级的吸收塔，用来处理下 表所列组成的富气(VN+1)，吸收剂和富气入 口温度按塔的平均操作温度32℃计算；塔
在2.13MPa压力下操作；富气流量为
100kmo1／h；吸收剂流量为20kmol／h，
试确定贫气中各组分的流量。 富气组成和K值
• 8、采用吸收过程处理某混合气，混合气的组成及 各组分在操作温度、压力下的相平衡常数K见表
组分 组成/mol% 相平衡常数K A 15 13 B 10 3 C 20 1.5 D 15 0.7 E 25 0.4 F 15 0.2
现拟用新鲜的不挥发液体为吸收剂在板式塔内进 行吸收，在操作条件下要求D的回收率为99%。 试求：⑴完成该分离任务所需最小液气比；⑵当 操作液气比为最小液气比的1.4倍时，完成此吸收 过程所需理论级数；⑶求组分C和E的回收率。
看看答案?
计算题
• 2、某厂裂解气的组成(mol％)如下：13.2％氢、 37.18％甲烷、30.2％乙烯、9.7％乙烷、8.4％丙烯 和l.32％异丁烷。拟用C4馏分作吸收剂、从裂解 气中回收99％的乙烯。该吸收塔处理的气体量为 100kmol/h，操作压力为4.053MPa，平均操作温 度为-14℃。 • 试计算： • ⑴最小液气比； • ⑵操作液气比为最小液气比的1.5倍时所需的理论 级数 • ⑶各组分的吸收率和塔顶尾气的数量和组成； • ⑷塔顶应加入的吸收剂量。 看看答案?
看看答案?
简答题
• 8、多组分吸收过程，不同组分和不同塔段的吸收
• 7、给出吸收因子法的基本方程，并说明计算方法。 程度有何不同？
• 9、吸收过程相对大小对吸收塔内温度分布有何影响？
• 10、化学吸收与物理吸收相比有何优缺点？ • 11、平均吸收因子法计算公式推导中引入了那些 假设？
看看答案?
选择题
• 14、在板式塔的吸收中，原料中关键组分组分主 要在（ ）被吸收 • a. 塔上部少数几块板；b. 塔下部少数几块板；c. 塔中部少数几块板；d. 全塔所有板。 • 15、当关键组分的相对吸收率大于其吸收因子A 时，应有结论（ ） • a. 吸收塔无论有多少个理论级也完不成给定的分 离任务； • b. 吸收塔需有无穷多个理论级才能完成给定分离 任务；
看看答案?
填空题
• 13、化学吸收的增强因子就是与相同条件
下化学吸收与物理吸收的（ ）之比，其定
义式为（ ）。
• 14、化学吸收按反应类型又分为为（ ）和
（ ）两类。
看看答案?
选择题
• 选择题 • 1、平均吸收因子法的适用范围是（ ） • a. 单组分吸收； b. 恒摩尔流； c. 贫气吸收；d. 富 气吸收。 • 2、吸收作用发生的条件为（ ） • a.pi<pi* ；b.pi>pi* ；c. yi<yi* ；d. pi=pi*。 • 3、吸收由于是单向传质，吸收塔每个级的温度的 变化主要由（ ）引起。 • a. 热量变化；b. 组成改变； c. 流率变化；d. 其他 原因。 看看答案?
计算题
• 3、某原料气组成如下：
组分 Vn+1 C01 0.765 C02 0.045 C03 0.035 iC04 0.025 nC04 0.045 iC05 0.015 nC05 0.025 nC06 0.045
∑
1.00
现拟用不挥发烃类液体为吸收剂在板式塔内进行 吸收，平均吸收温度为38℃，压力为1.013MPa， 如果要将iC04 回收90％，试求：
看看答案?
选择题
• 7、当体系的yi=yi*时（ ） • a. 发生解吸过程；b. 发生吸收过程；c. 发生精馏过程；d. 没有物质的净转移。 • 8、关于吸收的描述下列哪一个不正确（ ） • a. 根据溶解度的差异分离混合物；b. 适合处理大量气体的 分离； • c. 效率比精馏低；d. 能得到高纯度的气体。 • 9、通常对物理吸收操作最有利的操作条件是（ ） • a. 高温高压；b. 低温高压；c. 低温低压；d. 高温低压。 • 10、在多组分吸收中，吸收主要发生于塔顶附近几个级的 组分是（ ） • a. 易溶组分；b. 难溶组分；c. 关键组分；d. 所有组分。 看看答案?