吸收习题课答案

NA
DP RTZPBm
( PA1
PA2 )
DP RTZ
ln
PB 2 PB1
2.6105 101.33 8.314 293 5103
ln 101.33 101.33 2.3346
5.03106 kmol /(m2 s)
4
故液面下降速度:
d N A M A 5.03106 18 9.07 108 m / s
0.556 /1.2 0.463m2 塔径：
D 4 0.463 0.77m
又知：V 0.556 273 0.9 0.0195kmol / s 22.4 273 40
则：
HG
V KYa
0.0195 0.1112 0.463
0.38m
塔上填料层高度：
Z HG NG 0.3813.8 5.23m 12．在吸收塔中用清水吸收混合气中的 SO2,气体流量为 5000m3(标准)/h,其中 SO2 占 10%,要求 SO2 回收率为 95%。气、液逆流接触,在塔的操作条件下 SO2 在 两相间的平衡关系近似为Y * 26.7 X 。试求:
(1)若取用水量为最小用量的 15 倍,用水量应为多少? (2)在上述条件下,用图解法求所需理论塔板数; (3)如仍用(2)中求出的理论板数,而要求回收率从 95%提高到 98%,用水量应
8
增加到多少?
解：
（1）求用水量：
Y1
0.10 1 0.10
0.1111
Y2 0.1111 (1 0.95) 0.00556
DNH3
17 29 101.33 (25.8)1/3 (29.9)1/3
10614 105 m2 / s
(2)同理求得

第七章 吸 收7-1 总压101.3 kPa ，温度25℃时，1000克水中含二氧化硫50克，在此浓度范围内亨利定律适用，通过实验测定其亨利系数E 为4.13 MPa ， 试求该溶液上方二氧化硫的平衡分压和相平衡常数m 。

（溶液密度近似取为1000kg/m 3）解：溶质在液相中的摩尔分数：50640.01391000501864x ==+ 二氧化硫的平衡分压：*34.13100.0139kPa=57.41kPa p Ex ==⨯⨯相平衡常数：634.1310Pa40.77101.310PaE m P ⨯===⨯7-2 在逆流喷淋填料塔中用水进行硫化氢气体的吸收，含硫化氢的混合气进口浓度为5%（质量分数），求填料塔出口水溶液中硫化氢的最大浓度。

已知塔内温度为20℃，压强为1.52×105 Pa ，亨利系数E 为48.9MPa 。

解：相平衡常数为：6548.910321.711.5210E m P ⨯===⨯ 硫化氢的混合气进口摩尔浓度：15340.04305953429y ==+若填料塔出口水溶液中硫化氢达最大浓度，在出口处气液相达平衡，即：41max 0.0430 1.3410321.71y x m -===⨯7-3 分析下列过程是吸收过程还是解吸过程，计算其推动力的大小，并在x - y 图上表示。

（1）含NO 2 0.003(摩尔分率)的水溶液和含NO 2 0.06 (摩尔分率) 的混合气接触，总压为101.3kPa ，T=15℃，已知15℃时，NO 2水溶液的亨利系数E =1.68×102 kPa ；（2）气液组成及温度同（1），总压达200kPa （绝对压强）。

解：（1）相平衡常数为：51311.6810Pa 1.658101.310Pa E m P ⨯===⨯ *1 1.6580.0030.00498y m x ==⨯=由于 *y y >，所以该过程是吸收过程。

第七章 吸 收7-1 总压101.3 kPa ，温度25℃时，1000克水中含二氧化硫50克，在此浓度范围内亨利定律适用，通过实验测定其亨利系数E 为4.13 MPa ， 试求该溶液上方二氧化硫的平衡分压和相平衡常数m 。

（溶液密度近似取为1000kg/m 3）解：溶质在液相中的摩尔分数：50640.01391000501864x ==+ 二氧化硫的平衡分压：*34.13100.0139kPa=57.41kPa p Ex ==⨯⨯相平衡常数：634.1310Pa40.77101.310PaE m P ⨯===⨯7-2 在逆流喷淋填料塔中用水进行硫化氢气体的吸收，含硫化氢的混合气进口浓度为5%（质量分数），求填料塔出口水溶液中硫化氢的最大浓度。

已知塔内温度为20℃，压强为1.52×105 Pa ，亨利系数E 为48.9MPa 。

解：相平衡常数为：6548.910321.711.5210E m P ⨯===⨯ 硫化氢的混合气进口摩尔浓度：15340.04305953429y ==+若填料塔出口水溶液中硫化氢达最大浓度，在出口处气液相达平衡，即：41max 0.0430 1.3410321.71y x m -===⨯7-3 分析下列过程是吸收过程还是解吸过程，计算其推动力的大小，并在x - y 图上表示。

（1）含NO 2 0.003(摩尔分率)的水溶液和含NO 2 0.06 (摩尔分率) 的混合气接触，总压为101.3kPa ，T=15℃，已知15℃时，NO 2水溶液的亨利系数E =1.68×102 kPa ；（2）气液组成及温度同（1），总压达200kPa （绝对压强）。

解：（1）相平衡常数为：51311.6810Pa 1.658101.310Pa E m P ⨯===⨯ *1 1.6580.0030.00498y m x ==⨯=由于 *y y >，所以该过程是吸收过程。

第五章 吸收相组成的换算【5-1】 空气和CO 2的混合气体中，CO 2的体积分数为20%，求其摩尔分数y 和摩尔比Y 各为多少？解 因摩尔分数=体积分数，.02y =摩尔分数 摩尔比 ..020251102y Y y ===--． 【5-2】 20℃的l00g 水中溶解lgNH 3, NH 3在溶液中的组成用摩尔分数x 、浓度c 及摩尔比X 表示时，各为多少？解 摩尔分数//117=0．010*******／18x =+浓度c 的计算20℃，溶液的密度用水的密度./39982s kg m ρ=代替。

溶液中NH 3的量为 /311017n kmol -=⨯ 溶液的体积 /.33101109982 V m -=⨯溶液中NH 3的浓度//.33311017==0．581／101109982n c kmol m V --⨯=⨯ 或 . 3998200105058218s sc x kmol m M ρ==⨯=．．／ NH 3与水的摩尔比的计算 //1170010610018X ==．或 ..00105001061100105x X x ===--． 【5-3】进入吸收器的混合气体中，NH 3的体积分数为10%，吸收率为90%，求离开吸收器时NH 3的组成，以摩尔比Y 和摩尔分数y 表示。

吸收率的定义为122111Y Y Y Y Y η-===-被吸收的溶质量原料气中溶质量解 原料气中NH 3的摩尔分数0.1y = 摩尔比 (11101)01111101y Y y ===-- 吸收器出口混合气中NH 3的摩尔比为 ()...211109011100111Y Y η=-=-⨯=（）摩尔分数 (22200111)=0010981100111Y y Y ==++ 气液相平衡【5-4】 l00g 水中溶解lg 3 NH ，查得20℃时溶液上方3NH 的平衡分压为798Pa 。

此稀溶液的气液相平衡关系服从亨利定律，试求亨利系数E(单位为kPa )、溶解度系数H[单位为/()3kmol m kPa ⋅]和相平衡常数m 。

1 第5章 气体吸收习题：例题：逆流，某液体吸收混合气中的A 相平衡 Y*=X, Y 1=0.05, X 2=0.005；求：?,)(5.1)2(??,,)(05.1)1(?)(,8.0max min max 1max min min =======ηηηV LV L X V LV LV L当当例题：一填料塔吸收塔，用清水逆流吸收混合气中的丙酮 ； 在101.325kPa, 293K 下，Y*=1.8X ；过程受气膜控制，k Y a ∝V 0.8；Y 1=0.05； 当L/V=2.1，η=95%。

问：（1）V’=1.2V ；（2）L’=1.2L ；（3）X 2’=0.005；（4）t ↑,m’=1.2m ；（5）p ↑,m’=0.8m ；（6）Y 1’=1.2Y 1；其他条件不变, 问Y2，η 如何变化？例题：用吸收操作除去某气体混合物中的可溶有害组分，在操作条件下的相平衡关系为Y *=1.5X ，混合气体的初始浓度为0.1（摩尔比，下同），吸收剂的入塔浓度为0.001，液气比为2.0。

已知在逆流操作时，气体出口浓度为0.005，试计算在操作条件不变的情况下改为并流操作，气体的出口浓度为多少？逆流操作时所吸收的可溶组分是并流操作的多少倍？计算时近似认为K Y a 与流动方式无关。

例题：常压逆流连续操作的吸收塔，用清水吸收空气-氨混合气中的氨，混合气的流率为0.02kmol/（m 2.s ），入塔时氨的浓度为0.05（摩尔分率，下同），要求吸收率不低于95%，出塔氨水的浓度为0.05。

已知在操作条件下气液平衡关系为y *=0.95x ，，气相体积传质总系数K y a=0.04kmol/（m 3.s ），且K y a ∝G 0.8 。

求：（1）所需填料层高度为多少？（2）采用部分吸收剂再循环流程，新鲜吸收剂与循环量之比L/L R =20，气体流率及新鲜吸收剂用量不变，为达到分离要求，所需填料层的高度为多少？（3）示意绘出带部分循环与不带循环两种情况下的操作线与平衡线。

1、吸收剂部分再循环对塔高的影响 常压逆流连续操作的吸收塔，用清水吸收空气-氨混合气中的氨，混合气的流率为0.02kmol/（m 2.s ），入塔时氨的浓度为0.05（摩尔分率，下同），要求吸收率不低于95%，出塔氨水的浓度为0.05。

已知在操作条件下气液平衡关系为y *=0.95x ，，气相体积传质总系数K y a=0.04kmol/（m 3.s ），且K y a ∝G 0.8 。

（1）所需填料层高度为多少？（2）采用部分吸收剂再循环流程，新鲜吸收剂与循环量之比L/L R =20，气体流率及新鲜吸收剂用量不变，为达到分离要求，所需填料层的高度为多少？（3）示意绘出带部分循环与不带循环两种情况下的操作线与平衡线。

（4）求最大循环量L R(max) 。

解：(1) 低浓气体吸收，y Y x X ≈≈,()()y y a b =-=-⨯=1109500500025η...液气比：L G y y x x =--=-=b a b a 00500025005095....而 m LG ==095.，所以S =1∆∆y y y m a a ===00025.N y yy OG b a m =-=-=∆00500025002519...又 H GK a y OG m ===00200405...∴==⨯=h H N 0051995OG OG m ..(2) 吸收剂再循环此时吸收剂入口浓度：00238.012005.0R bR a a =+=++='L L xL Lx x塔'=+=+=L L L L L L R 120105.95.005.11'==='L mGS因为为易溶气体，且K a G y ∝08.所以L 再循环后，K a y 不变，即H G K ay OG m ==05.不变 ()()'=-'-'-'-'+'⎡⎣⎢⎤⎦⎥=---⨯-⨯+⎡⎣⎢⎤⎦⎥=N S S y mx y mx S OG b a a a 111110951095005095000238000250950002380954784ln .ln ......... ∴'='=⨯=h H N 00547842392OG OG m ... （3）见上图。

习题第五章1. 酸度是指 H +的活度 ，常用 pH 表示；酸的浓度是指 酸的分析浓度 ，等于 c ，其单位用 mol/L 表示。

2. 根据酸碱质子理论，OH ‾ 的共轭酸是 H 2O ，HAc 的共轭酸是 H 2Ac + 。

3. 某弱酸H 2A 的pK a1 = 2.0，pK a2 = 5.0，当[H 2A] = [A 2-] 时，溶液的pH 值是 3.5 。

4. 浓度为C HAc (mol/L)的HAc 溶液中加入C HCl (mol/L)HCl 和C NaOH (mol/L)NaOH 后的质子 条件式是（ D ）A. [H +] + C HCl = [Ac -] + C NaOH + [OH -]B. [H +] = [Ac -] + C NaOH + C HCl + [OH -]C. [H +] + C NaOH + C HCl = [Ac -] + [OH -]D. [H +] + C NaOH = [Ac -] + [OH -] + C HCl5. 用0.1000 mol/L 的NaOH 滴定0.1000 mol/L 的HAc K a =1.7×10-5,化学计量点的pH 值是（ A ）。

A. 8.73B. 5.27C. 7.00D. 9.006．用0.1mol/L HCl 滴定0.1mol/L NaOH 时的pH 突跃范围是9.7～4.3，用0.01mol/L HCl 滴定0.01mol/L NaOH 的突跃范围是（ C ）A. 9.7～4.3B. 8.7～4.3C. 8.7～5.3D. 10.7～3.37. 用0.100 mol/L HCl 滴定同浓度NH 3溶液（pK b = 4.74）时，pH 突跃范围为6.3~4.3。

若用0.100 mol/L HCl 滴定同浓度的某碱液B （pK b = 3.74）时，pH 突跃范围为 7.3~4.3 。

8. 通常以_cK a ≥10-8 _作为判断一元弱酸能否直接进行准确滴定的条件。

消化和吸收习题（含答案)一、单选题1．如图为人体消化、吸收的过程示意图。

①－⑤分别表示不同的消化液，纵向箭头表示消化液对相应营养物质的消化作用，a、b、c分别表示淀粉、蛋白质和脂肪的最终消化产物。

下列有关叙述正确的是（）A．①是唾液，能将淀粉分解为葡萄糖B．②是胃液，能将蛋白质分解为氨基酸C．X是大肠，是吸收a、b、c的主要场所D．若⑤是肠液，则④一定是胰液【答案】D【解析】【分析】观图可知：①只能作用于淀粉，因此是唾液，②只能作用于蛋白质，故是胃液，③只能作用于脂肪，是胆汁，④、⑤对三大营养物质都有消化作用，因此是胰液和肠液，已知⑤是肠液，故④是胰液。

a、b、c是淀粉、蛋白质、脂肪的消化终产物，分别是葡萄糖、氨基酸、甘油和脂肪酸，据此解答。

【详解】①是唾液，唾液中的唾液淀粉酶只能将淀粉分解为麦芽糖，A错误；②是胃液，含有胃蛋白酶，只能初步消化蛋白质，B错误；X表示小肠，小肠是吸收营养物质的主要场所，C错误；④、⑤对三大营养物质都有消化作用，因此是胰液和肠液，已知⑤是肠液，故④一定是胰液，D正确。

【点睛】掌握三大营养物质的消化过程是解题的关键，此题有一定的难度，解答时一定要读懂图示。

2．以下不属于小肠适于吸收的结构特点的是（）A．小肠内壁有肠腺B．小肠绒毛内有丰富的毛细血管C．小肠绒毛壁、毛细血管壁都只有一层上皮细胞构成D．小肠长5-6米，内表面有环形皱襞、皱襞上有小肠绒毛【答案】A【解析】【分析】小肠是消化食物和吸收营养物质的主要场所，小肠的结构特点适于消化食物和吸收营养物质。

【详解】与小肠的吸收功能相适应的结构特点是：小肠约长约5～6m，小肠内壁有环形皱襞，皱襞上有小肠绒毛，增大了吸收营养物质的面积；小肠绒毛内有毛细血管和毛细淋巴管，绒毛壁、毛细血管壁、毛细淋巴管壁都是由一层上皮细胞构成的，这些特点，有利于营养物质被吸收进入小肠内壁的毛细血管和毛细淋巴管中。

小肠肠腺能分泌多种消化液，这是与小肠的消化功能相适应的，可见A符合题意。

第五章 吸收相组成的换算【5-1】 空气和CO 2的混合气体中，CO 2的体积分数为20%，求其摩尔分数y 和摩尔比Y 各为多少？解 因摩尔分数=体积分数，.02y =摩尔分数 摩尔比 ..020251102y Y y ===--． 【5-2】 20℃的l00g 水中溶解lgNH 3, NH 3在溶液中的组成用摩尔分数x 、浓度c 及摩尔比X 表示时，各为多少？解 摩尔分数//117=0．010*******／18x =+浓度c 的计算20℃，溶液的密度用水的密度./39982s kg m ρ=代替。

溶液中NH 3的量为 /311017n k m ol -=⨯ 溶液的体积 /.33101109982 V m -=⨯溶液中NH 3的浓度//.33311017==0．581／101109982n c kmol m V --⨯=⨯ 或 . 3998200105058218s sc x kmol m M ρ==⨯=．．／ NH 3与水的摩尔比的计算 或 ..00105001061100105x X x ===--． 【5-3】进入吸收器的混合气体中，NH 3的体积分数为10%，吸收率为90%，求离开吸收器时NH 3的组成，以摩尔比Y 和摩尔分数y 表示。

吸收率的定义为解 原料气中NH 3的摩尔分数0.1y = 摩尔比 (11101)01111101y Y y ===-- 吸收器出口混合气中NH 3的摩尔比为 摩尔分数 (22200111)=0010981100111Y y Y ==++ 气液相平衡【5-4】 l00g 水中溶解lg 3 NH ，查得20℃时溶液上方3NH 的平衡分压为798Pa 。

此稀溶液的气液相平衡关系服从亨利定律，试求亨利系数E(单位为kPa )、溶解度系数H[单位为/()3kmol m kPa ⋅]和相平衡常数m 。

总压为100kPa 。

解 液相中3NH 的摩尔分数/.//1170010511710018x ==+气相中3NH 的平衡分压 *.0798 P k P a ＝ 亨利系数 *./.0798*******E p x ===／ 液相中3NH 的浓度 /./.333110170581 101109982n c kmol m V --⨯===⨯／ 溶解度系数 /*./../(3058107980728H c p k m o l m kP a ===⋅液相中3NH 的摩尔分数 //1170010511710018x ==+．／气相的平衡摩尔分数 **.0798100y p p ==／／ 相平衡常数 * (079807610000105)y m x ===⨯ 或 //.76100076m E p === 【5-5】空气中氧的体积分数为21%，试求总压为.101325kPa ，温度为10℃时，31m 水中最大可能溶解多少克氧？已知10℃时氧在水中的溶解度表达式为*.6331310p x =⨯，式中*p 为氧在气相中的平衡分压，单位为kPa x ；为溶液中氧的摩尔分数。

3运用实验法探究馒头在口腔中的变化，并得出合理的结论；
4尝试解读营养物质在消化道内被吸收的曲线图；
5分析小肠的结构和功能的关系，说出小肠的结构与吸收功能相适应的特点。
重
点
1淀粉的化学性消化过程以，培养学生的探究能力。
2分析小肠的结构和功能相适应的特点
难
点
淀粉的化学性消化过程以及学生探究能力的培养；酶的作用
通过习题课，让学生快速掌握上节课内容，为以后的学习打下基础
总体要求：1.“统一”设计“分段”教学；2.围绕“三维”落实“三问”；3.充实“心案”活化“形案”。
课前准备
①教师制作多媒体课件、挂图；②相关的实验准备；③制作小肠壁结构折叠模型
总体要求：1.“统一”设计“分段”教学；2.围绕“三维”落实“三问”；3.充实“心案”活化“形案”。
教学流程
分课时
环节
与时间
教师活动
学生活动
△设计意图
◇资源准备
□评价○反思
第二课时
1．血液中没有（）A.氨基酸B.脂肪酸C.麦芽糖D.维生素【答案】C。【分析】而麦芽糖则不能被吸收，必需再消化成葡萄糖才能被吸收，所以血液中没有麦芽糖。2．小明患了急性肠胃炎，腹泻严重，这时进行治疗的方案有以下几种，请选择（）A．口服葡萄糖B．口服生理盐水C．静脉注射生理盐水D．静脉注射葡萄糖溶液【答案】C【分析】由于小明患了急性肠胃炎，所以体内丢失了大量的水和无机盐，但由于胃肠功能失调，所以不能口服，应该通过注射生理盐水来补充体内的水和无机盐。3．试管中有一些植物油，加入配制的消化液，充分振荡置于37℃温水中，一小时后植物油不见了。配制的消化液可能是（）A．唾液、胃液、肠液B，胃液、唾液、胆汁C，胰液、肠液、胆汁D，肠液、胰液、唾液【答案】C【分析】植物油的成分是脂肪，该题实际上是考查脂肪的消化。乳化脂肪的消化液是胆汁，只起乳化作用（物理变化，将大分子脂肪变为脂肪微粒），胰液中有胰脂肪酶，肠液中有肠脂肪酶。4．三个试管内有相同量的鲜牛肉，加入配制的消化液，充分振荡置于37℃温水中，分别加入不同的消化液，消化最快的一组是（）A．胃液、肠液B，胰液、胃液C，胰液、肠液D，唾液、胰液【答案】C【分析】鲜牛肉的主要成分是蛋白质，所以此题实际上是考查学生蛋白质的消化，唾液内无蛋白酶，胃液内有胃蛋白酶，但要注意胃液呈酸性，只有胰液和肠液的生存环境相同，而且，胰液中有胰蛋白酶，肠液中有肠肽酶，能将蛋白质完全消化成氨基酸。习题精选一、选择题1．细嚼馒头，口腔内感觉有甜味，这是由于（）A．牙齿咀嚼的缘故B．舌搅拌的缘故C．口腔分泌消化酶的缘故D．与以上三条都有关2．消化食物和吸收营养物质的主要场所是（）A．口腔B.胃C．小肠D.大肠3．下列消化液中，不含消化酶的是（）A.唾B.胃液C胆汁D.肠液0 4．在消化道中能消化蛋白质的消化酶来自（）①唾液腺②胃腺③肝脏④肠腺⑤胰腺A．①②③B.②④⑤C.③④⑤D．①③⑤5．各类营养物质在人体消化道内开始被消化的顺序是：（）①蛋白质②淀粉③脂类④无机盐⑤纤维素A．①②③B.①③⑤C.③②①D．②①③二、判断题1．胆汁是由胆囊分泌的。（）2．肝脏是人体内最大的消化腺。（）3．小肠是食物最主要的消化场所，大肠是营养物质最主要的吸收场所（）三、填空题1．肝脏有病的人怕吃油腻食物，这主要是因为分泌不足。3．能消化糖类、蛋白质、脂肪这三种有机物的消化液是4．消化系统是由和组成的。5．牙齿的咀嚼能将大块食物磨碎成小块，这样有利于消化的主要道理是。

吸收：例1、在 20℃，1atm 下，用清水分离氨-空气的混合气体，混合气体中氨的分压为 1330Pa ，经吸收后氨的分压降为 7 Pa ，混合气体的处理量为 1020 kg/h ，操作条件下平衡关系为 Y = 0.755X 。

若适宜的吸收剂用量为最小用量的2倍，求所需吸收剂用量及离塔氨水的浓度。

解：q nG q nG =?min nGnLnG nL e5)q q 2(q q 0.755X,Y 1020kg/h,Q 7Pa,p 1330Pa,p Pa,101.013P 0,x =====⨯==m 2125222111221110910.610133.01--⨯=-==-=⨯=⨯===⨯==∴y y Y y y Y 555106.910101.0137P p y 0.01313101.0131330P p y kg/h 9kmol/h 5)1.502 1.5020106.9100.01332 Y m Y Y Y 2X Y Y 2)2(kmol/h 34.900.01313)(1290.01313171020)y 1M y M Q M Q L 5e ,min L L 11vm,v m,G 96.3072.11(502.1q q 755.0/0133.0q q q q q 1nG n 21212121nG n nG n n ==-⨯==∴=-⨯-⋅=--⋅=--⋅==∴=-⨯+⨯=-+==-y G X (空气氨33-s s 35L L kmol/m 0.4842108.809118998.2X 1X M x c 108.80901.502106.9100.0133X )Y (Y X )X (X )Y (Y =⨯+⨯⋅=+⋅=⋅=⨯=+⨯-=+-=∴-=---- 31111221n nG121n 21nG 10809.8ρq q q q M c例2、含苯2%（摩尔分率，下同）的煤气用平均分子量为260的洗油在一填料塔中做逆流吸收以回收其中的苯，要求苯的回收率达到95％，煤气的流率为1200kmol/h 。

第五章 吸收课后习题答案一、 填空1.减小；靠近。

2.不变；增加。

3.对数平均推动力法；脱吸因数法。

4.气；液；吸收；液；气；解吸5. 散装填料 二、选择1. B ；2.A ；3.C ；4.D ；5.A ． 三、计算题相组成的换算【5-1】在吸收塔中用水吸收混于空气中的氨。

已知入塔混合气中氨含量为5.5%（质量分数，下同），吸收后出塔气体中氨含量为0.17%，试计算进、出塔气体中氨的摩尔比Y 1、Y 2。

解：先计算进、出塔气体中氨的摩尔分数1y 和2y 。

0903.029/945.017/055.017/055.01=+=y0029.029/9983.017/0017.017/0017.02=+=y进、出塔气体中氨的摩尔比1Y 、2Y 为10.09030.099310.0903Y ==-0029.00029.010029.02=-=Y气液相平衡【5-2】 某系统温度为10℃，总压101.3kPa ，试求此条件下在与空气充分接触后的水中，每立方米水溶解了多少克氧气？（已知10℃时，氧气在水中的亨利系数E 为3.31×106kPa 。

）解：由于ssEM Hρ≈，所以34-6A A m /kmol 1057.3181031.327.211000⨯=⨯⨯⨯===*sAs EM p Hp c ρ故 m A =3.57×10-4×32×1000=11.42 g/m 3【5-3】 在温度为40 ℃、压力为101.3 kPa 的条件下，测得溶液上方氨的平衡分压为15.0 kPa 时，氨在水中的溶解度为76.6 g (NH 3)/1 000 g(H 2O)。

试求在此温度和压力下的亨利系数E 、相平衡常数m 及溶解度系数H 。

解：水溶液中氨的摩尔分数为76.6170.07576.610001718x ==+ 由*p Ex =亨利系数为*15.0kPa 200.00.075p E x ===kPa相平衡常数为t 200.0 1.974101.3E m p === 由于氨水的浓度较低，溶液的密度可按纯水的密度计算。

1,解：（1） y =0.008 x = + y= 7.17 ⨯104 kmol 3 (3) y = = 9.875⨯10-5 kmol 3 2，解： y = 0.09 x = 0.05 y = 0.97x= 1.71⨯10-5 m 故 D G = s 1⨯ 21.52+ 20.12 粘度 (293K )μ = 1.005CP , 分子体积 V A = 3.7 + 24.6 = 28.3cm molD L = 7.4 ⨯10-8 (2.6 ⨯13)2 ⨯ 293 ()= 1.99 ⨯10-5 cm 2 s 或1.99 ⨯10-9 m 2s(96.2 +100.6)= 98.4 kN m 2 代入式P BM = ( )10 = - 0.24 ⨯10-48.314 ⨯ 295x (101.3 )(0.66 - 5.07) 5，解：查 25 C 水汽在空气中扩散系数为D = 0.256 cm s ⎛ T ⎫ 80 C 下 ， D 2 = D 1 2 ⎪⎪ ⎛ 353 ⎫第七章 吸收* 10 10 17 10001718= 0.1047 m = * x = 0.008 0.01047= 0.764E = mp = 0.764 ⨯1.013⨯105 = 7.74 ⨯104PaH = C E = 55.5 7.74 ⨯104 m ⋅ Pa （2） P = 301.9KPa H,E 不变，则 m = E P = 7.74 ⨯104301.9 ⨯1030.2563 *5.9 ⨯103 301.9 ⨯103= 0.0195 x = 0.01047 m = y * x = 0.0195 0.01047= 1.862E = mp = 1.862 ⨯ 301.9 ⨯103 = 5.62 ⨯105PaH = C E = 55.5 5.62 ⨯105 m ⋅ Pa * y * = 0.97 ⨯ 0.05 = 0.0485 < y = 0.09 ∴吸收同理也可用液相浓度进行判断3，解：HCl 在空气中的扩散系数需估算。

经解吸后循环使用。已知洗油流量为7kmol/h， 入解吸塔的组成为0.12kmol（芳烃）/kmol（ 洗油），解吸后的组成不高于0.005kmol（芳烃 ）/kmol（洗油）。解吸塔的操作压力为 101.325kPa，温度为120℃。解吸塔底通入过热
水蒸气进行解吸，水蒸气消耗量G/L=1.5（G/L ）min。平衡关系为Y*=3.16X，液相体积传质系 数KXa=30kmol/（m3·h）。求解吸塔每小时需
2020/6/8
8.由矿石焙烧炉出来的气体进入填料吸收塔中用水 洗气其涤温余以 度 可除 为 视去 为20其 惰℃中 性。的气炉体S气O（中2。其含炉性9气%质（量认体为为积1与0分空00数气m）相3/S同hO，）2，炉 。用要量求 的S1O.32倍的。回已收知率操为作90压%力。为吸1收01剂.3用3k量P为a，最温小度 为20℃。在此条件下SO2在水中的溶解度如附图 所示。试求： （1）当吸收剂入塔组成
解：由气液相平衡关系和物料衡算关系联立求解，可求出
CO2在水中的极限浓度和剩余气体总压。
气液平衡方程：p*=1.662×105x
①
物料衡算：
2020/6/8
气相中失去的CO2为：
n1
V (0.2Pp*) RT
1 (0 .2 1.3 0 p 1 * ) 0 .00 0 8 .01 0p 8 0 * 8 .3 1 24 98
K YPG K 1.0 3 1 3 3.08 19 60 3.1 3 140 k m sm o
2020/6/8
根据式求KL
K 1 L k 1 L k H G 1 .8 1 1 1 40 3 .1 1 .5 1 5 60 4 .8 1 155 0
KL2.08 1 06 kmol/(m2·s·kmmol3 )

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 12 设计中采用液气比()()min G L G L =时，△y m =（0），塔 高 H ＝（∞）。 13 在填料层高度为 5m 的常压填料塔内，用纯 水吸收气体混合物中少量的可溶性组分，气液逆流接触，液气比 为 1.5，操作条件下的平衡关系为 y = 1.2x ，溶质回收率为 90%。 今若保持气液两相流量不变，而欲将回收率提高到 95%，问填料 层高应增加多少 m ？ 解：原工况下： 8.05 .12.1==G L m ()??? ???+-??? ??--=??????+--??? ??--=L m G L m G L m G L m G m x y m x y L m G N mG OG η111ln 11ln 1ln 112221 ()15.58.09.0118.01ln 8.011=?? ? ???+---= m N H H OG OG 97.015 .55 === 新工况下： L,G 不变,m 不变,∴H OG 不变, mG/L 不变,η’=0.95 则 ()84.78.095.0118.01ln 8.011=?? ?
率，当整个系统为单向扩散时：（B ） ┃J A ┃（A 大于、B 等 于、C 小于）┃J B ┃ 7 用水作为吸收剂来吸收某低浓度气体，生成稀溶液（服从亨利 定律），操作压力为 113kPa ，相平衡常数 m=0.25，已知其气膜 吸收分系数 k G =1.23?10-2kmol/(m 2?h ?kPa)，液膜吸收分系 数 k L =0.85m/h ，则该系统属于（A ）控制过程。 (A) 气膜控制； (B) 液膜控制； (C) 双膜控制； (D) 不确定 8 逆流操作的填料吸收塔，当吸收因数 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 9 对解吸因数 A 1 ＝0.6 的系统进行逆流吸收，相平衡关系 y ＝mx ，当塔高为无 穷大时，若系统压力减小一倍，而气液摩尔流量与进口组成均不 变，则此时气体入口组成 y 1 将（C ）y q 。 (A) 大于 (B) 小于 (C) 等于 (D) 不确定 10 由于吸收过程气相中的溶质分压总是（大于）液相中溶质的 平衡分压，所以吸收过程的操作线总是在其平衡线的（上方）。 11 在吸收塔设计中，当吸收剂用量趋于最小用量时，（D ）。 (A)

吸 收1、30℃水的饱和蒸气压＝4.24kPa, (p268, 表五（一）)求湿空气中水蒸气的体积分数；042.03.10124.4==x 求水蒸气的质量分数：0265.029958.018042.018042.0=⨯+⨯⨯=m x 求湿空气的密度：315.1302732734.2229958.018042.0m kg =+⨯⨯+⨯=ρ 2、亨利定律为Ex p =* %0515.018100028600==x ，MPa x p E 1971015.53.1014*=⨯==-相平衡常数；19453.101197000===p E m 3、根据，Ex p =*,**=Py p %0232.018800043.03.101*=⨯==E p x （mol%） 质量分数：%057.0189768.9944%0232.044%0232.0=⨯+⨯⨯=x4、%28.22676.20203.0*=⨯==E p x (m o l %) 质量分数：%2.21872.971728.21728.2=⨯+⨯⨯=x5、进入水的最高含氧量水的最高含氧量是空气中氧（21％）相平衡的含氧量。

69*1024.51006.410130021.0-⨯=⨯⨯==E p x32266632.91032.918321024.51024.5m gO kgH kgO =⨯=⨯⨯=⨯---脱氧后的最低含氧量：脱氧后水的最低含氧量是与吹扫地氮气中含氧相平衡的含氧量。

69*10499.01006.410130002.0-⨯=⨯⨯==E p x36887.0183210499.0m g =⨯⨯- 6、136.012.0112.011=-=-=y y Y ，0101.001.0101.02=-=Y被吸收到氨量：1000(1-0.12)(0.136-0.0101)=110.8m 3kg 03.77172982734.228.110=⨯⨯出口气体体积：V=1000-110.8=889.2m 37、kPax p E 55003.016500*===对于稀溶液，Pa m kmolH M E S .1001.15500001181000134-⨯===ρm x x p E y ==，∴p E m = 43.5101300550000==m8、p Em =43.5101300550000== 147043.5008.0===m y x kg 59.3147044181000=⨯⨯，（环氧乙烷分子量＝44）12、稳态下通过气膜的扩散系数（分子扩散的斯蒂芬定律）)(21p p p p RT D A N B -=δS m mol .2 p 1=20℃水的蒸汽压＝2330Pa 1≈Bp p ,因为气膜中水蒸气分压小。

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．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 9.9×10-43．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。

4．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。

5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/m2·h，气相传质总K y=1.5kmol/m2·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。

6 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7 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8 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9．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 。