化工原理吸收部分模拟试题及答案 一、填空1气体吸收计算中，表示设备（填料）效能高低的一个量是 传质单元高度 ，而表示传质任务难易程度的一个量是 传质单元数 。
2 在传质理论中有代表性的三个模型分别为 双膜理论 、 溶质渗透理论 、表面更新理论。
3如果板式塔设计不合理或操作不当，可能产生 严重漏液 、 严重泡沫夹带及 液泛 等不正常现象，使塔无法工作。
4在吸收塔某处，气相主体浓度y=0.025，液相主体浓度x=0.01，气相传质分系数k y =2kmol/m 2·h ，气相传质总K y =1.5kmol/m 2·h ，则该处气液界面上气相浓度y i 应为⎽⎽0.01⎽⎽⎽。
平衡关系y=0.5x 。
5逆流操作的吸收塔，当吸收因素A<1且填料为无穷高时，气液两相将在 塔低 达到平衡。
6单向扩散中飘流因子 A>1 。
漂流因数可表示为 BMP P，它反映由于总体流动使传质速率比单纯分子扩散增加的比率。
7在填料塔中用清水吸收混合气中HCl ，当水量减少时气相总传质单元数N OG 增加 。
8一般来说，两组份的等分子反相扩散体现在 精流 单元操作中，而A 组份通过B 组份的单相扩散体现在 吸收 操作中。
9 板式塔的类型有 泡罩塔 、 浮阀塔 、 筛板塔 （说出三种）；板式塔从总体上看汽液两相呈 逆流 接触，在板上汽液两相呈 错流 接触。
10分子扩散中菲克定律的表达式为⎽⎽⎽⎽⎽dzdC D J AABA -= ，气相中的分子扩散系数D 随温度升高而⎽⎽⎽增大⎽⎽⎽（增大、减小），随压力增加而⎽⎽⎽减小⎽⎽⎽（增大、减小）。
12易溶气体溶液上方的分压 小 ，难溶气体溶液上方的分压 大 ，只要组份在气相中的分压 大于 液相中该组分的平衡分压，吸收就会继续进行。
13压力 减小 ,温度 升高 ,将有利于解吸的进行 ；吸收因素A= L/mV ,当 A>1 时,对逆流操作的吸收塔,若填料层为无穷高时,气液两相将在塔 顶 达到平衡。
14某低浓度气体吸收过程， 已知相平衡常数m=1 ，气膜和液膜体积吸收系数分别为k ya =2×10-4kmol/m 3.s, k xa =0.4 kmol/m 3.s, 则该吸收过程及气膜阻力占总阻力的百分数分别为 气膜控制，约100% ；该气体为 易 溶气体。
二、选择1 根据双膜理论，当被吸收组分在液相中溶解度很小时，以液相浓度表示的总传质系数 B 。
A 大于液相传质分系数B 近似等于液相传质分系数C 小于气相传质分系数D 近似等于气相传质分系数 2 单向扩散中飘流因子 A 。
A >1B <1C =1D 不一定3 在吸收塔某处，气相主体浓度y=0.025，液相主体浓度x=0.01，气相传质分系数k y =2kmol/m 2·h ，气相传质总K y =1.5kmol/m 2·h ，则该处气液界面上气相浓度y i 应为⎽⎽⎽B ⎽⎽⎽。
平衡关系y=0.5x 。
A 0.02B 0.01C 0.015D 0.0054 已知SO 2水溶液在三种温度t 1、t 2、t 3下的亨利系数分别为E 1=0.0035atm 、E 2=0.011atm 、E 3=0.00625atm ，则⎽⎽A ⎽⎽A t 1<t 2B t 3>t 2C t 1>t 2D t 3<t 15 逆流操作的吸收塔，当吸收因素A<1且填料为无穷高时，气液两相将在⎽⎽B ⎽⎽⎽达到平衡。
A 塔顶B 塔底C 塔中部D 不确定6 对一定操作条件下的填料吸收塔，如将填料层增高一些，则塔的H OG 将⎽⎽⎽C ⎽⎽⎽，N OG 将⎽⎽A ⎽⎽⎽⎽。
A 增大B 减小C 不变D 不能判断7 吸收塔的设计中，若填料性质及处理量（气体）一定，液气比增加，则传质推动力 A ，传质单元数 B ，传质单元高度 C ，所需填料层高度 B 。
A 增大 B 减小 C 不变 D 不能判断8 料塔中用清水吸收混合气中NH 3，当水泵发生故障上水量减少时，气相总传质单元数N OG A .A 增加B 减少C 不变D 不确定 三、计算1 某填料塔用水吸收混合气中丙酮蒸汽。
混合气流速为V=16kol/)(2m h ⋅，操作压力P=101.3kPa 。
已知容积传质系数)/(6.643m h kmol a k y ⋅=，)/(6.163m h kmol a k L ⋅=，相平衡关系为A A c p 62.4=（式中气相分压A p 的单位是kPa ，平衡浓度单位是3/m kmol ）。
求：（1）容积总传质系数a K y 及传质单元高度H ；（2）液相阻力占总传质阻力的百分数。
解： （1）由亨利定律x Hc Hc Ex P M ⋅=== mx y =M M M c c P Hc m 0456.03.10162.4/===∴ 3/6.16m h kmol c ac k a k M M L x ⋅== kmol m h c c a k m MM x /1075.26.160456.033⋅⨯==∴- a k ma k a K x y y +=11=kmol m h /0182.01075.26.64133⋅=⨯+- 3/9.54m h kmol a K y ⋅=∴ )(291.09.5416m a K V H y OG ===（1） 液相阻力占总阻力的百分数为：%1.15151.00182.01075.2/1/3==⨯=-a K a k m y x2 低含量气体逆流吸收，试证： 21ln 11y y LmV N OG ∆∆-=式中e y y y 111-=∆为塔底的吸收推动力；e y y y 222-=∆为塔顶的吸收推动力。
证明：由物料衡算得： )(22y y LVx x -+= 低浓度吸收 mx y e = )(22y y LmVmx y e -+=222212222)1(ln 11)()1()(1121212m x y m x y L m V y L m V Lm V m x y Lm V y L m V dydyy y Lm Vm x y y y dy N y y y y y y e OG --+--=-+-=---=-=⎰⎰⎰)()(2121y y V x x L -=- 1221mx mx y LmVy L mV =+-∴得 212211ln 11ln 11y y LmV mx y mx y L mV N OG ∆∆-=---=3 某填料吸收塔用含溶质0002.02=x 的溶剂逆流吸收混合气中的可溶组分，采用液气比L/V=3，气体入口质量分数01.01=y 回收率可达90.0=η。
已知物系的平衡关系为y=2x 。
今因解吸不良使吸收剂入口摩尔分数升至00035.02='x ，试求： （1） 可溶组分的回收率η'下降至多少？（2） 液相出塔摩尔分数1x '升高至多少？ 解： （1）001.0)9.01(01.0)1(12=-⨯=-=ηy y667.032/1===V L m A ]1)11ln[(1112211Amx y mx y A AN OG +----==38.5]667.020002.0001.020002.001.0)667.01ln[(667.011=+⨯-⨯---当2x 上升时，由于H 不变，OG H 不变 OG OG H H N /=∴也不变，即]667.0200035.0200035.001.0)667.01ln[(667.01138.52+⨯-'⨯---=y0013.02='y 87.001.00013.001.0121=-='-='y y y η （3） 物料衡算)()(2121x x L y y V '-'='- 2211)(x y y L Vx '+'-='∴ =00325.000035.0)0013.001.0(31=+-⨯4 有一填料吸收塔，在28℃及101.3kPa ，用清水吸收200m 3/h 氨-空气混合气中的氨，使其含量由5%降低到0.04%（均为摩尔%）。
填料塔直径为0.8m ，填料层体积为3 m 3，平衡关系为Y=1.4X ，已知Kya=38.5kmol/h 。
问（1）出塔氨水浓度为出口最大浓度的80%时，该塔能否使用？（2）若在上述操作条件下，将吸收剂用量增大10%，该塔能否使用？（注：在此条件下不会发生液泛）解：（1） 05263.005.0105.01=-=Y 0004.00004.010004.02=-=Y 惰性气体流量 h kmol V /69.7)05.01(3012734.22200=-⨯⨯=0376.04.105263.011===*m Y X 0301.080.011==*X X h kmol X X Y Y V L /34.1300301.0)0004.005263.0(69.7)(2121=--⨯=--=01046.00301.04.105263.0111=⨯-=-='∆mX Y Y 0004.022=='∆Y Y00308.0ln 2121='∆'∆'∆-'∆='∆Y Y Y Y Y mm Y K Y Y V Z mYa 74.600308.08.0785.05.38)0004.005263.0(69.7)(221=⨯⨯⨯-⨯='Ω∆-=' 该塔现有填料层高度 m Z 68.0785.032=⨯=因为 Z Z 〉' 所以该塔不适合。
（2）吸收剂用量增大10%时h kmol L /67.1434.131.1=⨯='' h kmol X X X Y Y V L /67.140)0004.005263.0(69.7)(12121=-''-⨯=-''-=''0274.01=''X 01424.00274.04.105263.0111=⨯-=''-=''∆X m Y Y 0004.022==''∆Y Y00387.00004.001424.0ln0004.001424.0=-=''∆mYm Y K Y Y V Z mYa 36.500387.08.0785.05.38)0004.005263.0(69.7)(221=⨯⨯⨯-⨯=''Ω∆-='' 因为 Z Z 〈'' 所以该塔适合。
5 一填料塔用清水逆流吸收混合气中的有害组分A 。