天津大学,化工原理吸收复习题.docx

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1、天津大学,化工原理吸收复习题化工原理复习题 天大版 - 吸收试题 一、 填空题： 1、溶解平衡时液相中_溶质的浓度_,称为气体在液体中的平衡溶解度;它是吸收过程的_极限_,并随温度的升高而_减小_,随压力的升高而_增大_。 2、压力_增大_，温度_降低_，将有利于解吸的进行。 3、由双膜理论可知,_双膜_为吸收过程主要的传质阻力;吸收中,吸收质以_分子扩散_的方式通过气膜,并在界面处_溶解_,再以_分子扩散_的方式通过液膜。 4、填料塔中,填料层的压降与_液体喷淋量_及_空塔气速_有关,在填料塔的P/Z与u的关系曲线中，可分为_恒持液量区_、 _载液区_及_液泛区_三个区域。 5、吸收操作的依

2、据是_混合物中各组分在同一溶剂中有不同的溶解度_,以达到分离气体混合物的目的。 6、亨利定律的表达式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。 7、对极稀溶液，吸收平衡线在坐标图上是一条通过 原 点的 直 线。 8、对接近常压的低溶质浓度的气液平衡系统，当总压增大时，亨利系数E_不变_，相平衡常数m_减小_，溶解度系数H_不变_。 9、由于吸收过程中，气相中的溶质组分分压总是_大于_溶质的平衡分压，因此吸收操作线总是在平衡线的_上方_。 10、吸收过程中，KX是以_X* - X_为推动力的总吸收系数，它的单位是_kmol/(m2.s)_。 11、若总吸收系数和分吸收

3、系数间的关系可表示为*111H，其中表示_=+kLKLkLkG液膜阻力_，当_H/kG_项可忽略时，表示该吸收过程为液膜控制。 12、在1atm、20下某低浓度气体混合物被清水吸收,若气膜吸收系数kG=0.1kmol/(m2.h.atm),液膜吸收系数kL=0.25 kmol/(m2.h.atm),溶质的溶解度系数H=150 kmol/(m3.atm),则该溶质为易溶_气体,气相吸收总系数KY=_0.0997_kmol/(m2.h.Y)。 13、吸收操作中增加吸收剂用量，操作线的斜率_增大_，吸收推动力_增大_。 14、当吸收剂用量为最小用量时，完成一定的吸收任务所需填料层高度将为_无限高。

4、15、用吸收操作分离气体混合物应解决下列三方面问题：_溶剂的选择 、 溶剂的再生 与 吸收设备 。 16、在填料塔操作时，影响液泛气速的因素有_填料的特性_ 、_流体的物性_和_液气比_。 17、在填料塔设计中，空塔气速一般取_液泛_气速的50% 80%。若填料层较高，为了有效地润湿填料，塔内应设置_液体的再分布_装置。 1 化工原理复习题 天大版 - 18、填料塔操作中，气液两相在塔内互成_逆_流接触，两相的传质通常在_填料表面_的液体和气体间的界面上进行。 19、吸收操作线是通过_物料衡算_得来的，在Y-X图上吸收操作线通过、两点。 20、在吸收操作中，_气相_总量和_液相_总量将随吸收过

5、程的进行而改变，但_惰性气体_和_溶剂_的量则始终保持不变。 二、选择题 1、吸收操作的目的是分离_C_ A.液体均相混合物 B.气液混合物 C.气体混合物 D.部分互溶的液体混合物 2、难溶气体的吸收是受_B_ A.气膜控制 B.液膜控制 C.双膜控制 D.相界面 3、在吸收塔的计算中，通常不为生产任务所决定的是：_D_ A.所处理的气体量 B.气体的初始和最终组成 C.吸收剂的初始浓度 D.吸收剂的用量和吸收液的浓度 4、在吸收塔设计中，当吸收剂用量趋于最小用量时，_D_。 A.吸收率趋向最高 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 5、设计中，最大吸收率max

6、与_ B_无关。 A.液气比 B.吸收塔型式 C.相平衡常数m D.液体入塔浓度X2 6、亨利定律适用的条件是_C_ A.气相总压一定，稀溶液 B.常压下，稀溶液 C.气相总压不超过506.5kpa，溶解后的溶液是稀溶液 D.气相总压不小于506.5kpa，溶解后的溶液是稀溶液 7、吸收塔内，不同截面处吸收速率 。 A 各不相同 基本相同 完全相同 均为0 8、在一符合亨利定律的气液平衡系统中，溶质在气相中的摩尔浓度与其在液相中的摩尔浓度的差值为：_D_ A.正值 B.负值 C.零 D.不确定 9、只要组分在气相中心的分压_A_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

7、。 A.大于 B.小于 C.等于 D.不等于 10、对于低浓度溶质的气液传质系统A、B，在同样条件下，A系统中的溶质的溶解度较B系统的溶质的溶解度高，则它们的溶解度系数H之间的关系为：_A_ AHAHB BHAHB CHAHB D不确定 11、对于低浓度溶质的气液传质系统A、B，在同样条件下，A系统中的溶质的溶解度较B系统的溶质的溶解度高，则它们的相平衡常数m之间的关系为：_B_ AmAmB BmAmB CmAmB D不确定 2 化工原理复习题 天大版 - 12、下列不为双膜理论基本要点的是：_D_ A.气、液两相有一稳定的相界面，两侧分别存在稳定的气膜和液膜 B.吸收质是以分子扩散的方式通过

8、两膜层的，阻力集中在两膜层内 C.气、液两相主体内流体处于湍动状态 D.在气、液两相主体中，吸收质的组成处于平衡状态 13、下列叙述错误的是：_D_ A.对给定物系，影响吸收操作的只有温度和压力 B.亨利系数E仅与物系及温度有关，与压力无关 C.吸收操作的推动力既可表示为，也可表示为 D.降低温度对吸收操作有利，吸收操作最好在低于常温下进行 14、吸收操作中，当X*X时：_C_ A.发生解吸过程 B.解吸推动力为零 C.发生吸收过程 D.吸收推动力为零 15、根据双膜理论，当溶质在液体中溶解度很小时，以液相表示的总传质系数将：_B_ 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

9、气相传质分系数 D.近似等于气相传质分系数 16、根据双膜理论，当溶质在液体中溶解度很大时，以气相表示的总传质系数将：_D_ 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 17、气相吸收总速率方程式中，下列叙述正确的是：_C_ A.吸收总系数只与气膜有关，与液膜无关 B.气相吸收总系数的倒数为气膜阻力 C.推动力与界面浓度无关 D.推动力与液相浓度无关 18、操作中的吸收塔，当其他操作条件不变，仅降低吸收剂入塔浓度，则吸收率将：_A_ A.增大 B.降低 C.不变 D.不确定 19、低浓度逆流吸收操作中，若其它操作条件不变，仅增加入塔气

10、量，则气相总传质单元数NOG将：_B_ A.增大 B.减小 C.不变 D.不确定 20、在吸收操作中，吸收塔某一截面上的总推动力为：_A_ A.X*X B.XX* C.XiX D.XXi 21、在吸收操作中，吸收塔某一截面上的总推动力为：_B_ A.Y*Y B.YY* C.YiY D.YYi 22、在逆流吸收塔中，用清水吸收混合气中溶质组分，其液气比L/V为2.7，平衡关系可表示为Y=1.5X，溶质的回收率为90%，则液气比与最小液气比之比值为：_C_ A.1.5 B.1.8 C.2 D.3 23、在吸收塔设计中，当吸收剂用量趋于最小用量时：_D_ A.回收率趋向最高 B.吸收推动力趋向最大

11、C.操作最为经济 D.填料层高度趋向无穷大 24、吸收操作中，当物系的状态点处于平衡线的下方时：_C_ A.发生吸收过程 B.吸收速率为零 C.发生解吸过程 D.其他条件相同时状态点距平衡线越远,吸收越易进行 3 化工原理复习题 天大版 - 25、吸收操作中，最小液气比_D_ A.在生产中可以达到 B.是操作线的斜率 C.均可用公式进行计算 D.可作为选择适宜液气比的依据 26、吸收操作中的最小液气比的求取：_C_ A.只可用图解法 B.只可用公式计算 C.全可用图解法 D.全可用公式计算 27、吸收操作中，增大吸收剂用量使：_B_ A.设备费用增大,操作费用减少 B.设备费用减少,操作费用增

12、大 C.设备费用和操作费用均增大 D.设备费用和操作费用均减少 28、逆流吸收操作线：_C_ A.表明塔内任一截面上气、液两相的平衡组成关系 B.在X-Y图中是一条曲线 C.在X-Y图中的位置一定位于平衡线的上方 D.在X-Y图中的位置一定位于平衡线的下方 29、吸收操作中，完成指定的生产任务，采取的措施能使填料层高度降低的是：_B_ A.用并流代替逆流操作 B.减少吸收剂中溶质的量 C.减少吸收剂用量 D.吸收剂循环使用 30、关于适宜液气化选择的叙述错误的是：_A_ A.不受操作条件变化的影响 B.不能少于最小液气比 C.要保证填料层的充分湿润 D.应使设备费用和操作费用之和最小 31、吸

13、收塔尾气超标，可能引起的原因是：_D_ A.塔压增大 B.吸收剂降温 C.吸收剂用量增大 D.吸收剂纯度下降 32、吸收操作气速一般：_D_ A.大于泛点气速 B.大于泛点气速而小于载点气速 C.小于载点气速 D.大于载点气速而小于泛点气速 33、在常压下，用水逆流吸收空气中的二氧化碳，若用水量增加，则出口液体中的二氧化碳浓度将：_B_ A.变大 B.变小 C.不变 D.不确定 34、吸收过程产生的液泛现象的主要原因是：_C_ A.液体流速过大 B.液体加入量不当 C.气体速度过大 D.温度控制不当 35、吸收塔中进行吸收操作时，应：_B_ A.先通入气体后进入喷淋液体 B.先进入喷淋液体后通

14、入气体 C.先进气体或液体都可以 D.增大喷淋量总是有利于吸收操作的 36、对处理易溶气体的吸收，为较显著地提高吸收速率，应增大_A_的流速。 A.气相 B.液相 C.气液两相 D.视具体情况而定 37、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：_D_ A.吸收推动力最大 B.吸收率最高 C吸收液浓度趋于最低 D.吸收液浓度趋于最高 38、吸收在逆流操作中，其它条件不变，只减小吸收剂用量，将引起：_C_ A.操作线斜率增大 B.塔底溶液出口浓度降低 4 化工原理复习题 天大版 - C.吸收推动力减小 D.尾气浓度减小 39、吸收操作过程中,在塔的负荷范围内,当混合气处

15、理量增大时,为保持回收率不变,可采取的措施有：_A_ A.降低操作温度 B.减少吸收剂用量 C.降低填料层高度 D.降低操作压力 40、其它条件不变，吸收剂用量增加，填料塔压强降_C_ A.减小 B.不变 C.增加 D.视具体情况而定 41、吸收时，气体进气管管端向下切成45度倾斜角，其目的是为了防止：_B_ A.气体被液体夹带出塔 B.塔内向下流动液体进入管内 C.气液传质不充分 D.液泛 42、吸收塔底吸收液出料管采用u型管的目的是：_A_ A.防止气相短路 B.保证液相组成符合要求 C.为了热膨胀 D.为了联接管道的需要 43、除沫装置在吸收填料塔中的位置通常为：_A_ A.液体分布器上

16、方 B.液体分布器下方 C.填料压板上方 D.任一装置均可 44、某低浓度气体溶质被吸收时的平衡关系服从亨利定律,且kY=310-5kmol/(m2s)，kx=810-5kmol/(m2s),m=0.36，则该过程是：_A_ A.气膜阻力控制 B.液膜阻力控制 C.气、液两膜阻力均不可忽略 D.无法判断 45、下列叙述正确的是：_D_ A.液相吸收总系数的倒数是液膜阻力 B.增大难溶气体的流速，可有效的提高吸收速率 C.在吸收操作中，往往通过提高吸收质在气相中的分压来提高吸收速率 D.增大气液接触面积不能提高吸收速率 46、某吸收过程，已知气膜吸收系数kY为410-4kmol/(m2S),液膜

17、吸收系数kX为810-4 kmol/(m2S),由此可判断该过程：_D_ A.气膜控制 B.液膜控制 C.双膜控制 D.判断依据不足 47、下列说法错误的是：_C_ A.溶解度系数H值很大，为易溶气体 B.相平衡常数m值很大，为难溶气体 C.亨利系数E值很大，为易溶气体 D.亨利系数E值很大，为难溶气体 48、能改善液体壁流现象的装置是： C A.填料支承 B.液体分布 C.液体再分布 D.除沫 49、低浓度逆流吸收操作中，若其它入塔条件不变，仅增加入塔气体浓度Y1，则：出塔气体浓度Y2将 。 A A增加； B减小； C不变； D不确定。 50、某合成氨厂变换气中含CO2 27%，其余为N2、

18、H2、CO，含量分别为18%、52.4%、2.6%，CO2对惰性气体的比摩尔分数为_,比质量分数为_。 0.37，1.74 1.74，0.37 1.37，0.74 0.74，1.37 51、由手册中查得稀氨水的密度为0.9939，若100g水中含氨1g，其浓度为- 5 化工原理复习题 天大版 - _kmol/m。 0.99 0.85 0.58 0.29 52、根据双膜理论，在气液接触界面处 。 D 气相组成大于液相组成 气相组成小于液相组成 气相组成等于液相组成 气相组成与液相组成平衡 53、当X*X时， 。 A (A）发生吸收过程 发生解吸过程 吸收推动力为零 解吸推动力为零 054、20C

19、时与2.5% SO2水溶液成平衡时气相中SO2的分压为_Pa(已知E=0.24510Pa)。 1.013 10 1.65 16.54 101.3 55、常压下20C下稀氨水的相平衡方程为y*=0.94x,今使含氨5%的含氨混合气体和x=0.1的氨水接触，则发生_。 吸收过程 脱吸过程 平衡过程 无法判断 056、 常压20C下稀氨水的相平衡方程为y*=0.94x,今使含氨10%的混合气体和x=0.05的氨水接触，则发生_。 脱吸过程 吸收过程 平衡状态 无法判断 57、 总压1200kPa,温度303K下，含co25.0%(体积)的气体与含co21.0g/L的水溶液相遇，则会发生_，以分压差表

20、示的推动力为_kPa。 解吸 117.3kPa 吸收 117.3kPa 平衡状态 0 kPa 无法判断 58、吸收过程避免液泛的主要操作要点是 。 C 控制液体流速 控制温度 控制气体速度 控制压力 59、在填料吸收塔中，为了保证吸收剂液体的均匀分布，塔顶需设置 A 液体喷淋装置 再分布器 冷凝器 塔釜 60、某吸收过程，已知气膜吸收系数kY为2Kmol0375m2.h，液膜吸收系数kX为4Kmolm2.h，由此可判断该过程为 。 D 气膜控制 液膜控制 双膜控制 不能确定 61、选择吸收剂时不需要考虑的是 。 D 对溶质的溶解度 对溶质的选择性 操作条件下的挥发度 操作温度下的密度 62、对

21、气体吸收有利的操作条件应是 。 A 低温+高压 高温+高压 低温+低压 高温+低压 63、选择吸收剂时应重点考虑的是 性能。 D 挥发度+再生性 选择性+再生性 6 化工原理复习题 天大版 - 挥发度+选择性 溶解度+选择性 64、利用气体混合物各组分在液体中溶解度的差异而使气体中不同组分分离的操作称为 。 C 蒸馏 萃取 吸收 解吸 65、温度 将有利于解吸的进行。 B 降低 升高 变化 不变 三、判断题： 1、用水吸收二氧化碳属于化学吸收。 ( ) 2、吸收操作中，所选用的吸收剂的粘度要低。 ( ) 3、在吸收操作中，不被吸收的气体称为惰性组分，即吸收尾气。 ( ) 4、吸收操作是双向传质

22、过程。 ( ) 5、吸收操作线总是在平衡线的下方，解吸的操作线总是在平衡线的上方。 6、吸收操作中，操作气速应高于载点气速，低于泛点气速。 7、液膜控制吸收时，若要提高吸收率，应提高气相流速。 8、一般情况下，吸收塔应保持液体的喷淋密度在512 m3 / h以上。 9、气体的溶解度随温度的升高而增大，随压力减小而增大。 10、亨利系数小的气体溶解度大，溶解度系数小的气体溶解度也大。 11、亨利定律与拉乌尔定律都是关于理想溶液的气液平衡定律。 12、亨利定律与拉乌尔定律都是适用于稀溶液的气液平衡。 13、吸收操作线总是位于平衡线的上方是由于气相中的温度高于液相中的温度。( ) 14、对于易溶气体

23、为气膜控制，对于难溶气体为液膜控制。 ( ) 15、双膜理论将吸收过程简化为通过气液两膜的分子扩散过程。 ( ) 16、吸收操作是双向传质过程。 17、吸收操作的依据是根据混合物的挥发度的不同而达到分离的目的。 18、吸收操作中吸收剂用量越多越有利。 19、吸收既可以用板式塔，也可以用填料塔。 20、吸收过程一般只能在填料塔中进行。 21、根据双膜理论，吸收过程的主要阻力集中在两流体的双膜内。 22、填料吸收塔正常操作时的气速必须小于载点气速。 23、吸收操作中,增大液气比有利于增加传质推动力,提高吸收速率。 24、增大难溶气体的流速，可有效地提高吸收速率。 25、根据双膜理论，在气液两相界面

24、处传质阻力最大。 26、亨利系数随温度的升高而减小，由亨利定律可知，当温度升高时，表明气体的溶解度增大。 27、吸收操作线方程是由物料衡算得出的，因而它与吸收相平衡、吸收温度、两相接触状况、塔的结构等都没有关系。 28、当吸收剂的喷淋密度过小时，可以适当增加填料层高度来补偿。 29、在吸收操作中，若吸收剂用量趋于最小值时，吸收推动力趋于最大。 30、正常操作的逆流吸收塔,因故吸收剂入塔量减少,以致使液气比小于原定的最小液气比,则吸收过程无法进行。 7 化工原理复习题 天大版 - 四、简答题： 1、 吸收分离的依据是什么？如何分类？ 答：依据是组分在溶剂中的溶解度差异。 按过程有无化学反应：分为

25、物理吸收、化学吸收 按被吸收组分数：分为单组分吸收、多组分吸收 按过程有无温度变化：分为等温吸收、非等温吸收 按溶质组成高低：分为低组成吸收、高组成吸收 2、 吸收操作在化工生产中有何应用？ 答：吸收是分离气体混合物的重要方法，它在化工生产中有以下应用。 分离混合气体以回收所需组分，如用洗油处理焦炉气以回收其中的芳烃等。 净化或精制气体，如用水或碱液脱除合成氨原料气中的二氧化碳等。 制备液相产品，如用水吸收氯化氢以制备盐酸等。 工业废气的治理，如工业生产中排放废气中含有NO SO等有毒气体，则需用吸收方法除去，以保护大气环境。 3、 吸收与蒸馏操作有何区别？ 答：吸收和蒸馏都是分离均相物系的气

26、液传质操作，但是，两者有以下主要差别。 蒸馏是通过加热或冷却的办法，使混合物系产生第二个物相；吸收则是从外界引入另一相物质形成两相系统。因此，通过蒸馏操作可以获得较纯的组分，而在吸收操作中因溶质进入溶剂，故不能得到纯净组分。 传质机理不同，蒸馏液相部分气化和其相部分冷凝同时发生，即易挥发组分和难挥发组分同时向着彼此相反方向传递。吸收进行的是单向扩散过程，也就是说只有溶质组分由气相进入液相的单向传递。 依据不同。 4、 实现吸收分离气相混合物必须解决的问题？ 答：选择合适的溶剂 选择适当的传质设备 溶剂的再生 5、 简述吸收操作线方程的推导、物理意义、应用条件和操作线的图示方法。 答：对塔顶或塔

27、底与塔中任意截面间列溶质的物料衡算，可整理得 Y=LLLLX+(Y2-X2) 或Y=X+(Y1-X1) VVVV上式皆为逆流吸收塔的操作线方程。该式表示塔内任一截面上的气液相组成之间的关系。式中L/V为液气比，其值反映单位气体处理量的吸收剂用量，是吸收塔重要的操作参数。 上述讨论的操作线方程和操作线，仅适用于气液逆流操作，在并流操作时，可用相似方法求得操作线方程和操作线。 应予指出，无论是逆流还是并流操作，其操作线方程和操作线都是通过物料衡算得到的，它们与物系的平衡关系、操作温度与压强及塔的结构等因素无关。 8 化工原理复习题 天大版 - 6、 亨利定律有哪些表达式？应用条件是什么？ 答：亨利

28、定律表达气液平衡时两相组成间的关系。由于相组成由多种有多种表示方法，因此亨利定律有多种表达式，可据使用情况予以选择。 气相组成用分压，液相组成用摩尔分数表示时，亨利定律表达式为 P*=Ex 式中E称为亨利系数，单位为kPa。 亨利系数由试验测定，其值随物系特性和温度而变。在同一种溶剂中，难溶气体的E值很大，易溶的则很小。对一定的气体和溶剂，一般温度愈高E值愈大，表明气体的溶解度随温度升高而降低。 应予指出，亨利定律适用于总压不太高时的稀溶液。 以分压和物质的量浓度表示气、液相组成，亨利定律表达式为 P=*c H3 式中H称为溶解度系数，单位为kmol/(mkPa)。 溶解度系数H随物系而变，也

29、是温度的函数。易溶气体H值很大，而难溶气体H值很小。对一定的物系，H值随温度升高而减小。 以摩尔分数或摩尔比表示气、液相组成，亨利定律表达式为 P=mx 和 Y=*mxmX 1-(1-m)X 式中m 称为相平衡常数，无因次。 与亨利系数E相似，相平衡常数m愈大，表示溶解度愈低，即易溶气体的m值很小。对一定的物系，m是温度和压强的函数。温变升高、压强降低，则m变大。 各种亨利常数换算关系： m=E P 式中P为总压，Pa或kPa。 H=ps。 EMs7、 相平衡在吸收过程中有何应用？ 答：相平衡在吸收过程中主要有以下应用。 判断过程方向 当不平衡的气液里两相接触时，溶质是被吸收，还是被脱吸，取决于相平衡关系。YY,吸收过程；Y=Y,平衡状态；YLmin前提下，若L愈大，塔高可降低，设备费用 较底，但操作费用较高；反之，若L愈小，则操作费用减低，而设备费用增高。故应选择适宜的吸收剂用量，使两者之和最底。为此需通过经济衡算确定适宜吸收剂用量和适宜液气比。但是一般计算中可取经验值，即