一、选择题 ( 共10题 20分 ) 1. 2 分 (4319) T4319
在一般化工计算中,混合气体可按理想气体状态方程和道尔顿分压定律进行有关计算时,则表示气体组成的体积分数与摩尔分数在数值上是相同的,也相同于分压与总压之比值。……………………………………………………………………………………………( )
2. 2 分 (4322) T4322
当气体的初始浓度和吸收率已定时,若单位吸收剂耗用量加大,则相应地出口溶液中吸收质的含量也随之降低,其平衡浓度也降低。这样致使吸收过程的平均推动力降低,吸收操作所需的传质单元数就要增大。…………………………………………………………………( )
3. 2 分 (4323) T4323
在连续定常的吸收过程中,无论对溶解度小或对溶解度大的气体,吸收质通过气膜的传质速率必然等于吸收质通过液膜的传质速率 。……………………………………………( )
4. 2 分 (4324) T4324
吸收过程中,对吸收质体积分数小于0.10的低浓度气体,x-y图中的操作线可近似用直线表示。…………………………………………………………………………………………( )
5. 2 分 (4326) T4326
当平衡线为直线时,吸收塔的填料层高度计算,可以采用吸收因数法。此法不要求平衡线过原点,查图时准确性很高。…………………………………………………………………( )
6. 2 分 (4328) T4328
气体吸收过程的传质单元数由气、液两相的进出口浓度和相平衡方程所决定,而与吸收设备的型式和设备中气、液接触状况无关。………………………………………………( )
7. 2 分 (4332) T4332
单位吸收剂耗用量(液气比)的大小对于吸收操作具有较大的影响。最适宜的液气比应以操作费用和设备费用之和为最小进行优化选择。………………………………………( )
8. 2 分 (4334) T4334
一般填料塔的操作气流速度,应在载点气速和泛点气速范围内选择。对于一定型式的填
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料,载点气速和泛点气速将随喷淋密度的增大而变大。……………………………………( )
9. 2 分 (4336) T4336
对于一定型式的填料,要求有一定液流速度(喷淋密度)。如果喷淋密度太小, 则填料表面未能被液体完全润湿,以致减小了气液两相的接触面积。如果喷淋密度太大,又为使填料表面的液膜增厚,流体阻力增大,或者使气流速度可选用范围变小。………………………( )
*. 2 分 (4337) T4337
对于一般填料塔,当实际可采用的吸收剂用量达不到最低喷淋密度时,工业上只得采用液体部分循环操作来增大喷淋密度,否则需选用板式塔。…………………………………( )
二、判断题 ( 共12题 24分 ) 11. 2 分 (4402) T4402
操作中的吸收塔, 若气膜传质阻力
1kg>>液膜传质阻力
1Hkl ,当吸收剂的用量减少时,则
该塔的传质单元数N0G将会…………………………………………………………………( ) (A) 增大; (B) 减小; (C)基本不变; (D) 无规律变化。
12. 2 分 (4406) T4406
为了提高气体吸收时的传质推动力,可以采用的方法是……………………………( ) (A) 提高操作温度; (B) 增加吸收塔的高度; (C) 降低操作压强; (D) 增加吸收剂用量。
13. 2 分 (4407) T4407
已知摩尔分数为0.02的稀氨水,在20 ℃时氨的平衡分压为1.67 kPa,氨水上方的总压为100 kPa ,此时亨利常数E为84 kPa。当氨水上方总压变为120 kPa时,E值为……………( ) (A) 42 kPa ; (B) 84 kPa ; (C) 168 kPa ; (D) 64 kPa 。
14. 2 分 (4409) T4409
以下各项中哪一项表示的是吸收过程中气膜一侧的传质推动力…………………( ) (A) p-p* ; (B) c-ci ; (C) Y-Y* ; (D) y-yi ;
15. 2 分 (4412) T4412
填料吸收塔中的液泛现象是指………………………………………………………( ) (A) 液体喷淋量过大,致使液体从塔中溢出;
(B) 气速过高,液体下流受阻,从而使液体成为连续相,气体鼓泡通过液层; (C) 液体出口排液不畅,造成塔中液体的积聚;
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(D) 吸收液长期使用变质,粘度增大,流动受阻,造成局部液体积聚。
16. 2 分 (4413) T4413
在吸收过程中.表示流体物性对传质过程影响的特征数(无因次准数)是…………( ) (A) 舍伍德数Sh ; (B) 施密特数Sc; (C) 雷诺数Re ; (D) 普朗特数Pr。
17. 2 分 (4417) T4417
用纯溶剂逆流吸收气体中的可溶组分,液气比FC/FB =m (相平衡关系为Y=mX) 。进口气体组成Y1=0.05,出口Y2=0.01,则过程的平均推动力为……………………………………( ) (A) 0; (B) 0.01; (C) 0.04 ; (D) 0.02。
18. 2 分 (4418) T4418
用某吸收剂(进口浓度和纯溶剂的摩尔流率分别为X2和FC)在逆流接触吸收塔中吸收某混合气(进口浓度和惰性组分的摩尔流率分别为Y1和FB )中的一个组分。若Y1增加,而FB、FC、X2以及操作温度和压强都不变,则传质速率GA将…………………………………( ) (A) 增大; (B) 减小; (C) 不变; (D) 无法确定。
19. 2 分 (4420) T4420
在连续逆流操作的填料塔中,进行低浓度气体的吸收,且该过程可视为液膜控制。若入塔气量增加,而其它条件不变,则液相总传质单元高度H0L…………………………………( ) (A) 增加; (B) 减小; (C) 先增大后减小; (D) 基本不变。
20. 2 分 (4421) T4421
如图所示,A和B两条平行直线为某一个填料吸收塔在两种情况下的操作线。比较两种操作情况下的塔顶尾气中吸收质含量Y2和塔底溶液中吸收质的含量X1,可知……………………………( ) (A) (Y2)A > (Y2)B ; (X1)A > (X1)B ; (B) (Y2)A < (Y2)B ; (X1)A < (X1)B ;
(C) (Y2)A > (Y2)B ; (X1)A < (X1)B ; (D) (Y2)A = (Y2)B ; (X1)A = (X1)B ;
21. 2 分 (4423) T4423
如图所示,AB和A'B线为两种吸收操作情况下的操作线,由此可见………………………………………( ) (A) 吸收过程的推动力,前者大于后者;塔底溶液浓度,前者大于后者;吸收过程要求塔的高度,前者大于后者; (B) 吸收过程的推动力,前者大于后者;塔底溶液浓度,
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前者小于后者;吸收过程要求塔的高度,前者小于后者;
(C) 吸收过程的推动力,前者小于后者;塔底溶液浓度,前者大于后者;吸收过程要求塔的高度,前者大于后者;
(D) 吸收过程的推动力,前者小于后者;塔底溶液浓度,前者小于后者;吸收过程要求塔的高度,前者小于后者。
22. 2 分 (4424) T4424
对于逆流接触的吸收过程,液气比的大小对吸收操作具有较大的影响。通常,实际操作的液气比常以最小液气比的倍数来表示。当单位吸收耗剂用量趋于最小液气比时,则有…( ) (A) 吸收过程推动力趋于最大,吸收塔所需高度趋于最小; (B) 吸收过程推动力趋于最小,吸收塔所需高度趋于最大; (C) 吸收过程推动力趋于最大,吸收塔所需高度趋于最大; (D) 吸收过程推动力趋于最小,吸收塔所需高度趋于最小。
三、计算题 ( 共40题 390分 ) 23. 10 分 (4501) T4501
某厂用含芳烃的摩尔分数为0.006的洗油,从吸收塔顶喷淋吸收焦炉气中的芳烃。洗油用量为31.2 kmol·h-1。在操作压强为108.2 kPa,温度为30℃时,焦炉气进吸收塔的流量为4000 m2·h-1,其中含芳烃的摩尔分数为0.022。若要求出塔气体中芳烃的摩尔分数不大于0.001(设焦炉气为理想气体),试求: (1) 吸收率;
(2) 塔底流出的洗油中芳烃的浓度。
24. 5 分 (4502) T4502
如图所示,某逆流操作的吸收塔,气液相进出口吸收质的摩尔分数分别为y1=0.02,y2=0.005,x1=0.008,x2=0。在操作条件下,气液平衡关系为y*=1.8x。试求在上述条件下,实际液气比与最小液气比的比值。
25. 10 分 (4504) T4504
在直径为0.6 m,填料层高度为3.6 m的填料塔中,用1000 kg·h-1的清水逆流吸收空气中的氨。进塔混合气量为600 m3(标准)·h-1,含氨的体积分数为0.013，并测得氨的回收率达90%。已知操作压强为101.3 kPa，操作温度为20 ℃,此时的物系相平衡关系遵循亨利定律,即Y*=0.75X。试计算:（1）溶液的出口浓度X1;（2）传质单元高度H0G;（3）总体积传质系数KY a。
26. 10 分 (4505) T4505
在一内径为500 mm的填料吸收塔中,用清水吸收原料气中的甲醇。已知原料气的流量为1000 m3(标准)·h-1,原料气中每(标准)米3含甲醇27克,要求甲醇的吸收率不低于90%。为下一个工序回收甲醇方便,塔底溶液中甲醇的摩尔分数不低于0.012。在此操作条件下,该物系
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遵循亨利定律Y*=1.15X。若体积吸收系数KY a=198 kmol·m-3·h-1,试求: (1) 清水用量,kg·h-1; (2) 填料层高度,m。
27. 10 分 (4507) T4507
在内径为300 mm,填料层高度为3.2 m的填料塔内,用水吸收空气中的某有害气体。已知气相进出口浓度Y1=0.1,Y2=0.004,空气流量FB =10 kmol·h-1,水流量FC =20 kmol·h-1,在操作条件下,物系遵循亨利定律Y*=0.5X,试求该塔的体积吸收系数KY a。已知KY a∝FB 0.7,当FB′=1.25 FB 时(假设此时塔仍能正常操作,且Y1、Y2、X2、FC 、d均保持不变),问填料层高度还需增加多少米?
28. 10 分 (4509) T4509
在内径为320 mm的填料塔内,用清水吸收空气中的某有害气体A。已知气相进出口A的摩尔比（比摩尔分数）分别为Y1=0.1,Y2=0.004,空气流量FB =10 kmol·h-1,清水流量FC =20 kmol·h-1,在操作条件下,物系遵循亨利定律Y*=0.5X,气相体积吸收系数KY a=152.45 kmol·m-3·h-1,试问:
(1) 所需填料层高度是多少米?
(2) 填料层高度增加2 m后,气相出口浓度将变为多少?
29. 10 分 (4510) T4510
CO2分压为50.67 kPa的混合气体分别与CO2的摩尔浓度为10 mol·m-3的水溶液和CO2的摩尔浓度为50 mol·m-3的水溶液接触,系统温度均为25 ℃。气液平衡关系pA*=1.66×105x kPa。试求上述两种情况下两相的推动力(分别以气相分压差和液相浓度差来表示)。并说明CO2在两种情况下属吸收还是解吸。
30. 15 分 (4511) T4511
今有逆流操作的填料吸收塔，用清水吸收原料气中的甲醇。已知处理气量为1000 m3·h-1,原料气中含甲醇100 g·m-3,吸收后的水中含甲醇量等于与进料气体相平衡时浓度的67% 。设在标准状态下操作,吸收平衡关系为Y*=1.15X,甲醇的回收率为98%,吸收系数KY =0.5 kmol·m-2·h-1,塔内填料的有效比表面积为190 m2·m-3,塔内气体的空塔速度为0.5 m·s-1,试求:
(1) 水的用量,m3·h-1; (2) 塔径,m;
(3) 填料层高度,m。
31. 5 分 (4513) T4513
在101.3 kPa和20 ℃下,二氧化硫与空气混合气和二氧化硫水溶液之间的平衡关系遵循亨利定律,且已知亨利常数E=3.55×103 kPa。当水溶液中二氧化硫的质量分数为0.025时,试求:
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