合工大化工原理习题

第六章吸收

填空题

（1）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。（2）脱吸因数S的表达式为______, 其几何意义是_____。答案：S=m/(L/G)；平衡线斜率与操作线率之比。

（3）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

（4）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）压力____，温度_____，将有利于吸收的进行。答案：增大；下降

分析：由m=E/P,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。（6）难溶气体属______控制，主要传质阻力集中于_______側。答案：液膜；液膜

（7）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。

（8）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。

（9）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

（10）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。

（11）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G 、y 1、y 2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：

1212()()G y y L x x -=-=常数 可知当x 2一定时，L 减小，x 1必增大。

（12）传质单元数N OG 及N OL 反映 ________。H OG 及H OL 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

（13）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

（14）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N OG 将_____， 气体出口浓度y 2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

11y y x x

m m K k k k =+≈ 当增加液体量，可增大液膜传质系数，有效降低液膜阻力m/k x ，故总阻力1/k y

下降。

所以OG y G H K a = 将变小 而Z 不变，故OG N 将增大。因()m S L G

=随L 的增加而下降。由S ， OG N ，

1222y mx y mx --关系可知1222y mx y mx -- 将增加，故2y 必下降。

选择题

（1）对常压下操作的低浓度吸收系统,系统总压在较小范围增加时,享利系数E 将

____，相平衡常数m 将____,溶解度系数H 将___.

A. 增加； C. 不变；

B. 降低； D. 不确定

答案：C ；B ；C

分析：因为低压下E 仅是温度的涵数，及 m=

p E ，H EMs

s ρ≈。可是总压增加E 、H 不变，m 下降。

（2）双组分气体（A 、B ）进行稳定分子扩散，A J 及A N 分别表示在传质方向

上某截面处溶质A 的分子扩散速率与传质速率，当系统的漂流因数大于1时，

A J ____

B J ；A N ____B N A.大于； B.小于；

C.等于；

D.不确定

答案： C ；A

分析：因为是双组分气体，所以系统中A 和B 的浓度梯度大小相等方向相

反。由费克定律可知A 和B 的分子扩散速率也将大小相等方向相反。然而因漂

流因数大于1，说明产出了主体流动，结果增大了A 的传递速率。这里按习惯B

为惰性组分。

（3）下述说法中错误的是_____.

A. 溶解度系数H 值很大，为易溶气体； C. 享利系数E 值很大，为难溶气体；

B. 亨利系数E 值很大，为易溶气体； D. 平衡常数m 值很大，为难溶气体；

答案：B

（4）下述说法中错误的是_____。

A ． 液体中的扩散系数与压力成正比，与粘度成反比；

B ． 气体中的扩散系数与压力成反比，与温度的2

3次方成正比； C ． 液体中的扩散系数与温度成正比，与粘度成反比；

D ． 发生在静止或滞流流体中的扩散属于分子扩散

答案：A

（5）下述说法中错误的是______。

A. 板式塔内气液逐级接触，填料塔内气液连续接触；

B. 精馏用板式塔，吸收用填料塔；

C. 精馏既可以用板式塔，也可以用填料塔；

D. 吸收既可以用板式塔，也可以用填料塔。

答案：B

（6）低浓度难溶气体的逆流吸收过程，若其他操作条件不变，仅入塔气量有所

下降，则：液相总传质单元数OL N 将_____; 液相总传质单元高度OL H 将______；

气相总传质单元数OG N 将_______；气相总传质单元高度OG H 将______；

操作线斜将_____． A. 增加；B. 减小；C. 基本不变；D. 不确定；

答案：C ；C ；A ；B ；B

分析：因液膜控制，故≈OL H L H ，可以为基本不受气 量的影响，所以OL

H 及.OL N 基本不变．

由 OG H ＝S OL H ， S ＝

mG L

，可知当G 减小进，OG H 将减小． 由OL OG AN N =，=A L mG

，可知当G 减小时，OG N 将增加． 显然，G 减小使L G 下降． 计算题

（1）在一逆流操作的填料吸收塔中用清水吸收空气中某组分A ，已知操作条件

下平衡关系为x y 2.2=，入塔气体中A 的含量为6%(体)，吸收率为96%，取吸