吸收习题(解答).doc

5.5 习题精选 5-1 当压力不变时，温度提高1倍，溶质在气相中的扩散系数提高 2.83 倍；假设某液相黏度随温度变化很小，绝对温度降低1倍，则溶质在该液相中的扩散系数降低 1倍。 5-2 等分子反向 扩散适合于描述精馏过程；单向扩散 适合描述吸收和解吸过程。 5-3 双组份理想气体进行单向扩散。当总压增加时，若维持溶质A在气相各部分分压不变，传质速率将 减少 ；温度提高，则传质速率将 增加 ；气相惰性组分摩尔分率减少，则传质速率将 增加 。 5-4 常压、25℃低浓度的氨水溶液，若氨水浓度和压力不变，而氨水温度提高，则亨利系数E 增加 ，溶解度系数H 减小 ，相平衡常数m 增加 ，对 吸收 过程不利。 常压、25℃低浓度的氨水溶液，若氨水上方总压增加，则亨利系数E 不变 ，溶解度系数H 不变 ，相平衡常数m 减少 ，对 解吸 过程不利。 常压、25℃密闭容器内装有低浓度的氨水溶液，若向其中通入氮气，则亨利系数E 不变 ，溶解度系数H 不变 ，相平衡常数m 减少 ，气相平衡分压 不变 。 5-7含5％（体积分率）二氧化碳的空气－二氧化碳混合气，在压力为101.3kPa，温度为25℃下，与浓度为1.1×10－3kmol/m3的二氧化碳水溶液接触,已知相平衡常数m为1641，则CO2从 气 相向 液 转移，以液相摩尔分率表示的传质总推动力为 1.07×10-5 。 5-8填料吸收塔内，用清水逆流吸收混合气体中的溶质A，操作条件下体系的相平衡常数m为3，进塔气体浓度为0.05（摩尔比），当操作液气比为4时，出塔气体的极限浓度为 0 ；当操作液气比为2时，出塔液体的极限浓度为 0.0167 。 5-9 难溶气体的吸收过程属于 液膜 控制过程，传质总阻力主要集中在 液膜 侧，提高吸收速率的有效措施是提高 液 相流体的流速和湍动程度。 5-10在填料塔内用清水吸收混合气体中的NH3，发现风机因故障输出混合气体的流量减少，这时气相总传质阻力将 增加 ；若因故清水泵送水量下降，则气相总传质单元数 不变 。 5-11低浓度逆流吸收塔中，若吸收过程为气膜控制过程，同比例增加液气量，其他条件不变，则HOG 增加 ， 增加 ，出塔液体X1 下降 ，出塔气体Y2增加 ，吸收率下降 。 5-12采用逆流填料吸收塔吸收某溶质，当要求液体含量不低于某一数值，且工艺对吸收剂用量有一定的限制，结果填料未能得到充分润湿时，总传质系数 降低 ，工业上通常采用 吸收液再循环 流程提高填料的润湿率，当 总传质系数提高程度大于传质推动力降低程度 时，此操作对吸收过程是有利的。 5-13溶质A的摩尔比XA=0.2的溶液与总压为2atm，YA=0.15（摩尔比）的气体接触，此条件下的平衡关系为=1.2XA( atm)。则此时将发生 吸收 过程；用气相组成表示的总传质推动力= 0.03 ；若系统温度略有提高，则将 降低 ；若系统总压略有增加，则将 增加 。 5-14在吸收塔设计中，传质单元高度 的大小反映了吸收塔设备效能的高低； 传质单元数 反映了吸收过程的难易程度。 5-15 在一逆流吸收塔内，填料层高度无穷大，当操作液气比m时，气液两相在 塔顶 达到平衡；当操作液气比m时，气液两相在 塔底 达到平衡；当操作液气比＝m时，气液两相在 全塔各截面 达到平衡。 5-16 用清水吸收空气－NH3中的氨气通常被认为是 气膜 控制的吸收过程，当其它条件不变，进入吸收塔清水流量增加，则出口气体中氨的浓度 减少 ，出口液中氨的浓度 减少 ，溶质回收率 增大 。 5-17 在常压低浓度溶质的气液平衡体系中，当温度和压力不变时，液相中溶质浓度增加，溶解度系数H 不变 ，亨利系数E 不变 。 5-18 对于易溶气体的吸收过程，气相一侧的界面浓度Yi接近于 Y＊（液相主体浓度平衡的摩尔比），而液相一侧的界面浓度Xi接近于 X（液相主体浓度） 。 5-19 解吸过程中，解吸塔某截面的气相溶质分压 小于 液相浓度的平衡分压，解吸操作线总在平衡线的 下方 。 5-20 吸收因数可表示为 A＝L／（Vm） ，它在X-Y图的几何意义是 吸收操作线斜率与平衡线斜率之比 。 5-21当减少吸收剂用量，Y1、Y2和X2不变，则传质推动力 减少 ，操作线将 靠近 平衡线，吸收塔设备费用将 增加 。 5-22 一定操作条件下的填料吸收塔，若增加填料层高度，则传质单元高度HOG将 不变 ，传质单元数NOG将 增加 。 5-23 在填料吸收塔设计过程中，若操作液气比则全塔平均吸收推动力为 0 ，填料层高度