发布时间 : 星期五 文章化工原理试题库答案下册更新完毕开始阅读c03fa864edf9aef8941ea76e58fafab069dc443b
20. 传质单元数N反映_________________________________,分离任务所要求的液体浓度变化越_______________,过程的平均推动力越______________,所需的传质单元数N 越大。 21.
OG
OG
在填料塔中用水吸收氨。欲提高吸收速率,增大 的流量比增大 的 流量更有效。
m将 ,相平衡常数, 在低浓度溶质的气液平衡系统,当总压操作降低时,亨
利系数E将22. 溶解度系数H将 。
p*?Ex,若某气体在水中的亨利系数E亨利定律表达式值很小,说明该气体为 气体。 23. c?*p,若某气体在水中的亨利系数H值很大,说明该气体为 气体。 亨利定律表达式24. H 25. 在吸收过程中,K和k是以 和 为推动力的吸收系数,它们的单位 是 。
yY
1111?? ,当,其中表示 26.若总吸收系数和分吸收系数间的关系可表示为 KkHkk GGLG 项可忽略是,表示该过程为气膜控制。2)/10?k.kmol(m.atmh.,液膜吸收系201atm 27.在、℃下某低浓度气体被清水吸收,若气膜吸收系数G32(kmol)150H?./matm)atm.hkmol.?k025(.m/气数为,,溶质的溶解度系数则该溶质为 L
2?K()m.hkmol/ 。体,气相总吸收系数Y 中单向扩散体现在B的等摩尔相互扩
散体现在 单元操作中,而组分A28. 一般而言,两组分A、B 单元操作中。在 ?K,对液膜控制 在吸收过程中,若降低吸收剂用量,对气膜控制体系,体积吸收总系数值将 29.Y ?K 。值将物系,体积收总系数Y
。30. 双膜理论是将整个相际传质过程简化为 得到的,它们吸收塔的操作线方程和操作线是通过 31. 等无关。 和 与、 , 。吸收推动力 32. 在吸收过程中,若减小吸收剂的用量,操作线的斜率 L)(mXY*?=表示,最小液气比的计算关系式在吸收过程中,物系平衡关系可用。 33. minV34. 某吸收过程,
用纯溶剂吸收混合气体中的溶质组分A,混合气进塔组成为0.1,出塔组成为0.02(均为摩尔比),已知吸收因数A为1,若该吸收过程所需理论板数为4层,则需传质单元数为 。 35.
三、计算题
1. 在填料塔内用清水逆流吸收空气和氨混合气中的氨,惰性气体的处理量为50kmol/h,进塔气体浓度Y=0.04(比摩尔分率),要求氨的回收率为90%,吸收剂用量是最小用量的1.5倍。1操作条件下平衡关系为Y*=0.8X,气相传质单元高度H为0.8m,气相 传质单元数N为oG0G4.6,试求:(1)吸收剂用量为多少kmol/h?;(2)出塔液体浓度X为多少?;(3)填料层高度为1多少m?
2. 吸收塔中用清水吸收混合气体中的SO2,气体与水逆流接触, 气体(标准状态)流量为5000m3/h,其中SO2(体积分数)为10%,要求SO2的吸收率为95%,塔的操作条件为293K及101.3KPa,在此条件下,SO 2在二相间的平衡关系可近似的表示为Y*=26.7X,试问:取用水量为最小用水量的1.5倍时,用水量应为多少?
。在此情况下,测得A某吸收塔填料层高4m,用水吸收尾气中的有害成分3. 操(2)(1)气相总传质单元高度;的浓度如图所示。已知平衡关系为Y=1.5X。求必须小于由于法定排放浓度规定y(2)作液气比为最小液气比的多少倍?(3)画出,
所以拟将填料层加高。若液气比不变,问填料层应加高多少?(4)0.002 填料加高前后吸收操作线的示意图。的吸收塔,用来吸收某气体5.4m1.2m、填料层高度为 4.某厂现有一直径为℃;入塔混合气体中溶质的含量为30、温度为混合物中的溶质组分。已知操作压力为300kpa(摩尔0.0152;吸收剂为纯溶剂,出塔溶液的浓度为95%,要求吸收率不低于)%(体积5%. 比);操作条件下的平衡关系为:Y-2.16X(X、Y均为摩尔比),总体积吸收系数Kya为65.5kmol/m^3*h。试计算:(1)吸收剂用量是最小用量的多少倍;(2)该吸收塔的年处理量(m^3混合气/年)。注:每年按7200工作时间计 5. 某混合气含溶质A 3%(摩尔分率),在常压下用清水逆流吸收,回收率为99%,已知在操作条件下平衡关系为 Y=2.0X,混合气体流率为G=0.03kmol/m2s,气相体积传质系数为KYa=0.04kmol/m3s 。如果取液气比为最小液气比的1.5倍 试求:(1)气相总传质单元数 (2)填料层高度.
6. 汽液逆流通过一填料吸收塔,入口气体中溶质氨的浓度为10g/Nm3,溶质的回收率为98%,用清水作吸收剂,吸收剂的用量为380kmol/h,是最小吸收剂用量的1.4倍,操作压力为101.kPa,相平衡关系为Y=1.3X,求该塔混和气体的处理量及总传质单元数。
3/h,标准m进塔用清水吸收焦炉气中氨,7. 在常压逆流填料吸收塔中,焦炉气处理量为500气体组成y 为0.0132(摩尔分率)。氨的回收率为0.99。水的用量为最小用量的1.5倍。焦1* =1.2X(YX ,Y 为摩尔炉气入塔温度为30℃,空塔气速为1.1m /s 。操作条件下平衡关系为3.h,试求:(1)气相总传质单元数N ;(2)比)。气相体积总吸收系数Ka为200 kmol /mOGY 填料层高度Z。
3(标准)/h,在常压操作的填料吸收塔中,用清水吸收焦炉气中的氨。焦炉气处理量为6000m8.
进塔气体中氨的含量为3%(摩尔分率),氨的吸收率为98%,水的用量为最小用量的1.6倍,*=1.2X,气相总传质单元高度为0.65m 。 试求:Y操作条件下的平衡关系为 (1)出塔溶液 2()填料层高度的组成 3,压强为9. 吸收塔处理1500m混合气,其中含溶质组分A 1.5kmol ,操作温度25℃,105KPa 试求混合气中组分A的摩尔分率y和摩尔比。=0.0236, Y=0.0242)Y(y℃时,测得氨在水中的平衡数据为:溶液上方氨平衡分压为101.33kPa 及2010. 已知在3、平衡常数1g (NHE )/100g (HO) 。试求溶液的亨利系数,气体在液体中溶解度为0.8kPa 2=0.728kmol H m 。假定该溶液服从亨利定律m 以及溶解度系数H (E =76.3kPa =0.076
/kN.m ) 。 大气压,溶℃下某已知体系的平衡关系符合亨利定律,亨利系数E为常压、11. 25
的A浓度为①溶质0.54A质的分压为大气压的混合气体分别与三种溶液接触:
的水溶液。试浓度为的水溶液;③溶质AA水溶液;②溶质浓度为 在二相间的转移方向。A判断上述三种情况下溶质.
12. 在常压逆流吸收塔中,以清水吸收空气~氨气混合气中的氨气。已知进塔气体中含NH 35%,出塔气体中含NH0.5%(以上均为体积%),出塔液体中NH组成为0.01(摩尔分率),33气液平衡关系为Y =2.5X (式中X, Y 为摩尔比),试求塔顶和塔底处以ΔY 表示的气相推动力(ΔY=0.0273 ΔY=0.00526)。 2113. 在常压逆流操作的吸收塔中,用清水吸收混合气体中溶质A 。已知操作温度为
30℃,混3 /h ,进塔气体中组分A 的体积分率为0.05,吸收率为90%合气体处理量为1000m,清水用量为120kmol/h ,试求塔底吸收液的组成。(X =0.015) 114. 在逆流吸收塔中,进塔气相组成Y=0.01(摩尔比),吸收率为99%,操作条件下相平衡1关系为Y =1.0X (式中X ,Y 为摩尔比),试求下列情况下的气相总传质单元数N ;(1)OGLL=1.25; (2)进塔液相为纯溶剂,=1.0。 ( 进塔液相为纯溶剂, (1) N=15 (2) OG VV)
N=99 OG,已知吸收塔中在逆流操作的填料塔中,用清水吸收空气中得氨,要求氨的回收率为0.9915.
操作条件下的平衡关系可表示倍,,4.5m 实际的吸收剂用量为最小用量的1.4填料层高度为 为摩尔比)试求填料塔的气相传质单元高度。(H=0.374m ) Y 为Y =m X (,X OG氨气混合气中得氨气。进塔气体组成为---16. 在逆流填料吸收塔中,用清水吸收空气3,清m /h 标准=0.0026 摩尔比,下同Y=0.026(),出塔气体组成Y,混合气体流量为100213,平衡关系为直线。填料层高0.95atm ,亨利系数为0.5atm 水用量为0.1 m/h。操作压力为3.h ) ,塔内径为0.2m 。试求吸收塔的气相总体积吸收系数Ka=374kmol /m。(Ka 1.2m 度为Y Y
℃下操作时混合气流在逆流填料吸收塔中,用纯溶剂吸收某混合气中的溶质。在常压、27 17.23,4m ,填料层高度为。量为1200 m,/h进塔气体组成为0.05(摩尔分率)塔截面积为0.8m
3,试求出塔a气相体积总系数K为100 kmol /m.h,气液平衡关系为直线,且吸收因数A =1Y =0.926)
=0.00387, 。(Yηη气体组成Y和回收率22 (体积),要求4.0% 18.以清水在填料塔内逆流吸收空气~氨混合气中的氨,进塔气中含氨2倍,1.6/m0.035 0.96为回收率,气相流率G为kmol .s 。采用的液气比为最小液气比的
*;为,总传质系数 =0.92X Ka。试求:①塔底液相浓度X平衡关系为Y1Y
=0.0283 ; Z=5.22m)
②所需填料层高度。(XZ1 在一逆流接触的填料吸收塔中,用纯水吸收空气~氨混合气中的氨,入塔气体中含NH 19.3
*。吸收剂用量为最小用量的,要求吸收率为,9?%操作条件下的平衡关系为倍,Y =1.2X1.2(Z =7.843m )
。Z 。试求:①填料层高度0.8m传质单元高度为 3/h,m进塔用清水吸收焦炉气中氨,焦炉气处理量为500标准20. 在常压逆流填料吸收塔中,气体组成y 为0.0132(摩尔分率) 。氨的回收率为0.99。水的用量为最小用量的1.5倍。1* =1.2X(X ,Y 。操作条件下平衡关系为℃,空塔气速为1.1m /s Y为摩焦炉气入塔温度为303.h,试求:(1)气相总传质单元数200 kmol /mN ;尔比)。气相体积总吸收系数Ka为OGY (2)填料层高度Z 。(N =10.74; Z =7.68m )
OG21. 在常压逆流填料吸收塔中,用循环吸收剂吸收混合气中的SO。进塔吸收剂流量为22000kmol /h ,其组成为0.5g (SO)/100g (HO);混合气流量为90kmol /h ,其组成为0.09(SO222* =18X –0.01) 式中Y ,X 为摩摩尔分率),吸收率为0.8。 在操作条件下物系平衡关系为(Y尔比。试分别用平均推动力法和吸收因数法求出气相总传质单元数N 。(N=6.65) OGOG3(标准6000m)/h,22. 在常压操作的填料吸收塔中,用清水吸收焦炉气中的氨。焦炉气处理量为进塔气体中氨的含量为
3%(摩尔分率),氨的吸收率为98%,水的用量为最小用量的1.6倍,*=1.2X,气相总传质单元高度为0.65m 。 Y试求:(1)出塔溶液操作条件下的平衡关系为
的组成 (2)填料层高度(X =0.0161;Z =5.27m ) 123. 某混合气含溶质A 3%(摩尔分率),在常压下用清水逆流吸收,回收率为99%,已知在操*2.sG=0.02kmol/mY ,气相体积传质系数为=2.0X,混合气体流率为作条件下平衡关系为3.s 。如果取液气比为最小液气比的1.5倍 试求:(!=0.04kmol/m)出塔溶液的组成 (2)KYa填料层高度 (X =0.0103, Z =5.204m ) 124. 用纯溶剂吸收某混合气体中的可溶组分。进塔气体浓度为0.048(摩尔分率),要求回收* =2.5X,气相总传质1.6倍。气液逆流,平衡关系Y率为92%。取液气比为最小液气比的
单元高度为0.62米。试求填料层高。(2.985m)
/h(标混合气流量为2500m25. 一逆流操作的常压填料吸收塔,用清水吸收混合气中的氨气。3,要求回收率不低于98%,操作条件下的相平衡关准状态),该混合气中氨的浓度为15g/m3/h。试求:(1)吸收液出塔浓度(摩尔比);(2)操作系为Y=1.2X,吸收剂用量为3.6m液气比为最小液气比的若干倍。(0.01083;1.554) 36000m℃、常压操作的填料吸收塔中,用清水吸收焦炉气中的氨。焦炉气处理量为在3026.
(标)/h。进塔气体中氨的含量为3%(体积%),要求氨的吸收率不低于98%。水的用量为最小用量的1.6倍,空塔气速取1.0m/s。已知操作条件下的平衡关系为Y=1.2X,气相体积吸3.s)。试求:(1K收总系数=0.06kmol/(m)分别用对数平均推动力法及吸收因数法求气相总Ya )5.2m ;8.1)填料层高度。(2传质单元数;(.
27. 一吸收塔中用清水吸收混合气体中的A组分。进塔气体中含A 2.5%(体积%),A组分的吸收率为75%。水的用量为最小用量的1.5倍。塔内气液两相逆流流动。操作条件下的相平衡方程为Y=1.6X。试求:(1)气相总传质单元数N;(2)若A组分的吸收率要求提OG高到95%,其它条件不变,气相总传质单元数又为若干。(2.59 ; 6.4)
28. 在一填料塔中用清水逆流吸收空气-氨混合气体中的氨。入塔混合气体含氨5%(摩尔分率,下同),要求氨的回收率不低于95%,出塔吸收液含氨不低于4%,操作条件下气液平衡关系为Y=0.95X,求(1)最小液气比及适宜液气比;(2)总传质单元数;(3)若填料层为无限高时,出塔气体和液体的极限组成。(0.9 、1.19 ; 7.84 ; 0、 0.044)
3/h,其中A的含量为 用清水逆流吸收混合气体中的有害组分A。混合气流量为1500Nm29.3.h),塔径为0.8m,总体积吸收系数Ka=200Kmol/(m。0.05(摩尔分率),已知平衡关系为Y=1.4XY若取吸收剂用量为最小吸收剂用量的1.2倍,A组分的回收率不低于96%,求:1.出塔液相组成;2.传质单元数;3.填料层高度,m。
3
30. 在一逆流操作的填料吸收塔中(操作温度300K,压强110kPa),用清水吸收混合气中的氨,混合气流量4000 m/h,其中含氨8%(体积分率),操作条件下物系的平衡关系Y=1.4 X。已知
3*
气相总体积吸收系数Ka=0.08kmol/(m.s),塔径为 1m,填料层高度为7m。若实际液气比取为
3
1.6,计算此时氨的回收率。 3/h ,含A 6%(体积分率),A31. 在一逆流填料吸收塔中用清水
Y
吸收某混合气中的组分,混合气流量2000 m* = 2 X Y,已知气相总体积吸收系的吸收率95%,平衡关系 300 k ,压强 110 kPa ,要求A操作温度为3.s ,塔径为 1 m ,求需填料层高度。 数 Ka