得分
1.吸收操作中,对溶解度很大的气体属 气膜 控制,对难溶气体则属 液膜 控制。 2.吸收是根据气相中各组分在液相中 溶解度 的差异而使实现气相中各组分达到 分离的单元操作。一般情况下气体的溶解度随温度的升高而 降低 。 3.一维稳定的分子扩散有 等摩尔相互扩散 和 单向扩散 等两种扩散。在同样的扩散条件下 单向扩散 的扩散通量更大。
4.传质过程通常是在塔式设备中进行的,一般情况下吸收在 填料 塔中进行;而精馏一般在 板式 塔中进行。
5.要改变传质方向,如变脱吸为吸收,可以:提高操作压力,目的是 提高气相中 气相分压 ;降低操作温度,目的是 降低与液相相平衡的气相分压 。 6.吸收因数A和脱吸因数S是吸收塔的一个重要的操作参数,A越大,可以 增大 吸收程度。在吸收程度一定的情况下,S越小,气相总传质单元数NOG 减小 。 7.液膜控制的吸收过程,① 液相 分推动力几乎等于总推动力;② 气相 分
阻力在总阻力中所占比例很小。
8.在760mmHg下,20℃时氨在水中的溶解度为15kg NH3/1000kg H2O,NH3的平衡 分压为17mmHg,则此时NH3的溶解度系数H= 0.389 kmolmkpa,亨 利系数E= 143kPa ,相平衡常数m= 1.41 。
9.在填料塔内用清水吸收空气中98%的氨,氨初含量为3%(体积%)。平衡关系
?3?1一、填空题(每空0.5分,共23分)
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y=1.75x,出塔水溶液中的氨浓度为饱和浓度的70%,则吸收塔中的最小液气比 = 1.72 ,塔底的出来的溶液浓度xb= 0.012 。
10.漂流因子表示式为p/pBm,它反映 总体流动 对单向分子扩散的影响。当混合气体
中组分A的浓度很低时,漂流因子接近1。当A浓度很高时,漂流因子 大于1 。 11.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。在吸收操作中 提高 压力和 降低 温度可提高气体的溶解度,有利于吸收。 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 减小 ,
相平衡常数m 减小 ,溶解度系数H 增加 。(增加、不变、减小) 13.由于吸收过程中气相溶质分压总是 大于 溶质的平衡分压,因此吸收操作线总在平衡线的 上方 。
14.吸收因数A可表示L/(mG),它是操作线斜率L/G 与 平衡线斜率m 的比值。 15.用纯水逆流吸收有害气体,平衡关系为y=1.5x,若进塔气体浓度为yb=0.1,要求尾
气浓度为ya=0.01,拟用液气比L/G= 2,则出塔溶液浓度为xb= 0.045 。若改变液气比,溶液可能达到的最高浓度为 0.067 。(注:以上组成均为摩尔分率) 16.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___1.8______。 17.将含3?(mol?,下同)CO2的空气与组成为3.12?10-5 CO2 的水溶液接触, 操作
条件下的平衡关系为y*=1200x,那么将发生 脱吸 过程。
18.一维分子稳定扩散中,等摩尔反向扩散适用于 精馏 单元操作;单向扩散适用
于 吸收 单元操作。
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19.传质过程通常是在塔式设备中进行的。增加吸收剂用量,操作线的斜率_变大 ,
吸收推动力__增加 _。
20.为了保证蒸发操作能顺利进行,必须不断的向溶液供给 热能 ,并随排除气化
出来的二次蒸汽 。采用多效蒸发的目的是为了提高热能的利用率 。 得分 二、选择题(每小题2分,共40分)
1.在吸收操作中,以液相浓度差表示的吸收塔某一截面上的总推动力为( A )。
A、xe?x B、x?xe C、xi?x D、x?xi 2.推动力(ce?c)与吸收系数( D )相对应。
A、kL B、ky C、kG D、KL 3.有利于吸收操作的条件( A )
A、温度下降,总压上升 B、温度上升, 总压下降
C、温度、总压均下降 D、温度、总压均上升 4.在(D )情况下,出现液膜控制的吸收操作
A、平衡线y=f(x)斜率很小 B、溶解度系数H很大 C、系统符合亨利定律 D、亨利系数E很大
5.蒸发器的总传热面积、加热蒸汽压力以及冷凝器真空度相同时,多效蒸发与单效蒸 发操作相比较,多效蒸发能( D )
A、提高生产强度 B、提高有效温差 C、减少经济费用 D、节省生蒸汽用量 6、水吸收氯化氢、氨的低浓度气体的过程属于( B )控制。 A、液膜 B、气膜 C、双膜 D、无法确定
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7、下列描述吸收速率方程式正确的是( B )。 A、NA=KG(Pe-P) B、NA=KY(Y-Ye) C、NA=KL(C-Ce) D、NA=KX(X-Xe)
8.只要组分在气相中的分压( A )液相中该组分的平衡分压,吸收就会继续进行, 起到达到一个新平衡为止。
A、大于 B、小于 C、等于 D、不等于
9.在逆流吸收塔内,入塔条件不变,填料层高度趋向无穷大,当吸收因数A小于1 时,气液相在( B )处达到平衡。
A、塔顶 B、塔底 C、塔中部 D、塔中某一位置 10.对一定的气体和稀溶液物系,相平衡常数m取决于:(B )
A、温度和浓度 B、温度和压强 C、压强和浓度 D、流速和浓度 11.已知CO2水溶液在两种温度t1、t2下的亨利系数分别为E1=144MPa,E2=188MPa,
则( C )
A、t1=t2 B、t1>t2 C、t2>t1 D、不确定 12.液体粘度增大液相中扩散系数D( D )
A、减少 B、增大 C、不变 D、不确定 13、“液膜控制”吸收过程的条件是( B )
A、易溶气体,气膜阻力可忽略 B、难溶气体,气膜阻力可忽略 C、易溶气体,液膜阻力可忽略 D、难溶气体,液膜阻力可忽略 14、吸收操作的作用是分离( A )
A、气体混合物 B、液体均相混合物 C、气液混合物 D、部分互溶的液体混合物
15、在一符合亨利定律的气液平衡系统中,溶液在气相中的摩尔浓度与其在液相中的
摩尔浓度的差值为( B )
A、正值 B、负值 C、零 D、不确定。
16、在填料塔中用清水吸收混合气中的氨,但用水量减少时,气相总传质单元数NOG
将( A )
A、增加 B、减小 C、不变 D、不确定。
17.对一定操作条件下的填料吸收塔,如将塔填料增高一些,则塔的传质单元高度HOG
基本不变,传质单元数NOG( A )。
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A、增加 B、减少 C、基本不变 D、不确定 18.蒸发器的有效温度差是指( A )。
A. 加热蒸汽温度与溶液的沸点之差; B. 加热蒸汽与二次蒸汽温度之差; C. 温度差损失 D. 溶液的沸点与二次蒸汽温度之差
19.在蒸发操作中,若使溶液在( A )下沸腾蒸发,可降低溶液沸点而增大蒸发器
的有效温度差。
A. 减压 ; B. 常压 ; C. 加压 D. 超高压 20.多效蒸发中,蒸汽消耗量的减少是用增加( A )换取的。
A. 传热面积; B. 加热蒸汽压力; C. 传热系数 D. 二次蒸汽压力 得分 1.(20)某效蒸发器每小时将1000kg的25%(质量百分数,下同)NaOH水溶液浓缩
到50%。已知:加热蒸气温度为120oC,进入冷凝器的二次蒸气温度为60oC,溶质和液柱引起的沸点升高值为45oC,蒸发器的总传热系数为1000 W?m-2k-1。溶液被预热到沸点后进入蒸发器,蒸发器的热损失和稀释热可以忽略,认为加热蒸气与二次蒸气的汽化潜热相等,均为2205kJ?kg-1。求:蒸发器的传热面积和加热蒸气消耗量。
已知:F=1000kgh-1 ,NaOH: x0=25%,x=50%, Ts=1200c T=600c △=450c k=1000wm-2k-1 R=r=2205 kjkg-1 求: D A
解:(1) 已知为沸点进料,若不计热损失,并且稀释热可以忽略则 D?三、计算题(37分)
F?ct?c0t0??W?H?ct?
R因为ct?c0t0=0 H?ct?r 则D?Wr?W R5 / 7