吸收试题
一、 填空题：
1、溶解平衡时液相中___溶质的浓度___,称为气体在液体中的平衡溶解度;它是吸收过程的____极限____,并随温度的升高而____减小___,随压力的升高而___增大____。
2、压力____增大___，温度____降低_____，将有利于解吸的进行。
3、由双膜理论可知,____双膜___为吸收过程主要的传质阻力;吸收中,吸收质以_____分
子扩散____的方式通过气膜,并在界面处____溶解____,再以____分子扩散____的方式通过液膜。
4、填料塔中,填料层的压降与_____液体喷淋量_____及_____空塔气速_____有关,在填料
塔的△P/Z 与u 的关系曲线中，可分为____恒持液量区___、 ____载液区____及___液泛区____三个区域。
5、吸收操作的依据是____混合物中各组分在同一溶剂中有不同的溶解度____,以达到分离气体混合物的目的。
6、亨利定律的表达式Ex p =*，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。
7、对极稀溶液，吸收平衡线在坐标图上是一条通过 原 点的 直 线。
8、对接近常压的低溶质浓度的气液平衡系统，当总压增大时，亨利系数E ___不变___，相平衡常数m ___减小____，溶解度系数H ____不变_____。
9、由于吸收过程中，气相中的溶质组分分压总是___大于_____溶质的平衡分压，因此
吸收操作线总是在平衡线的____上方_____。
10、吸收过程中，X K 是以___X * - X ___为推动力的总吸收系数，它的单位是___kmol/(m 2.s)__。
11、若总吸收系数和分吸收系数间的关系可表示为G
L L k H k K +=11，其中L k 1表示___液膜阻力____，当___H/k G ____项可忽略时，表示该吸收过程为液膜控制。
12、在1atm 、20℃下某低浓度气体混合物被清水吸收,若气膜吸收系数1.0=G k kmol/(m 2.h.atm),液膜吸收系数25.0=L k kmol/(m 2.h.atm),溶质的溶解度系数150=H kmol/(m 3.atm),则该溶质为易溶_气体,气相吸收总系数=Y K ____0.0997___kmol/(m 2.h.△Y)。
13、吸收操作中增加吸收剂用量，操作线的斜率___增大___，吸收推动力___增大___。
14、当吸收剂用量为最小用量时，完成一定的吸收任务所需填料层高度将为___无限高。
15、用吸收操作分离气体混合物应解决下列三方面问题：_溶剂的选择 、 溶剂的再生 与 吸收设备 。
16、在填料塔操作时，影响液泛气速的因素有__填料的特性___ 、___流体的物性___和____液气比_____。
17、在填料塔设计中，空塔气速一般取____液泛_____气速的50% ~ 80%。若填料层较
高，为了有效地润湿填料，塔内应设置____液体的再分布____装置。
18、填料塔操作中，气液两相在塔内互成___逆__流接触，两相的传质通常在_填料表面___的液体和气体间的界面上进行。
19、吸收操作线是通过____物料衡算__得来的，在Y-X图上吸收操作线通过（D:X2、Y2）、（E:X1、Y1）两点。
20、在吸收操作中，____气相___总量和____液相_____总量将随吸收过程的进行而改变，但____惰性气体___和____溶剂___的量则始终保持不变。
二、选择题
1、吸收操作的目的是分离_____C______
A.液体均相混合物
B.气液混合物
C.气体混合物
D.部分互溶的液体混合物
2、难溶气体的吸收是受______B_______
A.气膜控制
B.液膜控制
C.双膜控制
D.相界面
3、在吸收塔的计算中，通常不为生产任务所决定的是：_____D_______
A.所处理的气体量
B.气体的初始和最终组成
C.吸收剂的初始浓度
D.吸收剂的用量和吸收液的浓度
4、在吸收塔设计中，当吸收剂用量趋于最小用量时，____D_______。
A.吸收率趋向最高
B.吸收推动力趋向最大
C.操作最为经济
D.填料层高度趋向无穷大
5、设计中，最大吸收率ηmax与_____ B____无关。
A.液气比
B.吸收塔型式
C.相平衡常数m
D.液体入塔浓度X2
6、亨利定律适用的条件是_____C____
A.气相总压一定，稀溶液
B.常压下，稀溶液
C.气相总压不超过506.5kpa，溶解后的溶液是稀溶液
D.气相总压不小于506.5kpa，溶解后的溶液是稀溶液
7、吸收塔内，不同截面处吸收速率。A
（A）各不相同（B）基本相同
（C）完全相同（D）均为0
8、在一符合亨利定律的气液平衡系统中，溶质在气相中的摩尔浓度与其在液相中的摩尔浓度的差值为：______D_______
A.正值
B.负值
C.零
D.不确定
9、只要组分在气相中心的分压_____A__________液相中该组分的平衡分压，吸收就会继续进行，直至达到一个新的平衡为止。
A.大于
B.小于
C.等于
D.不等于
10、对于低浓度溶质的气液传质系统A、B，，在同样条件下，A系统中的溶质的溶解度较B系统的溶质的溶解度高，则它们的溶解度系数H之间的关系为：______A_______ A．H A＞H B B．H A＜H B C．H A＝H B D．不确定
11、对于低浓度溶质的气液传质系统A、B，在同样条件下，A系统中的溶质的溶解度较B系统的溶质的溶解度高，则它们的相平衡常数m之间的关系为：______B_______ A．m A＞m B B．m A＜m B C．m A＝m B D．不确定
12、下列不为双膜理论基本要点的是：______D________
A.气、液两相有一稳定的相界面，两侧分别存在稳定的气膜和液膜
B.吸收质是以分子扩散的方式通过两膜层的，阻力集中在两膜层内
C.气、液两相主体内流体处于湍动状态
D.在气、液两相主体中，吸收质的组成处于平衡状态
13、下列叙述错误的是：_____D_______
A.对给定物系，影响吸收操作的只有温度和压力
B.亨利系数E仅与物系及温度有关，与压力无关
C.吸收操作的推动力既可表示为（Y—Y*），也可表示为（X*—X）
D.降低温度对吸收操作有利，吸收操作最好在低于常温下进行
14、吸收操作中，当X*>X时：______C______
A.发生解吸过程
B.解吸推动力为零
C.发生吸收过程
D.吸收推动力为零
15、根据双膜理论，当溶质在液体中溶解度很小时，以液相表示的总传质系数将：__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
16、根据双膜理论，当溶质在液体中溶解度很大时，以气相表示的总传质系数将：___D__
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
17、气相吸收总速率方程式中，下列叙述正确的是：______C________
A.吸收总系数只与气膜有关，与液膜无关
B.气相吸收总系数的倒数为气膜阻力
C.推动力与界面浓度无关
D.推动力与液相浓度无关
18、操作中的吸收塔，当其他操作条件不变，仅降低吸收剂入塔浓度，则吸收率将：
____A______
A.增大
B.降低
C.不变
D.不确定
19、低浓度逆流吸收操作中，若其它操作条件不变，仅增加入塔气量，则气相总传质
单元数N OG将：_____B_______
A.增大
B.减小
C.不变
D.不确定
20、在吸收操作中，吸收塔某一截面上的总推动力（以液相组成差表示）为：_____A_____
A.X*—X
B.X—X*
C.X i—X
D.X—X i
21、在吸收操作中，吸收塔某一截面上的总推动力（以气相组成差表示）为：_____B_____
A.Y*—Y
B.Y—Y*
C.Y i—Y
D.Y—Y i
22、在逆流吸收塔中，用清水吸收混合气中溶质组分，其液气比L/V为2.7，平衡关系
可表示为Y=1.5X（Y，X为摩尔比），溶质的回收率为90%，则液气比与最小液气比之比值为：_______C_______
A.1.5
B.1.8
C.2
D.3
23、在吸收塔设计中，当吸收剂用量趋于最小用量时：_______D______
A.回收率趋向最高
B.吸收推动力趋向最大
C.操作最为经济
D.填料层高度趋向无穷大
24、吸收操作中，当物系的状态点处于平衡线的下方时：______C______
A.发生吸收过程
B.吸收速率为零
C.发生解吸过程
D.其他条件相同时状态点距平衡线越远,吸收越易进行
25、吸收操作中，最小液气比______D_______
A.在生产中可以达到
B.是操作线的斜率
C.均可用公式进行计算
D.可作为选择适宜液气比的依据
26、吸收操作中的最小液气比的求取：______C_______
A.只可用图解法
B.只可用公式计算
C.全可用图解法
D.全可用公式计算
27、吸收操作中，增大吸收剂用量使：______B_______
A.设备费用增大,操作费用减少
B.设备费用减少,操作费用增大
C.设备费用和操作费用均增大
D.设备费用和操作费用均减少
28、逆流吸收操作线：______C_______
A.表明塔内任一截面上气、液两相的平衡组成关系
B.在X-Y图中是一条曲线
C.在X-Y图中的位置一定位于平衡线的上方
D.在X-Y图中的位置一定位于平衡线的下方
29、吸收操作中，完成指定的生产任务，采取的措施能使填料层高度降低的是：
______B______
A.用并流代替逆流操作
B.减少吸收剂中溶质的量
C.减少吸收剂用量
D.吸收剂循环使用
30、关于适宜液气化选择的叙述错误的是：_______A______
A.不受操作条件变化的影响
B.不能少于最小液气比
C.要保证填料层的充分湿润
D.应使设备费用和操作费用之和最小
31、吸收塔尾气超标，可能引起的原因是：______D_______
A.塔压增大
B.吸收剂降温
C.吸收剂用量增大
D.吸收剂纯度下降
32、吸收操作气速一般：______D_______
A.大于泛点气速
B.大于泛点气速而小于载点气速
C.小于载点气速
D.大于载点气速而小于泛点气速
33、在常压下，用水逆流吸收空气中的二氧化碳，若用水量增加，则出口液体中的二氧化碳浓度将：______B_______
A.变大
B.变小
C.不变
D.不确定
34、吸收过程产生的液泛现象的主要原因是：_____C_______
A.液体流速过大
B.液体加入量不当
C.气体速度过大
D.温度控制不当
35、吸收塔中进行吸收操作时，应：______B_______
A.先通入气体后进入喷淋液体
B.先进入喷淋液体后通入气体
C.先进气体或液体都可以
D.增大喷淋量总是有利于吸收操作的
36、对处理易溶气体的吸收，为较显著地提高吸收速率，应增大_____A______的流速。
A.气相
B.液相
C.气液两相
D.视具体情况而定
37、对于逆流操作的吸收塔,其它条件不变,当吸收剂用量趋于最小用量时,则：___D____
A.吸收推动力最大
B.吸收率最高
C吸收液浓度趋于最低 D.吸收液浓度趋于最高
38、吸收在逆流操作中，其它条件不变，只减小吸收剂用量（能正常操作），将引起：_______C______
A.操作线斜率增大
B.塔底溶液出口浓度降低
C.吸收推动力减小
D.尾气浓度减小
39、吸收操作过程中,在塔的负荷范围内,当混合气处理量增大时,为保持回收率不变,可
采取的措施有：______A _______
A.降低操作温度
B.减少吸收剂用量
C.降低填料层高度
D.降低操作压力
40、其它条件不变，吸收剂用量增加，填料塔压强降______C _______
A.减小
B.不变
C.增加
D.视具体情况而定
41、吸收时，气体进气管管端向下切成45度倾斜角，其目的是为了防止：____B ______
A.气体被液体夹带出塔
B.塔内向下流动液体进入管内
C.气液传质不充分
D.液泛
42、吸收塔底吸收液出料管采用u 型管的目的是：_____A _______
A.防止气相短路
B.保证液相组成符合要求
C.为了热膨胀
D.为了联接管道的需要
43、除沫装置在吸收填料塔中的位置通常为：_______A _______
A.液体分布器上方
B.液体分布器下方
C.填料压板上方
D.任一装置均可
44、某低浓度气体溶质被吸收时的平衡关系服从亨利定律,且k Y =3×10-5kmol/(m 2·s)，
k x =8×10-5kmol/(m 2·s),m=0.36，则该过程是：_____A _______
A.气膜阻力控制
B.液膜阻力控制
C.气、液两膜阻力均不可忽略
D.无法判断
45、下列叙述正确的是：_____D _______
A.液相吸收总系数的倒数是液膜阻力
B.增大难溶气体的流速，可有效的提高吸收速率
C.在吸收操作中，往往通过提高吸收质在气相中的分压来提高吸收速率
D.增大气液接触面积不能提高吸收速率
46、某吸收过程，已知气膜吸收系数k Y 为4×10-4kmol/(m 2·S),液膜吸收系数k X 为8×10-4
kmol/(m 2·S),由此可判断该过程：_______D _______
A.气膜控制
B.液膜控制
C.双膜控制
D.判断依据不足
47、下列说法错误的是：______C ______
A.溶解度系数H 值很大，为易溶气体
B.相平衡常数m 值很大，为难溶气体
C.亨利系数E 值很大，为易溶气体
D.亨利系数E 值很大，为难溶气体
48、能改善液体壁流现象的装置是： C
A.填料支承
B.液体分布
C.液体再分布
D.除沫
49、低浓度逆流吸收操作中，若其它入塔条件不变，仅增加入塔气体浓度Y 1，则：出
塔气体浓度Y 2将 。 A
A ．增加；
B ．减小；
C ．不变；
D ．不确定。
50、某合成氨厂变换气中含CO 2 27%（体积），其余为N 2、H 2、CO （可视作惰性气体），含量分别为18%、52.4%、2.6%，CO 2对惰性气体的比摩尔分数为______,比质量分数为____。
①0.37，1.74 ② 1.74，0.37 ③1.37，0.74 ④0.74，1.37 ①
51、由手册中查得稀氨水的密度为0.9939，若100g 水中含氨1g ，其浓度为-
_______3
/kmol m 。 ③
①0.99 ②0.85 ③0.58 ④0.29
52、根据双膜理论，在气液接触界面处 。 D
（A ）气相组成大于液相组成 （B ）气相组成小于液相组成
（C ）气相组成等于液相组成 （D ）气相组成与液相组成平衡
53、当X *>X 时， 。 A
(A ）发生吸收过程 （B ）发生解吸过程
（C ）吸收推动力为零 （D ）解吸推动力为零
54、200C 时与2.5% SO 2水溶液成平衡时气相中SO 2的分压为___________Pa(已知E=0.245
×710Pa)。 ③
①1.013 ×510 ②1.65 ③ 16.54 ④ 101.3
55、常压下200C 下稀氨水的相平衡方程为y*=0.94x,今使含氨5%（摩尔）的含氨混合
气体和x=0.1的氨水接触，则发生___________。 ②
①吸收过程 ② 脱吸过程 ③平衡过程 ④无法判断
56、 常压200C 下稀氨水的相平衡方程为y*=0.94x,今使含氨10%（摩尔）的混合气体
和x=0.05的氨水接触，则发生___________。 ②
①脱吸过程 ② 吸收过程 ③平衡状态 ④无法判断
57、 总压1200kPa,温度303K 下，含2co 5.0%(体积)的气体与含2co 1.0g/L 的水溶液相
遇，则会发生___________，以分压差表示的推动力为__________kPa 。 ①
①解吸 117.3kPa ②吸收 117.3kPa ③平衡状态 0 kPa ④无法判断
58、吸收过程避免液泛的主要操作要点是 。 C
（A ）控制液体流速 （B ）控制温度
（C ）控制气体速度 （D ）控制压力
59、在填料吸收塔中，为了保证吸收剂液体的均匀分布，塔顶需设置 A
（A ）液体喷淋装置 （B ）再分布器
（C ）冷凝器 （D ）塔釜
60、某吸收过程，已知气膜吸收系数Y k 为h m Kmol .22，液膜吸收系数X k 为
h m Kmol .42，由此可判断该过程为 。 D
（A ）气膜控制 （B ）液膜控制
（C ）双膜控制 （D ）不能确定
61、选择吸收剂时不需要考虑的是 。 D
（A ）对溶质的溶解度 （B ）对溶质的选择性
（C ）操作条件下的挥发度 （D ）操作温度下的密度
62、对气体吸收有利的操作条件应是 。 A
（A ）低温+高压 （B ）高温+高压
（C ）低温+低压 （D ）高温+低压
63、选择吸收剂时应重点考虑的是 性能。 D
（A ）挥发度+再生性 （B ）选择性+再生性
（C ）挥发度+选择性 （D ）溶解度+选择性
64、利用气体混合物各组分在液体中溶解度的差异而使气体中不同组分分离的操作称
为。C
（A）蒸馏（B）萃取（C）吸收（D）解吸
65、温度将有利于解吸的进行。B
（A）降低（B）升高（C）变化（D）不变
三、判断题：
1、用水吸收二氧化碳属于化学吸收。( ╳)
2、吸收操作中，所选用的吸收剂的粘度要低。( √)
3、在吸收操作中，不被吸收的气体称为惰性组分，即吸收尾气。( ╳)
4、吸收操作是双向传质过程。( ╳)
5、吸收操作线总是在平衡线的下方，解吸的操作线总是在平衡线的上方。（╳）
6、吸收操作中，操作气速应高于载点气速，低于泛点气速。（√）
7、液膜控制吸收时，若要提高吸收率，应提高气相流速。（╳）
8、一般情况下，吸收塔应保持液体的喷淋密度在5~12 m3 / h以上。（√）
9、气体的溶解度随温度的升高而增大，随压力减小而增大。（╳）
10、亨利系数小的气体溶解度大，溶解度系数小的气体溶解度也大。（╳）
11、亨利定律与拉乌尔定律都是关于理想溶液的气液平衡定律。（╳）
12、亨利定律与拉乌尔定律都是适用于稀溶液的气液平衡。（√）
13、吸收操作线总是位于平衡线的上方是由于气相中的温度高于液相中的温度。( ×)
14、对于易溶气体为气膜控制，对于难溶气体为液膜控制。( √)
15、双膜理论将吸收过程简化为通过气液两膜的分子扩散过程。( √)
16、吸收操作是双向传质过程。（√）
17、吸收操作的依据是根据混合物的挥发度的不同而达到分离的目的。（╳）
18、吸收操作中吸收剂用量越多越有利。（╳）
19、吸收既可以用板式塔，也可以用填料塔。（√）
20、吸收过程一般只能在填料塔中进行。（╳）
21、根据双膜理论，吸收过程的主要阻力集中在两流体的双膜内。（√）
22、填料吸收塔正常操作时的气速必须小于载点气速。（╳）
23、吸收操作中,增大液气比有利于增加传质推动力,提高吸收速率。（√）
24、增大难溶气体的流速，可有效地提高吸收速率。（╳）
25、根据双膜理论，在气液两相界面处传质阻力最大。（╳）
26、亨利系数随温度的升高而减小，由亨利定律可知，当温度升高时，表明气体的溶解度增大。（╳）
27、吸收操作线方程是由物料衡算得出的，因而它与吸收相平衡、吸收温度、两相接触状况、塔的结构等都没有关系。（√）
28、当吸收剂的喷淋密度过小时，可以适当增加填料层高度来补偿。（√）
29、在吸收操作中，若吸收剂用量趋于最小值时，吸收推动力趋于最大。（╳）
30、正常操作的逆流吸收塔,因故吸收剂入塔量减少,以致使液气比小于原定的最小液气比,则吸收过程无法进行。（╳）
四、简答题：
1、吸收分离的依据是什么？如何分类？
答：依据是组分在溶剂中的溶解度差异。
（1）按过程有无化学反应：分为物理吸收、化学吸收
（2）按被吸收组分数：分为单组分吸收、多组分吸收
（3）按过程有无温度变化：分为等温吸收、非等温吸收
（4）按溶质组成高低：分为低组成吸收、高组成吸收
2、 吸收操作在化工生产中有何应用？
答：吸收是分离气体混合物的重要方法，它在化工生产中有以下应用。
① 分离混合气体以回收所需组分，如用洗油处理焦炉气以回收其中的芳烃等。
② 净化或精制气体，如用水或碱液脱除合成氨原料气中的二氧化碳等。
③ 制备液相产品，如用水吸收氯化氢以制备盐酸等。
④ 工业废气的治理，如工业生产中排放废气中含有NO SO 等有毒气体，则需用吸收方法
除去，以保护大气环境。
3、 吸收与蒸馏操作有何区别？
答：吸收和蒸馏都是分离均相物系的气—液传质操作，但是，两者有以下主要差别。
① 蒸馏是通过加热或冷却的办法，使混合物系产生第二个物相；吸收则是从外界引入另一
相物质（吸收剂）形成两相系统。因此，通过蒸馏操作可以获得较纯的组分，而在吸收操作中因溶质进入溶剂，故不能得到纯净组分。
② 传质机理不同，蒸馏液相部分气化和其相部分冷凝同时发生，即易挥发组分和难挥发组
分同时向着彼此相反方向传递。吸收进行的是单向扩散过程，也就是说只有溶质组分由气相进入液相的单向传递。
③ 依据不同。
4、 实现吸收分离气相混合物必须解决的问题？
答：（1）选择合适的溶剂
（2）选择适当的传质设备
（3）溶剂的再生
5、 简述吸收操作线方程的推导、物理意义、应用条件和操作线的图示方法。
答：对塔顶或塔底与塔中任意截面间列溶质的物料衡算，可整理得
)(V L Y 22X V
L Y X -+= )(11X V L Y X V L Y -+=或 上式皆为逆流吸收塔的操作线方程。该式表示塔内任一截面上的气液相组成之间的关系。式中L/V 为液气比，其值反映单位气体处理量的吸收剂用量，是吸收塔重要的操作参数。 上述讨论的操作线方程和操作线，仅适用于气液逆流操作，在并流操作时，可用相似方法求得操作线方程和操作线。
应予指出，无论是逆流还是并流操作，其操作线方程和操作线都是通过物料衡算得到的，它们与物系的平衡关系、操作温度与压强及塔的结构等因素无关。
6、 亨利定律有哪些表达式？应用条件是什么？
答：亨利定律表达气液平衡时两相组成间的关系。由于相组成由多种有多种表示方法，因此亨利定律有多种表达式，可据使用情况予以选择。
① 气相组成用分压，液相组成用摩尔分数表示时，亨利定律表达式为
P E x *=?
式中E 称为亨利系数，单位为kPa 。
亨利系数由试验测定，其值随物系特性和温度而变。在同一种溶剂中，难溶气体的E 值很大，易溶的则很小。对一定的气体和溶剂，一般温度愈高E 值愈大，表明气体的溶解度随温度升高而降低。
应予指出，亨利定律适用于总压不太高时的稀溶液。
② 以分压和物质的量浓度表示气、液相组成，亨利定律表达式为 H
c P =* 式中H 称为溶解度系数，单位为kmol/(3m kPa ?)。
溶解度系数H 随物系而变，也是温度的函数。易溶气体H 值很大，而难溶气体H 值很小。对一定的物系，H 值随温度升高而减小。
③ 以摩尔分数或摩尔比表示气、液相组成，亨利定律表达式为
mx P =*
和 mX X
m mx Y ≈--=*)1(1 式中m 称为相平衡常数，无因次。
与亨利系数E 相似，相平衡常数m 愈大，表示溶解度愈低，即易溶气体的m 值很小。对一定的物系，m 是温度和压强的函数。温变升高、压强降低，则m 变大。
④ 各种亨利常数换算关系： P
E m = 式中P 为总压，Pa 或k Pa 。
s s
p H EM =。
7、 相平衡在吸收过程中有何应用？
答：相平衡在吸收过程中主要有以下应用。
（1）判断过程方向
当不平衡的气液里两相接触时，溶质是被吸收，还是被脱吸，取决于相平衡关系。Y>Y *
,吸收过程；Y=Y *,平衡状态；Y （2）指明过程的极限 在一定的操作条件下，当气液两相达到平衡时，过程即行停止，可见平衡是过程的极限。因此在工业生产的逆流填料吸收塔中，即使填料层很高，吸收剂用量很少的情况下，离开吸收塔的吸收液组成1X 也不会无限增大，其极限是进塔气相组成1Y 成平衡的液相组成 *1X ，即m Y X X 1*1max ,1==，反之，当吸收剂用量大、气体流量小时，即使填料层很高，出口气体组成也不会低于与吸收剂入口组成2X 呈平衡的气相组成*2Y ，即2*2min ,2mX Y Y ==， 由此可知，相平衡关系限制了吸收液的最高组成及吸收尾气的最低组成。 (3) 计算过程推动力 在吸收过程中，通常以实际的气、液相组成与其平衡组成的偏离程度来表示吸收推动力。实际组成偏离平衡组成愈远，过程推动力愈大，过程速率愈快。 即*=?Y -Y Y ；也可用液相组成表示，即X -=?*X X 。 8、 双膜理论的基本论点是什么？ 答：双膜理论要点： （1）相互接触的气液两相存在一固定的相界面。界面两侧分别存在气膜和液膜，膜内流体呈滞流流动，物质传递以分子扩散方式进行，膜外流体成湍流流动。膜层取决于流动状态，湍流程度愈强烈，膜层厚度愈薄。 （2）气、液相界面上无传质阻力，即在界面上气、液两相组成呈平衡关系。 （3）膜外湍流主体内传质阻力可忽略，气、液两相间的传质阻力取决于界面两侧的膜层传质阻力。 根据双膜理论，将整个气、液两相间的传质过程简化为通过气、液两个滞流膜层的分子扩散过程，从而简化了吸收过程的计算。 9、何谓最小液气比？怎样确定？ 答：在极限的情况下，操作线和平衡线相交（有特殊平衡线时为相切），此点传质推动力为零，所需的填料层为无限高，对应的吸收剂用量为最小用量，该操作线的斜率为最小液气比min (L/V )。因此min L 可用下式求得 2 *121min )(L X X Y Y V --= 式中* 1X 为与气相组成1Y 相平衡的液相组成。若气液平衡关系服从亨利定律，则*1X 由亨利 定律算得，否则可由平衡曲线读出。 10、吸收剂用量对吸收操作有何影响？如何确定适宜液气比？ 答：吸收剂用量的大小与吸收的操作费用及设备的投资费用密切相关。在L>min L 前提下，若L 愈大，塔高可降低，设备费用 较底，但操作费用较高；反之，若L 愈小，则操作费用减低，而设备费用增高。故应选择适宜的吸收剂用量，使两者之和最底。为此需通过经济衡算确定适宜吸收剂用量和适宜液气比。但是一般计算中可取经验值，即 min ))(0.2~1.1(V L V L = min )0.2~1.1(L L = 。 吸收 填空: 1.吸收操作的目的是__________________________________,依据是_______________________。 2.脱吸操作是指______________________________________,常用的脱吸方法是__________等,脱吸操作又称为_________ 的再生。 3.亨利定律是_______溶液的性质,而拉乌尔定律是__________溶液的性质,在_________-_的条件下,二者是一致的。 4.双膜理论的要点是(!)____________________________________________________________________________________ _(2)__________________________(3)____________________________。 5.公式1/Kg=1/kg+1/Hkl成立的前提条件是___________________________.若用水吸收某混合气体中的溶质NH3,则传质阻 力主要集中在____膜,其传质过程属于_______________控制。 6.在填料塔的设计中,有效填料层高度等于_____________________和___________________乘积,若传质系数较大,则传质 单元高度________,说明设备性能_____.,传质单元数仅与_______________和分离要求有关,反映吸收过程的___________。 7.用纯溶剂吸收某溶质气体,要求回收率大90%,若要将其提高到95%,最小液气比应变为原来的_____。若采用增大压强的 措施,压强应提高到原来的_________。 分析下列因素变化对吸收率的影响: (1)降低吸收温度 (2)气体处理量增大一倍 (3)溶剂进口浓度增加 8.最小液气比(L/V)min只对（）（设计型，操作型）有意义，实际操作时，若(L/V)﹤(L/V)min ，产生结果是 （）。 答：设计型吸收率下降，达不到分离要求 9.已知分子扩散时，通过某一考察面PQ 有三股物流：N A，J A，N。 等分子相互扩散时： J A（）N A（）N （）0 A组分单向扩散时： N （）N A（）J A（）0 （﹤，﹦，﹥） 答：= > = ，< > > 。 10.组分A通过一定厚度的气膜扩散到固体催化剂表面时，立即发生化学反应 A（液）=2B（气），生成的 B离开表面向气 相扩散。记 J A，J B分别为组分A，B的扩散通量，N A，N B 分别为组分A， B的传质通量，则在稳定扩散条件下 (1)A |N A|=0.5|N B| B |N A|=2|N B| C |N A|=|N B| D N A,N B的关系不能确定 (2)A |J A|=0.5|J B| B |J A|=2|J B| C |J A|=|J B| D J A,J B的关系不能确定 答： 11.气体吸收时，若可溶气体的浓度较高，则总体流动对传质的影响（）。 答：增强 12.当温度升高时，溶质在气相中的分子扩散系数（），在液相中的分子扩散系数（）。 答；升高升高 13.A，B两组分等摩尔扩散的代表单元操作是（），A在B中单向扩散的代表单元操作是 （）。 答：满足恒摩尔流假定的精馏操作吸收 14.在相际传质过程中，由于两相浓度相等，所以两相间无净物质传递（）。（错，对） 1．将浓度为95%的硝酸自常压罐输送至常压设备中去，要求输送量为36m 3 /h, 液体的扬升高度为7m 。输送管路由内径为80mm 的钢化玻璃管构成，总长为160（包括所有局部阻力的当量长度）。现采用某种型号的耐酸泵，其性能列于本题附表中。问：该泵是否合用？ Q(L/s) 0 3 6 9 12 15 H(m) 19.5 19 17.9 16.5 14.4 12 η(%) 17 30 42 46 44 已知：酸液在输送温度下粘度为1.15?10-3 Pa ?s ；密度为1545kg/m 3 。摩擦系数可取为0.015。 解：（1）对于本题，管路所需要压头通过在储槽液面（1-1’）和常压设备液面（2-2’）之间列柏努利方程求得： f e H g p z g u H g p z g u ∑+++=+++ρρ222 2112122 式中0)(0,7,0212121≈=====u ，u p p m z z 表压 管内流速：s m d Q u /99.1080 .0*785.0*360036 42 2 == = π 管路压头损失：m g u d l l H e f 06.681 .9*299.108.0160015.022 2==∑+=∑λ 管路所需要的压头：()m H z z H f e 06.1306.6711=+=∑+-= 以（L/s ）计的管路所需流量：s L Q /103600 1000 *36== 由附表可以看出，该泵在流量为12 L/s 时所提供的压头即达到了14.4m ，当流量为管路所需要的10 L/s ，它所提供的压头将会更高于管路所需要的13.06m 。因此我们说该泵对于该输送任务是可用的。 3、如图用离心泵将20℃的水由敞口水池送到一表压为2.5atm 的塔内，管径为φ108×4mm 管路全长100m(包括局部阻力的当量长度，管的进、出口当量长度也包括在内)。已知： 水的流量为56.5m 3·h -1，水的粘度为1厘泊，密度为1000kg·m -3，管路摩擦系数可取为0.024，计算并回答： (1)水在管内流动时的流动形态；(2) 管路所需要的压头和有效功率； 图2-1 解：已知：d = 108-2×4 = 100mm = 0.1m A=(π/4)d 2 = 3.14×(1/4)×0.12 = 0.785×10-2 m 单项选择题(每题2分,共10题)成绩查询 第七章传质概论 1. 双组分理想气体进行定常单向扩散，如维持气相各部分pA不变，总压增加，气相中的传质通量NA将如何变化？ A：增加 B ：减少C：不变 D：不定 2. 下述_______分离过程中哪一种不属于传质分离。 A ：萃取分离B ：吸收分离C ：结晶分离D：离心分离 3. 气相压力一定，温度提高1倍，组分在气相中的扩散系数_______。 A：增大1 倍B：约原来的2.83倍 C：减少1倍 D：不变 4. 若温度不变，压力增加1倍，则扩散系数_______。 A：增大1 倍B：约原来的2.83倍 C：减少1 倍D：不变 5. 双组分气体(A、B)在进行定常分子扩散，JA及NA分别表示在传质方向上某截面处溶质A 的分子扩散速率与传质速率，当整个系统为单向扩散时：_______。 A：|JA|=|JB|， |NA|>|NB|B：|JA|>|JB|， |NA|=|NB| C：|JA|<|JB|，|NA|>|NB D：|JA|=|JB|，|NA| 8. 单向扩散中飘流因子_______。 A： >1B：<1 C：=1 D：不确定 9. 双膜理论认为吸收过程的阻力集中在_______。 A ：相界面两侧的膜层中B：相界面上 C：液膜之中 D：气膜之中 吸收一章习题及答案 一、填空题 1、用气相浓度△y为推动力的传质速率方程有两种，以传质分系数表达的速率方程为____________________，以传质总系数表达的速率方程为___________________________。 N A = k y (y-y i) N A = K y (y-y e) 2、吸收速度取决于_______________，因此，要提高气－液两流体相对运动速率，可以_______________来增大吸收速率。 双膜的扩散速率减少气膜、液膜厚度 3、由于吸收过程气相中的溶质分压总_________ 液相中溶质的平衡分压，所以吸收操作线总是在平衡线的_________。增加吸收剂用量，操作线的斜率_________，则操作线向_________平衡线的方向偏移，吸收过程推动力（y－y e）_________。 大于上方增大远离增大 4、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_________。 1.80 5、在气体流量，气相进出口组成和液相进口组成不变时，若减少吸收剂用量，则传质推动力将_________，操作线将_________平衡线。 减少靠近 6、某气体用水吸收时，在一定浓度范围内，其气液平衡线和操作线均为直线，其平衡线的斜率可用_________常数表示，而操作线的斜率可用_________表示。 相平衡液气比 7、对一定操作条件下的填料吸收塔，如将塔料层增高一些，则塔的H OG将_________，N OG将_________ (增加，减少，不变)。 不变增加 8、吸收剂用量增加，操作线斜率_________，吸收推动力_________。（增大，减小，不变） 增大增大 9、计算吸收塔的填料层高度，必须运用如下三个方面的知识关联计算：_________、_________、_________。 平衡关系物料衡算传质速率。 10、填料的种类很多，主要有________、_________、_________、________、___________、______________。 拉西环鲍尔环矩鞍环阶梯环波纹填料丝网填料 11、填料选择的原则是_________________________________________。. 表面积大、空隙大、机械强度高价廉，耐磨并耐温。 12、在选择吸收剂时，首先要考虑的是所选用的吸收剂必须有__________________。 良好的选择性，即对吸收质有较大的溶解度，而对惰性组分不溶解。 13、填料塔的喷淋密度是指_____________________________。 单位塔截面上单位时间内下流的液体量（体积）。 14、填料塔内提供气液两相接触的场所的是__________________。 填料的表面积及空隙 15、填料应具有较_____的__________，以增大塔内传质面积。 大比表面积 16、吸收塔内填装一定高度的料层，其作用是提供足够的气液两相_________。 传质面积 17、菲克定律是对物质分子扩散现象基本规律的描述。 18、以（Y-Y*）表示总推动力的吸收速率方程式为N A=K Y（Y﹣Y﹡）。 19、、吸收操作是依据混合气体中各组分在溶剂中的溶解度不同而得以分离。 20、某气体用ABC三种不同的吸收剂进行吸收操作，液气比相同，吸收因数的大小关系为A1﹥A2﹥A3，则气体溶解度的大小关系为。 化工原理试题库多套及答案 一：填空题（18分） 1、 某设备上，真空度的读数为80mmHg ，其绝压=___8.7m 02H , _____pa 41053.8?__. 该地区的大气压为720mmHg 。 2、 常温下水的密度为10003m Kg ，粘度为1cp ，在mm d 100=内的管内以s m 3 速度 流动，其流动类型为 ______________。 3、 流体在管内作湍流流动时，从中心到壁可以__________.___________._ _________________. 4、 气体的粘度随温度的升高而_________，水的粘度随温度的升高_______。 5、 水在管路中流动时，常用流速范围为_______________s m ,低压气体在管路中流动时，常用流速范围为_______________________s m 。 6、 离心泵与往复泵的启动与调节的不同之处是：离心泵_________________. __________________.往复泵___________________.__________________. 7、在非均相物糸中，处于____________状态的物质，称为分散物质，处于 __________状态的物质，称为分散介质。 8、 间竭过滤操作包括______._______.________._________.__________。 9、 传热的基本方式为___________.______________.__________________。 10、工业上的换热方法有_________.__________.__________.____________。 11、α称为_______________，其物理意义为____________________________. __________________________，提高管内α值的有效方法____________. 提高管外α值的有效方法______________________________________。 12、 蒸汽冷凝有二种方式，即_____________和________________ 。其中， 由于_________________________________________，其传热效果好。 二：问答题（36分） 1、 一定量的流体在圆形直管内作层流流动，若将其管径增加一倍，问能量损 失变为原来的多少倍？ 2、 何谓气缚现象？如何防止？ 3、何谓沉降？沉降可分为哪几类？何谓重力沉降速度？ 4、在列管式换热器中，用饱和蒸汽加热空气，问： （1） 传热管的壁温接近于哪一种流体的温度？ （2） 传热糸数K 接近于哪一种流体的对流传热膜糸数？ （3） 那一种流体走管程？那一种流体走管外？为什么？ 5、换热器的设计中为何常常采用逆流操作？ 6、单效减压蒸发操作有何优点？ 三：计算题(46分) 1、 如图所示，水在管内作稳定流动，设管路中所有直管管路的阻力糸数 为03.0=λ，现发现压力表上的读数为052mH ，若管径为100mm,求流体 的流量及阀的局部阻力糸数？ 2、 在一 列管式换热器中，用冷却 将C 0100的热水冷却到C 050，热水 化工原理试题库 试题一 一：填空题（18分） 1、 某设备上，真空度的读数为80mmHg ，其绝压=________02mH =__________Pa. 该地区的大气压为 720mmHg 。 2、 常温下水的密度为1000 3m Kg ，粘度为1cp ，在mm d 100=内的管内以s m 3 速度流动，其流动类 型为 ______________。 3、 流体在管内作湍流流动时，从中心到壁可以__________.___________._ _________________. 4、 气体的粘度随温度的升高而_________，水的粘度随温度的升高_______。 5、 水在管路中流动时，常用流速范围为_______________s m ,低压气体在管路中流动时，常用流速范 围为_______________________s m 。 6、 离心泵与往复泵的启动与调节的不同之处是：离心泵_________________. __________________.往复泵___________________.__________________. 7、在非均相物糸中，处于____________状态的物质，称为分散物质，处于 __________状态的物质，称为分散介质。 8、 间竭过滤操作包括______._______.________._________.__________。 9、 传热的基本方式为___________.______________.__________________。 10、工业上的换热方法有_________.__________.__________.____________。 11、α称为_______________，其物理意义为____________________________. __________________________，提高管内α值的有效方法____________. 提高管外α值的有效方法______________________________________。 12、 蒸汽冷凝有二种方式，即_____________和________________ 。其中， 由于_________________________________________，其传热效果好。 K Kg Kj C C .187.4==冷水热水 试题一答案： 一、 填充题 1、8.7m 02H ,pa 41053.8?. 2、53 10310.11000.3.1.0?== = -μ ρ du R e 湍流。 1、 层流、过渡流和湍流。 2、 增加、降低。 3、 3-8s m 、8-15s m 。 4、 启动前应灌满液体，关出口阀门、用调节阀调节流量；往复泵启动前不需灌液，开旁路阀、用旁 路阀来调节流量的。 5、 分散、连续。 6、 过滤、洗涤、卸渣、清洗滤布、重整。 7、 热传导、对流传热、热辐射。 10、间壁式、混合式、蓄热式、热管。 11、称为对流传热膜糸数。当流体与壁面温度差为1K 时，通过单位面积单位时间内所传递热量的多少。增加流程、加拆流挡板。 12、滴状冷凝和膜状冷凝。滴状冷凝成小液滴沿壁面直接落下。 试题二 吸收练习题 一、填空题：（31） 1、压力__ _，温度____，将有利于解吸的进行。 2、由双膜理论可知,____ ___为吸收过程主要的传质阻力;吸收中,吸收质以 _____的方式通过气膜,并在界面处溶解,再以_ __ ____的方式通过液膜。 3、吸收操作的依据是____ ____,以达到分离气体混合物的目的。 4、亨利定律的表达式Ex p *，若某气体在水中的亨利系数E值很大，说明该 气体为___气体。 5、对极稀溶液，吸收平衡线在坐标图上是一条通过点的线。 6、由于吸收过程中，气相中的溶质组分分压总是___ _____溶质的平衡分压， 因此吸收操作线总是在平衡线的____ ____。 7、吸收过程中， X K是以___ _为推动力的总吸收系数，它的单位是____。 8、吸收操作中增加吸收剂用量，操作线的斜率___ ___，吸收推动力___ ___。 9、当吸收剂用量为最小用量时，完成一定的吸收任务所需填料层高度将为__ _。 10、用吸收操作分离气体混合物应解决下列三方面问题：_ 、 与。 11、填料塔操作中，气液两相在塔内互成__ _ 流接触，两相的传质通常在_ ___的液体和气体间的界面上进行。 12. 气体吸收计算中，表示设备（填料）效能高低的一个量是，而 表示传质任务难易程度的一个量是。 13.分子扩散中菲克定律的表达式为，气相中的分子扩散系数 D随温度升高而（增大、减小），随压力增加而（增大、减小）。 14.易溶气体溶液上方的分压，难溶气体溶液上方的分 压，只要组份在气相中的分压液相中该组分的平衡 分压，吸收就会继续进行。 15.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/m3.s, k xa =0.4kmol/m3.s, 则该吸收过程及气膜阻力占 总阻力的百分数分别为；该气体为溶气体。 二、选择题（40） 1、吸收操作的目的是分离。 A.液体均相混合物 B.气液混合物 C.气体混合物 D.部分互溶的液体混合物 2、难溶气体的吸收是受______。 A.气膜控制 B.液膜控制 C.双膜控制 D.相界面 3、在吸收塔的计算中，通常不为生产任务所决定的是：_____。 A.所处理的气体量 B.气体的初始和最终组成 《化工原理II》计算试题 石油大学(北京)化工学院(第二部分)题库 2，计算题 1，(15分)在直径1.2m的Mellepak 250Y规整填料吸收塔中，空气混合物中的SO2用清水吸收吸收塔的总操作压力为101.3kpa，温度为20℃，混合气体进入塔内的流量为1000 m3/h，SO2的摩尔分数为0.09，SO2的回收率要求不低于98%，采用气相kya = 0.0524 kmol/(m·s)的总体积传质系统系统的相平衡方程为:ye=3.3x试着找出: (1)推导出计算传质单元数的公式； L？敏。m？成立，哪一个？是溶质的吸收率，m是相平衡常数；(2)测试证书:V(3)最小溶剂剂量，千克摩尔/小时； (4)如果实际溶剂量是最小溶剂量的1.2倍，计算塔水中SO2浓度(摩尔分数)；(5)计算完成分离任务所需的传质单元数量、传质单元高度和填料高度 2，(15分)一种吸收煤气中苯的吸油塔。已知煤气的流速为2240(NM3/hr)，进入塔的气体中苯含量为4%，离开塔的气体中苯含量为0.8%(以上均为体积分数)。进入塔内的油不含苯。取L=1.4 Lmin。已知体系的相平衡关系为Y * = 0.126 x。试着找出:(1)溶质吸收率？ (2)Lmin和L (kmol/h) (3)求柱组成Xb(kmol苯/kmol油)(4)求吸收过程的对数平均驱动力？Ym (5)解决非政府组织问题；用分析法； (6)以增加塔内的液体喷射量使用部分循环流量，在保证原始吸收率 的条件下，最大循环量L’是多少，并画出无部分循环和部分循环两种情况下的操作线。 3，(20分)在一个逆流操作的低浓度气体填料吸收塔中，纯矿物油被用来吸收混合气体中的溶质。已知在操作条件下，进口混合气体中的溶质含量为0.015(摩尔分数)，吸收率为85%，平衡关系Y*=0.5X努力找出:出口矿物油中溶质的最大浓度为 (1)最小液气比； (2)当吸收剂用量为最小溶剂用量的3倍时，NOG是用解析法计算的。(3)找到吸收过程的总对数平均传质驱动力？Ym。(4)当总气体传质单元的高度为1m时，计算填料层的高度； ？1？ (5)为了增加塔内液体的喷淋量，采用塔外液体部分循环流动。在保证原吸收速率的条件下，假设气相流速为，最大循环量L’是多少，并画出无部分循环和部分循环两种情况下的操作线 4。在吸收塔中，某种气体混合物与清水逆流吸收。塔中的气相组成为0.05(摩尔分数，下同)。在该操作条件下，系统的平衡关系为y*=2x，操作液气比为1.25(L/V)min，塔内气相组成为0.01，吸收过程为气膜控制，Kya∝V0.7(V为气相摩尔分数) 试算:(1)液相出口组成xb，NOG传质任务所需； (2)如果初始气液组成、流速和操作条件保持不变，当原始塔与另一个相同的塔串联和逆流操作时，离开塔的气体的最终组成是什么(3)如果初始汽液组成、流速和操作条件不变，原塔和另一个相同的塔平 《化工原理》试题库答案 一、选择题 1．当流体在密闭管路中稳定流动时，通过管路任意两截面不变的物理量是（A）。 A.质量流量 B.体积流量 C.流速 D.静压能 2. 孔板流量计是( C )。 A. 变压差流量计，垂直安装。 B. 变截面流量计，垂直安装。 C. 变压差流量计，水平安装。 D. 变截面流量计，水平安装。 3. 下列几种流体输送机械中，宜采用改变出口阀门的开度调节流量的是（C）。 A．齿轮泵 B. 旋涡泵 C. 离心泵 D. 往复泵 4．下列操作中，容易使离心泵产生气蚀现象的是（B）。 A．增加离心泵的排液高度。 B. 增加离心泵的吸液高度。 C. 启动前，泵内没有充满被输送的液体。 D. 启动前，没有关闭出口阀门。 5．水在规格为Ф38×2.5mm的圆管中以0.1m/s的流速流动，已知水的粘度为1mPa·s则其流动的型态为（C）。 A.层流 B. 湍流 C. 可能是层流也可能是湍流 D. 既不是层流也不是湍流 6．下列流体所具有的能量中，不属于流体流动的机械能的是（D）。 A. 位能 B. 动能 C. 静压能 D. 热能 7．在相同进、出口温度条件下，换热器采用（A）操作，其对数平均温度差最大。 A. 逆流 B. 并流 C. 错流 D. 折流 8．当离心泵输送液体密度增加时，离心泵的（C）也增大。 A．流量 B.扬程 C.轴功率 D.效率 9．下列换热器中，需要热补偿装置的是（A）。 A．固定板式换热器 B.浮头式换热器 C.U型管换热器 D.填料函式换热器 10. 流体将热量传递给固体壁面或者由壁面将热量传递给流体的过程称为（D）。 A. 热传导 B. 对流 C. 热辐射 D.对流传热 11.流体在管内呈湍流流动时B。 A.Re≥2000 B. Re>4000 C. 2000 填空题 1.（3分）球形粒子在介质中自由沉降时，匀速沉降的条件是_粒子所受合力的代数和为零_ 。滞流沉降时，其阻力系数=_24/ Rep_. 2. 在静止的、连续的同种流体内，位于同一水平面上各点的压力均相等。 3.水在内径为φ的只管内流动，已知水的粘度为*s，密度为1000kg*m3，流速为1m/s，则Re=99502，流动类型为湍流。 4. 流体在圆形管道中作层流流动,如果只将流速增加一倍,则阻力损失为原来的 2 倍;如果只将管径增加一倍而流速不变,则阻力损失为原来的 1/4 倍. 5.求取对流传热系数常采用因次分析法，将众多影响因素组合成若干无因次数群，再通过实验确定各特征数数之间的关系，即得到各种条件下的关联式。 6. 化工生产中加热和冷却的换热方法有_直接换热_, 间壁换热和蓄热换热. 7. 在列管式换热器中，用饱和蒸气加热空气，此时传热管的壁温接近饱和蒸汽侧流体的温度，总传热系数 K 接近空气侧流体的对流给热系数。 8.气液两相平衡关系将取决于以下两种情况: 9.(1) 若 pe〉p 或 C 〉Ce则属于解吸过程 10.(2) 若 p 〉pe 或 Ce〉C 则属于吸收过程 11.计算吸收塔的填料层高度,必须运用如下三个方面的知识关联计算:_平衡关系_,_物料衡算,_传质速率._. 12.在一定空气状态下干燥某物料能用干燥方法除去的水分为_自由水分首先除去的水分为_非结合水分不能用干燥方法除的水分为_平衡水分。 13. ,当20℃的水(ρ=m3,μ=厘泊)在内径为100mm的光滑管内流动时,若流速为s时,其雷诺准数Re为×105；直管摩擦阻力系数λ为. 14.流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是流体具有粘性 15.计算管道流体局部阻力的方法有:当量长度法;阻力系数法;,其相应的阻力计 化工原理吸收部分模拟试题及答案 1.最小液气比(L/V)min只对（）（设计型，操作型）有意义，实际操作时，若(L/V)﹤(L/V)min ， 产生结果是（）。 答：设计型吸收率下降，达不到分离要求 2.已知分子扩散时，通过某一考察面PQ 有三股物流：N A，J A，N。 等分子相互扩散时： J A（）N A（）N （）0 A组分单向扩散时： N （）N A（）J A（）0 （﹤，﹦，﹥） 答：= > = ，< > > 。 3.气体吸收时，若可溶气体的浓度较高，则总体流动对传质的影响（）。 答：增强 4.当温度升高时，溶质在气相中的分子扩散系数（），在液相中的分子扩散系数（）。答；升高升高 5.A，B两组分等摩尔扩散的代表单元操作是（），A在B中单向扩散的代表单元操作是 （）。 答：满足恒摩尔流假定的精馏操作吸收 6.在相际传质过程中，由于两相浓度相等，所以两相间无净物质传递（）。（错，对） 答：错 7.相平衡常数m=1，气膜吸收系数 k y=1×10-4Kmol/(m2.s)，液膜吸收系数 k x 的值为k y 的100倍，这一 吸收过程为（）控制，该气体为（）溶气体，气相总吸收系数 K Y=（） Kmol/(m2.s)。（天大97） 答：气膜易溶 9.9×10-4 8.某一吸收系统，若1/k y 》1/k x,则为气膜控制，若 1/k y《1/k x,则为液膜控制。（正，误）。 答：错误，与平衡常数也有关。 9.对于极易溶的气体，气相一侧的界面浓度y I 接近于（），而液相一侧的界面浓度x I 接近于 （）。 答：y*（平衡浓度） x（液相主体浓度） 10.含SO2为10%（体积）的气体混合物与浓度C= 0.02 Kmol/m3的SO2水溶液在一个大气压下接触，操 作条件下两相的平衡关系为 p*=1.62 C (大气压)，则 SO2将从（）相向（）转移，以气相组成表示的传质总推动力为（）大气压，以液相组成表示的传质总推动力为（）Kmol/m3 。 答：气液 0.0676 0.0417 11.实验室中用水吸收 CO2基本属于（）控制，其气膜中浓度梯度（）（大于，小于，等于） 液膜浓度梯度，气膜阻力（）液膜阻力。（清华97） 答：液膜小于小于 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 BM P 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?????dz dC D J A AB A -= ，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 >1 B <1 C =1 D 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 。 6-1 已知在101.3 kPa(绝对压力下)，100 g 水中含氨1 g 的溶液上方的平衡氨气分压为987 Pa 。试求： (1) 溶解度系数H (kmol ·m -3·Pa -1)； (2) 亨利系数E(Pa)； (3) 相平衡常数m ； (4) 总压提高到200 kPa(表压)时的H ，E ，m 值。 （假设：在上述范围内气液平衡关系服从亨利定律，氨水密度均为1000 3/m kg ） 解：（1）根据已知条件 Pa p NH 987*3= 3/5824.01000 /10117 /13m kmol c NH == 定义 333*NH NH NH H c p = () Pa m kmol p c H NH NH NH ??==-34/109.5333 （2）根据已知条件可知 0105.018 /10017/117 /13=+= NH x 根据定义式 333*NH NH NH x E p = 可得 Pa E NH 41042.93?= （3）根据已知条件可知 00974.0101325 /987/* *33===p p y NH NH 于是得到 928.0333*==NH NH NH x y m （4）由于H 和E 仅是温度的函数，故3NH H 和3NH E 不变；而 p E px Ex px p x y m ====** ，与T 和p 相关，故309.0928.031' 3 =?=NH m 。 分析（1）注意一些近似处理并分析其误差。 （2）注意E ，H 和m 的影响因素，这是本题练习的主要内容之一。 6-2 在25℃下，CO 2分压为50 kPa 的混合气分别与下述溶液接触： (1) 含CO 2为0.01 mol/L 的水溶液； (2) 含CO 2为0.05 mol/L 的水溶液。 试求这两种情况下CO 2的传质方向与推动力。 解： 由亨利定律得到 * 2 250CO CO Ex kPa p == 根据《 化工原理》 教材中表 8-1 查出 ()kPa E CO 51066.1252?=℃ 所以可以得到 4 *1001.32 -?=CO x 又因为 ()() 345 25/10347.318 1066.11000 22 2m kPa kmol EM H O H O H CO ??=??= ≈ -ρ℃ 所以得 第一章 流体流动 【例1-1】 已知硫酸与水的密度分别为1830kg/m 3与998kg/m 3，试求含硫酸为60%（质量）的硫酸水溶液的密度为若干。 解：根据式1-4 998 4.01830 6.01+=m ρ =（3.28+4.01）10-4=7.29×10-4 ρm =1372kg/m 3 【例1-2】 已知干空气的组成为：O 221%、N 278%和Ar1%（均为体积%），试求干空气在压力为9.81×104Pa 及温度为100℃时的密度。 解：首先将摄氏度换算成开尔文 100℃=273+100=373K 再求干空气的平均摩尔质量 M m =32×0.21+28×0.78+39.9×0.01 =28.96kg/m 3 根据式1-3a 气体的平均密度为： 3kg/m 916.0373 314.896.281081.9=???=m ρ 【例1-3 】 本题附图所示的开口容器内盛有油和水。油层高度h 1=0.7m 、密度ρ1=800kg/m 3，水层高度h 2=0.6m 、密度ρ2=1000kg/m 3。 （1）判断下列两关系是否成立，即 p A =p'A p B =p'B （2）计算水在玻璃管内的高度h 。 解：（1）判断题给两关系式是否成立 p A =p'A 的关系成立。因A 与A '两点在静止的连通着的同一流体内，并在同一水平面上。所以截面A-A'称为等压面。 p B =p'B 的关系不能成立。因B 及B '两点虽在静止流体的同一水平面上，但不是连通着的同一种流体，即截面B-B '不是等压面。 （2）计算玻璃管内水的高度h 由上面讨论知，p A =p'A ，而p A =p'A 都可以用流体静力学基本方程式计算，即 p A =p a +ρ1gh 1+ρ2gh 2 p A '=p a +ρ2gh 于是 p a +ρ1gh 1+ρ2gh 2=p a +ρ2gh 简化上式并将已知值代入，得 800×0.7+1000×0.6=1000h 解得 h =1.16m 【例1-4】 如本题附图所示，在异径水平管段两截面（1-1'、2-2’）连一倒置 1.在层流流动中，若流体的总流率不变，则规格相同的两根管子串联时的压降为并联时的（ C ）倍。 A. 2； B. 6； C. 4； D. 1。 2.流体在圆形直管内作强制湍流时，其对流传热系数α与雷诺准数的n 次方成正比，其中的n 值为（ B ） A . 0.5 B. 0.8 C. 1 D. 0.2 3.计算管路系统突然扩大和突然缩小的局部阻力时，速度值应取为（ C ） A. 上游截面处流速 B 下游截面处流速 C 小管中流速 D 大管中流速 4.阻力系数法将局部阻力表示成局部阻力系数与动压头的乘积，管出口入容器的阻力系数为( A ) A.1.0 B.0.5 C.0.35 D.0.75 5.有两种关于粘性的说法：( A ) ①无论是静止的流体还是运动的流体都具有粘性。 ②粘性只有在流体运动时才表现出来。 A.这两种说法都对； B.这两种说法都不对； C.第一种说法对，第二种说法不对； D.第二种说法对，第一种说法不对。 第二章流体输送机械 1.往复泵在操作中( A ) 。 A.不开旁路阀时，流量与出口阀的开度无关 B.允许的安装高度与流量无关 C.流量与转速无关 D.开启旁路阀后，输入的液体流量与出口阀的开度无关 2.一台试验用离心泵，开动不久，泵入口处的真空度逐渐降低为零，泵出 口处的压力表也逐渐降低为零，此时离心泵完全打不出水。发生故障的原因是( D ) A. 忘了灌水 B. 吸入管路堵塞 C. 压出管路堵塞 D. 吸入管路漏气 3.离心泵吸入管路底阀的作用是（ B ）。 A.阻拦液体中的固体颗粒 B.防止启动前充入的液体从泵内漏出 C.避免出现气蚀现象 D.维持最低的允许吸上高度 4.为了安全起见，离心泵的实际安装高度应比理论安装高度（ B ）。 A.高 B.低 C.相等 C.不确定 5.齿轮泵的流量调节采用（ C ）。 A.出口阀 B.进口阀 C.回流装置 D.以上三种均可 6.离心泵启动时，应把出口阀关闭，以降低起动功率，保护电机，不致超 负荷工作，这是因为（ A ）。 0≈0 B. >0>0 C. <0<0 7.离心泵的调节阀开大时，则（ B ）。 A.吸入管路的阻力损失不变 B.泵出口的压力减小 离心泵的计算 1计算题j01b10029 如图所示, 水通过倾斜变径管段(A-B), D A=100mm，D B =240mm,水流量为2m3/min,在截面A与B处接一U形水银压差计，其读数R=20mm，A、B两点间的垂直距离为h=0.3m试求:(1) 试求A、B两点的压差等于多少Pa？(2)A、B管段阻力损失为多少mmHg？(3)若管路水平放置，而流量不变，U形水银压差计读数及A、B两点压差有何变化? 计算题j01b10029 (题分：20) (1) u A=(2/60)/[(π/4)×(0.10)2]=4.244 m/s， u B=4.244×(1/2.4)2=0.7368 m/s p A/ρ＋u A2/2= gh＋p B/ρ＋u B2/2＋∑h f ∵p A/ρ－(gh＋p B/ρ)=(ρi－ρ)gR/ρ ∴p A－p B=(ρi－ρ)gR＋ρgh =(13.6-1)×103×9.81×0.020+103×9.81×0.3 =5415 Pa (2) ∑h f=(p A/ρ－gh－p B/ρ)＋u A2/2－u B2/2 =(ρi－ρ)gR/ρ＋u A2/2－u B2/2 =(13.6－1)×9.81×0.020＋(4.244)2/2－(0.7368)2/2 =11.2 J/kg 即?p f=ρ∑h f=103×11.2=11.2×103 Pa 换成mmHg: ∑H f=?p f/(ρHg?g)= 11.2×103/(13.6×103×9.81) =0.0839 mHg=83.9 mmHg (3) p A/ρ＋u A2/2=p B/ρ＋u B2/2＋∑h f ∵u A、u B、∑h f均不变，故(ρi－ρ)gR’/ρ之值不变 即R’不变，R’=R=20 mm 水平放置时p A-p B = (13.6-1)?103?9.81?0.020 =2472Pa比倾斜放置时的压差值小。 2计算题j02b20067 (20分) 如图所示的输水系统,输水量为36m3/h，输水管均为φ80×2mm的钢管，已知水泵吸入管路的阻力损失为0.2m水柱，压出管路的阻力损失为0.5m水柱，压出管路上压力表的读数为2.5Kgf/cm2。试求： (1) 水泵的升扬高度； (2) 若水泵的效率η=70%,水泵的轴功率(KW)； (3) 水泵吸入管路上真空表的读数(mmHg 柱)。 注:当地大气压为750mmHg 柱。 0.2 4.8 、选择题 1 ?当流体在密闭管路中稳定流动时，通过管路任意两截面不变的物理量是（ A ） A. 质量流量 B.体积流量 2. 孔板流量计是（C ）。 A. 变压差流量计，垂直安装。 C.变压差流量计，水平安装。 3. 下列几种流体输送机械中，宜采 用改变出口阀门的开度调节流量的是（ C ） A .齿轮泵 B.旋涡泵 C.离心泵 D.往复泵 4. 下列操作中，容易使离心泵产生气蚀现象的是（ B ）o A .增加离心泵的排液高度。 B.增加离心泵的吸液高度。 C.启动前，泵内没有充满被输送的液体。 D.启动前，没有关闭岀口阀门。 5?水在规格为 ①38 x 2.5mm 勺圆管中以0.1m/s 的流速流动，已知水的粘度为 1mPa-s 则其流动的型态为 （C ）o A. 层流 B.湍流 C.可能是层流也可能是湍流 D.既 不是层流也不是湍流 6?下列流体所具有的能量中，不属于流体流动的机械能的是（ D ）o A. 位能 B.动能 C.静压能 D.热能 7?在相同进、出口温度条件下，换热器采用（ A ）操作，其对数平均温度差最大。 A. 逆流 B.并流 C.错流 D.折流 &当离心泵输送液体密度增加时，离心泵的（ C ）也增大。 A .流量 B.扬程 C.轴功率 D.效率 9?下列换热器中，需要热补偿装置的是（ A ）o A ?固定板式换热器 B.浮头式换热器 C.U 型管换热器 D.填料函式换热器 10. 流体将热量传递给固体壁面或者由壁面将热量传递给流体的过程称为（ D ） A. 热传导 B.对流 C.热辐射 D.对流传热 11. 流体在管内呈湍流流动时 _____ B ____ o A. R e > 2000 B. Re>4000 C. 2000吸收练习题-精选.
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