2012年考研主观题库（下册含答案）
j06a10109 6
有一逆流填料吸收塔,塔径为0.5m，用纯溶剂吸收混合气中的溶质。入塔气体量为100 kmol/h,，溶质浓度为0.01（摩尔分率），回收率要求达到90% ，液气比为1.5 ，平衡关 系y=x。试求： ① 液体出塔浓度；
② 测得气相总体积传质系数kya=0.10kmol/m3.s，问该塔填料层高度为多少？ （提示：NoG=1/(1-S)ln[(1-S)(y1-mx1)/(y2-mx2)+S] ） j06b15110 7
在一填料塔中用清水逆流吸收混合于空气中的氨气。混合气体的流量为111kmol/m3h, 氨浓度为0.01（体积分率），要求回收率为99%，水的用量为最小用量的1.5倍，操作条件下的平衡关系为Y=2.02X，Kya=0.0611kmol/m3s（按摩尔比计算值）。 试求： ① 出塔的液相浓度X1； ② 气相总传质单元高度HoG； ③ 所需填料层高度 h。 注：（可均按摩尔比浓度计算） j06b15111 8
在填料层高为8m的填料塔中，用纯溶剂逆流吸收空气—H2S混合气中的H2S以净化空气。已知入塔气中含 H2S 2.8% （体积%），要求回收率为95% ，塔在 1 atm、15℃下操作, 此时平衡关系为y=2x，出塔溶液中含H2S为0.0126（摩尔分率），混合气体通过塔截面的摩尔流率为100kmol/m3h。试求：
① 单位塔截面上吸收剂用量和出塔溶液的饱和度； ② 气相总传质单元数； ③ 气相体积总传质系数。 注：计算中可用摩尔分率代替摩尔比。 j06b20112 8
今拟在某一直径为 0.5m的填料塔中，在20℃、760mmHg下用清水对空气—氨混合气进行逆流吸收操作，每小时向塔送入含 NH31.5mol%的混合气480m（操作态），要求NH3的回收率为98%。已知20℃的平衡关系为y=0.75x（x、y均为摩尔分率），出塔溶液中NH3的浓度为平衡浓度的80%。试求：
① 出塔溶液中氨的浓度（分别用摩尔分率与kmol/m3表示）； ② 水用量（kg/h）;
③ 已知气相体积总传质系数Kya为0.09kmol/m3.s.Δy，计算所需填料层高（m）。
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流率为 0.04kmol/m2s的空气混合气中含氨 2%（体积%），拟用逆流吸收以回收其中 95%的氨。塔顶喷入浓度为 0.0004（摩尔分率）的稀氨水溶液，采用液气比为最小液气比的1.5倍，操作范围内的平衡关系为y=1.2x，所用填料的气相总传质系数
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Kya=0.052kmol/m3.s.Δy。试求：
① 液体离开塔底时的浓度（摩尔分率）； ② 全塔平均推动力Δym； ③ 填料层高度。 j06c10114 5
一逆流操作的吸收塔，填料层高度为3m。用清水吸收空气—A混合气中的A组分，混合气体的流率为20kmol/m2h，其中含A 6%（体积%），要求吸收率为98%，清水流率为 40 kmol/m2h。操作条件下的平衡关系为y=0.8x。气相总传质系数K与气相摩尔流率的0.7次方成正比。试估算在塔径、吸收率及其它操作条件均不变时，操作压力增加一倍，此时所需填料层高度将如何变化？ j06c10115 6
在填料层高度为3m的常压逆流吸收塔内，用清水吸收混于空气中的氨。进入塔底的混合氨5%(体积%), 塔顶尾气含氨0.5%(体积%)吸收因数为1 。已知在该塔操作条件下氨水系统的平衡关系可用y=mx表示(m 为常数), 且测得与含氨1.77%(体积%)的混合气体充分接触后的水中氨浓度为18.89g/1000g水。试求： ① 该填料塔的气相总传质单元高度，m； ② 等板高度，m。 j06c10116 6
有一填料层高度为3m的逆流操作的吸收塔，操作压强为 1 atm，温度为23℃，用清水吸收空气中的氨气，混合气体流率为 18kmol/m2.h ，其中含氨 6%（体积%），吸收率为 99%, 清水的流率为43kmol/m2.h，平衡关系为y=0.9x，气相体积总传质系数K与气相质量流率的0.8次方成正比，而受液体质量流率的影响甚小。试估算在塔径、回收率及其他操作条件不变，而气体流率增加一倍时，所需填料层高 度有何变化？ j06c10117 5
有一填料层为3m的逆流吸收塔，操作压强为1atm，温度为20℃，用清水吸收空气中的氨, 混合气体流率为36kmol/m2.h，其中含氨6%（体积%），吸收率为99%，清水流率为86 kmol/m2h，平衡关系为y=0.75x，气相总传质系数KGa与气相质量流率的0.8次方成正比 j, 而受液相质量流率的影响甚小。试估算在塔径、回收率及其他操作条件不变，液体流率增加一倍时，所需填料层高度有何变化？ j06c20118 8
在常压填料逆流吸收塔中，用清水吸收混合气体中的氨，混合气量为2000m3/h,其中氨的流量为160m3/h，出口气体中的氨流量为4m3/h（均系操作温度20℃下的体积），平衡关系为Y=1.5X，传质系数Ky=0.45kmol/m2.h.Δy，（均按摩尔比表示），试求：
① 吸收率η为多少？若吸收剂用量为最小用量的1.2倍时，求溶液的出口浓度。 ② 已知塔径为1.2m，内充2532533的乱堆填料拉西环，填料有效比表面积约 200 m2?/m3，求填料层高度。
③ 若使V、Y、η、X 不变，而使吸收剂改为含氨0.1%（mol%）的水溶液时，填
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料层 高度有何变化（KY可视为不变）。 j06b15119 8
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（标准状态），原料气中含甲醇 100g/m3），吸收后的水溶液中含甲醇量等于与进料气体相平衡时的浓度的67%。设在标准状态下操作，要求甲醇的回收率为98%，吸收平衡线可取为 Y=1.15X, Ky=0.5kmol/m2h（以上均为摩尔比关系），塔内单位体积填料的有 效气体传质面积为190m2/m3，取塔内的气体空塔流速为0.5m/s。试求： ① 水用量； ② 塔径；
③ 填料层高度。 （甲醇分子量为32） j06c15120 5
在一吸收塔中，用清水吸收某气体混合物中的溶质组分A ，气相入塔含A 0.06（摩尔分率，下同），操作条件下的平衡关系为y*=1.2x，操作液气比为1.2 ，气相出塔含A 为 0.01。若气、液初始组成、流量及操作条件不变，当另加一个完全相同的塔，两塔按串联逆 流操作组合时，气体最终出塔组成为多少？ j06c15121 5
在一吸收塔中，用清水逆流吸收某气体混合物，入塔气相组成为0.04（摩尔分率，下同）操作条件下物系的平衡关系为y*=1.2x，操作气液比为 1.2出塔气相组成为0.01，吸 收过程为气膜控制，Kya∝G0.7 (G 为摩尔流率)。若气液初始组成、流量及操作条件不变，当另加一个完全相同的塔，两塔按并联逆流操作组合，气液两相流量分配相等，此时气体出口组成为多大？ j06b20122 8
某填料吸收塔，用清水除去气体混合物中的有害物质，若进塔气中含有害物质 5% （体积%），要求吸收率为90%，气体流率为32kmol/m2h，流体流率为24kmol/m2h，此 液体流率为最小流率的1.5倍。如果物系服从亨利定律，并已知液相传质单元高度H?为0.44m，气相体积分传质系数kya=0.06kmol/m3.s.Δy，该塔在常压下逆流等温操作。试求： ① 塔底排出液的组成；
② 所需填料层高度。注：可用摩尔分率代替摩尔比进行计算。 j06b20123 5
在逆流操作的吸收塔中，用纯溶剂等温吸收某气体混合物中的溶质。在常压、27℃下操作时混合气流量为 1200m3/h。气体混合物的初始浓度为0.05（摩尔分率），塔截面积为 0.8m2，填料层高为4m，气相体积总传质系数Kya为 100kmol/m3.h，气液平衡关系 符合亨利定率，且已知吸收因数为1.2。试求：混合气离开吸收塔的浓度和回收率。 j06c10124 6
在逆流操作的填料塔内，用纯水吸收气体中的溶质A,操作条件下的平衡关系为y=mx。已知：入塔气体中含A 为0.01（体积分率），要求吸收率为90%，与入塔气相成平衡 的液相含溶质为0.0833kmolA/kmol溶剂，实际操作液气比为1.2，液相传质单元高度 HL=0.24m,
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气相传质单元高度HG=O.26m。试求所需填料层的有效高度。（注：气相总传质单元高度HoG=HG+（mG/L）.HL，其中G，L 为气液摩尔流率） j06c10125 4
用大量清水从含氨约 10％ 的气体中等温吸收氨，若体系压力从100kN／m2增加到200KN/m2时：①如温度及质量流量不变，则吸收速率增减多少（用百分率表示）②如kG不变，则吸收速率增减百分率是多少？（提示：SHG=ReG0.7ScG(1/3)） j06b15126 8
某厂使用填料塔，以清水逆流吸收某混合气体中的有害组分A 。已知填料层高度为8m。操作中测得进塔混合气组成为0.06（组分A 的摩尔分率，以下同），出塔尾气中组成为0.008，出塔水溶液组成为0.02。操作件下的平衡关系为y=2.5x。试求： ① 该塔的气相总传质单元高度；
② 该厂为降低最终的尾气排放浓度，准备另加一个塔径与原塔相同的填料塔。若两塔串联操作，气液流量和初始组成均不变，要求最终的尾气排放浓度降至0.005，求新加塔的填料层高度。注：计算中可近似用摩尔分率代替摩尔比。 j06c20127 8
一逆流吸收—解吸系统，两塔填料层高度相同。操作条件下吸收系统平衡关系为y=0.125x液气比L/G=0.16，气相总传质单元高度HoG=0.5m；解吸系统用过热蒸汽吹脱，其平横关系为y=3.16x，气液比G’/L=0.365。已知吸收塔入塔的气体组成为0.02（摩尔分率，下同），要求入塔液体组成为0.007回收率为95%。试求： ① 吸收塔出塔液体组成； ② 吸收塔填料层高度；
③ 解吸塔的气相总传质单元高度。 j06d20128 7
欲用填料塔以清水逆流吸收混合气中有害组分A 。已知入塔中A 组分y?=0.05（摩尔 j分率, 下同），要求回收率为90%，平衡关系：y=2x，HoG=O.8米。采用液气比为最小液 气比的1.5倍。 试求： ① 出塔液体浓度； ② 填料层高度；
③ 若入塔A 组分浓度y1=O.1，其它设计条件不变。现改用板式塔，问理论板数为多少？
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空气和CCL4混合气中含CCL4浓度y1=0.05(摩尔分率，下同)，欲用煤油吸收以除去其中90%的CCL4，G=150kmol/m2h。吸收剂分两股，第一股含CCL4的x3=O.OO4从塔顶淋下，第二股x2=0.014在塔中部某处加入，L3=L2=75kmol/m2h。塔顶处的液气比为0.5 全塔HoG=1m，平衡关系：y=0.5x。试求： ① 吸收剂在塔底的浓度x1；
② 第二股煤油加入的最适宜位置（加入口至塔底高度）；
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③ 上述方案与将两股煤油混合一并从塔顶加入相比示意图画出两种设计方案的操作线，定性说明何者所需填料层较高。 j06c15130 7
某逆流吸收塔，用纯溶剂吸收混合气中可溶组分。气体入塔浓度y1=0.01(摩尔分率)回收率η=0.9。平衡关系：y=2X，且知L/G=1.2（L/G）min， HoG=0.9米。 试 求： ① 塔的填料层高度。
② 若该塔操作时，因解吸不良导致入塔x2’=0.0005，其它入塔条件不变，则回收率η’又为多少？
③ 在y—x图上定性画出原工况及新工况（解吸不良）下的操作线与平衡线示意图。 j07a10001 2
含甲醇15%(质量)的水溶液，其密度为970kg/m3，试计算该溶液中甲醇的： ⑴ 摩尔分率 ⑵ 摩尔比 ⑶ 质量比 ⑷ 质量浓度 ⑸ 摩尔浓度 j07b15002 4
用一连续操作精馏塔, 在常压下分离苯--甲苯混合液（此混合液符合拉乌尔定律），原料液含苯0.3(摩尔分率,下同)塔顶馏出液含苯0.99,塔顶采用全凝器,回流比取最小回流比的1.5倍,原料液于泡点状态进塔,设与加料板上的液相组成相同,在此温度下苯的饱和蒸汽压为178.7kPa，试求理论进料板的上一层理论塔板的液相组成。 j07a20003 5
某一正在操作的连续精馏塔,有塔板15块,塔顶设为全凝器,用于分离苯－甲苯混合液, 液中含苯３５％，泡点进料，馏出液含苯97%，残液含苯５％（以上皆为摩尔分率）。 ⑴ 求最小回流比Rmin。
⑵ 如采用回流比R=4.3，求理论塔板数Nt及总板效率Et。
⑶ 如果单板效率等于总板效率，试求提馏段最下一块板上升蒸汽的组成。 w07b20004 7
在一实际生产塔内，已测定理论板数为五块，F=1kmol/h ，xF=0.5，泡点进料,在某一回流比下得到D=0.2kmol/h ，ｘD＝0.9，ｘw＝0.4。现下达生产指标，要求在料液不变及ｘD≥0.9条件下，增加馏出物产量，有人认为，由于本塔的冷凝器和塔釜能力均较富裕，因此，完全可以采取操作措施，提高馏出物产量，并有可能达到D=0.56kmol/h ，你认为： 1. 此种说法有无根据？可采取的操作措施是什么？馏出量理论上能达多少？ 2. 提高馏出量在实际上受到的限制因素有那些？系统的平衡关系如图１。 j07c20005 6
用一连续精馏塔分离苯－甲苯混合溶液，原料液中含苯0.40，塔顶馏出液中含苯0.95（以上均为摩尔分率），原料液为汽、液混合进料，其中蒸汽占1/3（摩尔数比）,苯－甲 苯
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