1、第四部分 氣體吸收一、填空題 1物理吸收操作屬于傳質過程。理吸收操作是一組分通過另一停滯組分的 單向 擴散。 2操作中的吸收塔，若使用液氣比小于設計時的最小液氣比，則其操作結果是達不到要求的吸收分離效果 。3若吸收劑入塔濃度X2降低，其它操作條件不變，吸收結果將使吸收率 增大。 4若吸收劑入塔濃度X2降低，其它操作條件不變，則出口氣體濃度 降低 。 5含SO2為10%(體積)的氣體混合物與濃度c為0.02 kmol/m3的SO2水溶液在一個大氣壓下相接觸。操作條件下兩相的平衡關系為p*=1.62c （大氣壓），則SO2將從 氣相 向 液相 轉移。 6含SO2為10%(體積)的氣體混合物與濃度c

2、為0.02 kmol/m3的SO2水溶液在一個大氣壓下相接觸。操作條件下兩相的平衡關系為p*=1.62c (大氣壓)，以氣相組成表示的傳質總推動力為 0.0676 atm 大氣壓。 7總傳質系數與分傳質系數之間的關系為l/KL=l/kL+H/kG，其中l/kL為 液膜阻力 。8總傳質系數與分傳質系數之間的關系為l/KL=l/kL+H/kG， 當氣膜阻力H/kG 項可忽略時，表示該吸收過程為液膜控制。 9亨利定律的表達式之一為p*=Ex，若某氣體在水中的亨利系數E值很大，說明該氣體為 難溶 氣體。 10亨利定律的表達式之一為p*=Ex，若某氣體在水中的亨利系數E值很小，說明該氣體為 易溶 氣體。

3、 11低濃度氣體吸收中，已知平衡關系y*=2x，kxa=0.2 kmol/m3.s，kya =2´l0-4 kmol/m3.s，則此體系屬 氣膜 控制。 12壓力 增高 ，溫度 降低 ，將有利于吸收的進行。 13某操作中的吸收塔，用清水逆流吸收氣體混合物中A組分。若y1下降，L、V、P、T等不變，則回收率 減小 。 14某操作中的吸收塔，用清水逆流吸收氣體混合物中A組分。若L增加，其余操作條件不變，則出塔液體濃度 降低 。 15吸收因數A在Y-X圖上的幾何意義是 操作線斜率與平衡線斜率之比 。 16脫吸因數S可表示為mV / L，吸收因數A可表示為 L/ mV 。 17脫吸因數S在Y

4、-X圖上的幾何意義是 平衡線斜率與操作線斜率之比 。 18在逆流解吸塔操作時，若氣液入口組成及溫度、壓力均不變，而氣量與液量同比例減少，對液膜控制系統，氣體出口組成將 增加 。 19在逆流解吸塔操作時，若氣液入口組成及溫度、壓力均不變，而氣量與液量同比例減少，對液膜控制系統，液體出口組成將 減少 。 20吸收過程物料衡算時的基本假定是：（1） 氣相中惰性氣體不溶于液相；（2） 吸收劑不揮發 。 21在氣體流量、氣體進出口壓力和組成不變時，若減少吸收劑用量，則傳質推動力將 減小 。 22在氣體流量、氣體進出口壓力和組成不變時，若減少吸收劑用量，則操作線將 靠近 平衡線。 23在氣體流量、氣體進出

5、口壓力和組成不變時，若減少吸收劑用量，則設備費用將 增加 。 24對一定操作條件下的填料塔，如將填料層增高一些，則塔的HOG將 不變 。 25對一定操作條件下的填料塔，如將填料層增高一些，則塔的NOG將 增加 。 26如果一個低濃度氣體吸收塔的氣相總傳質單元數NOG=1，則此塔的進出口濃度差（Y1-Y2）將等于 塔內按氣相組成表示的平均推動力 。  27.氣體吸收計算中，表示設備（填料）效能高低的一個量是 傳質單元高度 ，而表示傳質任務難易程度的一個量是 傳質單元數 。28.單向擴散中飄流因A > 1。漂流因數可表示為，它反映 由于總體流動使傳質速率比單純分子擴散增加的比率。2

6、9.一般來說，兩組份的等分子反相擴散體現在精餾單元操作中，而A組份通過B組份的單相擴散體現在 吸收 操作中。30.板式塔的類型有 泡罩塔 、 浮閥塔 、 篩板塔 （說出三種）；板式塔從總體上看汽液兩相呈 逆流 接觸，在板上汽液兩相呈 錯流 接觸。30.分子擴散中菲克定律的表達式為_ ，氣相中的分子擴散系數D隨溫度升高而_增大_（增大、減小），隨壓力增加而_減小_（增大、減小）。31.易溶氣體溶液上方的分壓 小 ，難溶氣體溶液上方的分壓 大 ，只要組份在氣相中的分壓 大于 液相中該組分的平衡分壓，吸收就會繼續進行。32.根據雙膜理論，兩相間的傳質阻力主要集中在 相界面兩側的液膜和氣膜處，增加氣液

7、兩相主體的湍動程度，傳質速率將_增大_ 。33.吸收的逆過程稱為 解吸 。34.對于低濃度氣體吸收，其氣、液相平衡關系服 亨利定律 。35根據氣體混合物中各組分在液體溶劑中溶解度的不同，從而使氣體混合物得以分離的操作稱為 吸收 。36、當物系一定時，亨利系數E隨系統的溫度而變化，通常溫度升高，E值 增大 。37、吸收塔的操作線斜率為 液氣比LSVB ，斜率越大，操作線 平衡線，則各截面上吸收推動力 增大 。38.在低濃度的難容氣體的逆流吸收塔中，若其他條件不變而入塔液體量增加，則此塔的液相傳質單元數NOL將 減小 ，而氣相總傳質單元數NOG將 不變 ，氣體出口濃度ya將 降低 。39.在逆流吸

8、收塔中，用清水吸收混合氣中的溶質組分，其液氣比L/G為2.7，平衡關系為Y=1.5X，若溶質的吸收率為90 % ，則操作液氣比與最小液氣比之比值為 2 。40.含低濃度的難容氣體的混合氣體，在逆流填料吸收塔內進行吸收操作，傳質阻力主要存在于 液相 中；若增大液相湍動程度，則氣相總體積吸收系數Kya值將 增大；若增加吸收劑的用量，其他操作條件不變，則氣體出塔濃度Y2將 減小 ；溶質A的吸收率將 增大 ；若系統的總壓強升高，則亨利系數將 不變 ，相平衡常數將 減小 。41.若某氣體在水中的恒里面系數E值很大，說明該氣體為。 難溶 氣體，該吸收過程為 液膜控制 過程。42.用逆流操作的吸收塔處理低濃

9、度易溶溶質的氣體混合物，其他條件均不變，而入口氣體濃度增加，則此塔的液相總傳質單元數 不變 ，出口氣體組成 增加 ，出口液相組成 增加 。43.在吸收操作過程中，保持氣液相流量、氣相進口組成不變，若液相進口濃度降低，則塔內平均傳質推動力將 增大 ，氣相出口濃度將 減小 。44.對填料塔期末控制的逆流吸收過程，若其他操作條件不變，將氣液流量同比例減小，則氣體出塔組成y2將 減小 ，液體出塔組成X1將 增大 。二、選擇題1用純溶劑吸收混合氣中的溶質。逆流操作，平衡關系滿足亨利定律。當入塔氣體濃度y1上升，而其它入塔條件不變，則氣體出塔濃度y2和吸收率j的變化為：（ C ）。 A y2上升，j下降

10、B y2下降，j上升 C ）y2上升，j不變 D ）y2上升，j變化不確定 2在填料塔中，低濃度難溶氣體逆流吸收時，若其它條件不變，但入口氣量增加，則氣相總傳質單元數（ B ）。 A 增加 B減少 C不變 D不定 3在填料塔中，低濃度難溶氣體逆流吸收時，若其它條件不變，但入口氣量增加，則出口氣體組成將（ A ）。 A 增加 B減少 C不變 D不定 4在填料塔中，低濃度難溶氣體逆流吸收時，若其它條件不變，但入口氣量增加，則出口液體組成（ A ）。 A 增加 B減少 C不變 D不定 5低濃度的氣膜控制系統，在逆流吸收操作中，若其它條件不變，但入口液體組成增高時，則氣相總傳質單元數將（ C ）。 A

11、 增加 B減少 C不變 D不定 6低濃度的氣膜控制系統，在逆流吸收操作中，若其它條件不變，但入口液體組成增高時，則氣相總傳質單元高度將（ C ）。 A 增加 B減少 C不變 D不定 7低濃度的氣膜控制系統，在逆流吸收操作中，若其它條件不變，但入口液體組成增高時，則氣相出口組成將（ A ）。 A 增加 B減少 C不變 D不定 8低濃度的氣膜控制系統，在逆流吸收操作中，若其它條件不變，但入口液體組成增高時，則液相出口組成將（ A ）。 A 增加 B減少 C不變 D不定 9正常操作下的逆流吸收塔，若因某種原因使液體量減少以至液氣比小于原定的最小液氣比時，下列哪些情況將發生？（ C ）（A）出塔液體濃

12、度增加，回收率增加 （B）出塔氣體濃度增加，但出塔液體濃度不變 （C）出塔氣體濃度與出塔液體濃度均增加 （D）在塔下部將發生解吸現象 10最大吸收率與（ D ）無關。 A 液氣比 B液體入塔濃度 C相平衡常數 D吸收塔型式 11逆流填料吸收塔，當吸收因數A<1且填料為無窮高時，氣液兩相將在（ B ）達到平衡。 A 塔頂 B塔底 C塔中部 D塔外部 12某吸收過程，已知ky= 4´10-1 kmol/m2.s，kx= 8´10-4 kmol/m2.s，由此可知該過程為（ A ）。 A 液膜控制 B氣膜控制 C判斷依據不足 D液膜阻力和氣膜阻力相差不大 12.在吸收操作中

13、，若C*-CCi-C，則該過程為 A 。A.液膜控制 B.氣模控制 C.雙膜控制 D.不能確定13.在吸收操作中，已液相組成差表示的吸收塔某一截面上的總推動力為 A 。 A.X*-X B.X-X* C .Xi-X D. X-Xi14.、某吸收過程中溶質與吸收劑之間有明顯的化學反應，稱之為（ C ）。A：物理吸收 B：單組分吸收 C：化學吸收 D：非等溫吸收 2、15.為使脫吸操作易于進行，通常可采用（ A ）A：升溫，減壓 B：升溫，加壓 C：降溫，減壓 D：降溫，加壓 16、在下列吸收操作中，屬于氣膜控制的是 （ C ）A：用水吸收CO2 B：用水吸收H2 C：用水吸收氨氣 D：用水吸收O2

14、 17、吸收是分離（ B ）的單元操作。A：液體混合物 B：氣體混合物 C：懸浮液 D：含塵氣體 18、吸收的逆過程稱為（ B ）A：蒸餾 B：解吸 C：萃取 D：過濾 19、氣體在同一種溶質中的溶解度隨溫度的升高而（ B ）A：增大 B：減小 C：不變 D：無關 20、吸收操作過程氣、液相平衡關系符合（ C ）A：拉烏爾定律 B：費克定律 C：亨利定律 D：傅立葉定律 21、下述說法中正確的是（ D ） A：用水吸收氨屬于難溶氣體的吸收，為液膜阻力控制 B：常壓下用水吸收二氧化碳屬難溶氣體的吸收，為氣膜阻力控制C：用水吸收氧屬于難溶吸收，為氣膜阻力控制D：用水吸收二氧化硫為具有中等溶解度的氣

15、體吸收，氣膜阻力和液膜阻力都不可忽略22、用清水吸收空氣與A的混合氣中的溶質A，物系的相平衡常數m=2，入塔氣體濃度y1=0.06，要求出塔氣體濃度y2=0.008,則最小液氣比為( A ).A：1.733 B：2.733 C：1 D：無法確定 23、在吸收傳質過程中，它的方向和限度取決于吸收質在氣液兩相的平衡關系，若要進行吸收操作，則應控制（ A ）A：pA> pA* B：pA= pA* C：pA< pA* D： pA pA* 24、吸收速率方程中，吸收系數為KY時，其對應的傳質推動力為（ A ）A：Y-Y* B：y-y* C：p-p* D：C-C* 25、常壓下用水逆流吸收空氣

16、中的CO2，若增加水的用量，則出口氣體中CO2的濃度將（ B ）A：增大 B：減小 C：不變 D：不能確定 26、吸收過程相際傳質的極限是（ D ）A：相互接觸的兩相之間濃度相等。B：相互接觸的兩相之間壓強相等。C：相互接觸的兩相之間溫度相等。D：相互接觸的兩相之間達到相平衡的狀態。 27、難溶氣體的傳質阻力主要集中在（ B ）。A：氣膜一側 B：液膜一側 C：相界面上 D：液相主體中 28、在吸收操作中，吸收的推動力是（ B ）A：溫度差 B：濃度差 C：氣液相平衡關系 D：壓力差 29、某低濃度逆流吸收塔在正常操作一段時間后，發現氣體出口含量y2增大，原因可能是 C 。A.氣體進口含量y1

17、下降 B.吸收劑溫度降低C.入塔的吸收劑量減少 D.前述三個原因都有/30、根據雙模理論，在氣液接觸的相界面處 D 。A.氣相組成大于液相組成 B. 氣相組成小于液相組成C. 氣相組成等于液相組成 D.氣相組成與液相組成大小不定31、根據雙膜理論，當被吸收組分在液相中溶解度很小時，以液相濃度表示的總傳質系數 B 。A大于液相傳質分系數 B 近似等于液相傳質分系數C小于氣相傳質分系數 D 近似等于氣相傳質分系數32、單向擴散中飄流因子 A 。A >1 B <1 C =1 D 不一定33、已知SO2水溶液在三種溫度t1、t2、t3下的亨利系數分別為E1=0.0035atm、E2=0.0

18、11atm、E3=0.00625atm，則_A_。A t1<t2 B t3>t2 C t1>t2 D t3<t134、逆流操作的吸收塔，當吸收因素A<1且填料為無窮高時，氣液兩相將在_B_達到平衡。A 塔頂 B 塔底 C 塔中部 D 不確定35、對一定操作條件下的填料吸收塔，如將填料層增高一些，則塔的HOG將_C_，NOG將_A_。A 增大 B 減小 C 不變 D 不能判斷36、吸收塔的設計中，若填料性質及處理量（氣體）一定，液氣比增加，則傳質推動力 A ，傳質單元數 B ，傳質單元高度 C ，所需填料層高度 B 。A 增大 B 減小 C 不變 D 不能判斷37、

19、料塔中用清水吸收混合氣中NH3，當水泵發生故障上水量減少時，氣相總傳質單元數NOG A .A增加 B 減少 C不變 D不確定三、判斷題1、吸收操作線方程的斜率是L/V。 （ ）2、脫吸因數S的表達式為L/mV。 （ × ）3、用水吸收H2屬于液膜吸收。 （ ）4、吸收過程中，當吸收操作線與平衡線相切或相交時，吸收劑用量最少，吸收推動力最大。（ × ）5、高溫有利于吸收操作。 （ × ）6、高壓有利于解吸操作。 （ × ）7、亨利定律中亨利系數E與m間的關系是。（ ）8、費克定律描述的是分子擴散速率基本規律。（ ）9、等分子反扣擴散適合于描述吸收過程中的傳

20、質速率關系。（ × ）10、當填料層高度等級于傳質單元高度HOG時，則該段填料層的傳質單元數NOG1。（ ）11、在液相中，若溫度提高1倍，粘度不變，則擴散系數D增大1倍。（ ）12、當氣體處理量及初、終濃度已被確定，若減少吸收劑用量，操作線斜率不變。（ × ）13、漂流因數反映分子擴散對傳質速率的影響。（ × ）14、對流擴散就是渦流擴散。（ × ）15、計算填料吸收塔時，其NOG的含意是傳質單元高度。( × )16、工業上的吸收是在吸收塔中進行的,逆流操作有利于吸收完全并可獲得較大的傳質推動力。（ ）17、吸收操作時，在Y-X圖上吸收操作線

21、的位置總是位于平衡線的上方。（ ）18、對于逆流操作的填料吸收塔，當氣速一定時，增大吸收劑的用量，則出塔溶液濃度降低，吸收推動力增大。（ ）19、溶解度系數H值很大，為易溶氣體。（ ）四、簡答題1、吸收傳質中雙膜理論的基本論點有哪些？答：雙膜理論的基本論點為：吸收時，在氣、液相間有一一固定的界面，界面兩側分別存在著氣膜和液膜，兩膜內均呈滯流流動。吸收過程中溶質以穩定的分子擴散的方式從氣相主體連續通過此兩層停滯膜而進入液相主體。在相界面上兩相互成平衡狀態，不存在吸收阻力。吸收阻力集中在兩層膜內，兩膜以外為氣相主體和液相主體，處于充分湍動，各點濃度均一，不存在濃度差。2、吸收速率方程有哪些表達方式

22、？（以總吸收系數表示）答：吸收速率方程的表達式有：NAKY（Y-Y）Ky（y-y*）KX（X-X）K（-）KG（p-p）KL（C-C）3、請寫出亨利定律的幾種表達形式，并說明它們的適用場合。答：亨利定律的表達式為：、它們適用于低濃度氣體吸收，稀溶液的情況。4、提高吸收速率應采取哪些措施？答：（1）增大湍動程度（2）增大氣液接觸，從而增大傳質系數（3）增大液氣比，使傳質推動力增大。5、填料吸收塔由哪幾部分構成？答：填料吸收塔由塔體、填料、液體噴淋裝置、液體再分布器、氣、液進出口裝置構成。6、列出你所知道的填料種類。答：拉西環、鮑爾環、階梯環、網環、弧鞍形、矩鞍形、波紋填料、環、鞍形網等7、什么叫

23、液泛現象？答：當氣速增大，使氣、液間的摩擦阻力增大至足以阻止液體下流，塔內液體迅速積累而達到泛濫，液體被氣流帶出塔頂，吸收操作完全被破壞，此現象即為液泛現象。8、 請說明填料吸收塔中設置液體再分布器的作用。答：填料吸收塔中每隔一定距離設置液再分布器是為了避免在填料層中液體發生偏流現象而使液體分布不均勻，從而影響吸收效果的一種措施。9、求取最小液氣比有何意義?適宜液氣比如何選擇?增大液氣比對操作線有何影響?答：溶質氣體A得以吸收的最小溶劑用量、最小液氣比時，欲達到分離要求需填料層高度（或理論塔板數）無窮大，所以在最小液氣比時，吸收操作只在理論上才能進行。當液氣比比最小液氣比還小時，有一部分操作線

24、會在平衡線之下，吸收在理論上都行不通了，而為脫吸了。與解吸的分界線。 適宜液氣比常在最小液氣比的1.1-1.5倍范圍內。 增大液氣比，操作線更遠離平衡線，越加有利于吸收。10、物理吸收與化學吸收的主要區別在哪里?答：物理吸收，主要是物理溶解過程，是可逆過程，熱效應較小，吸收效率也低。化學吸收，是化學反應過程，混合氣中某組分與溶劑或溶液中其他物質發生反應，一般為不可逆過程，熱效應也大，吸收效率高。11、吸收與解吸在什么情況下發生?從平衡線與操作線的位置加以說明。答：當混合氣中溶質A的分壓大于與溶液中溶質A濃度成平衡的氣體分壓時（>），發生吸收過程，反之，當<時，發生解吸過程。顯示在相

25、圖中，操作線在平衡線上方，為吸收。操作線在平衡線下方，為解吸。12、何謂氣膜控制吸收?如何提高吸收總系數？答：當溶質氣體A為易溶氣體時，值較小，1/K1/km/k，1/K1/k，此時為氣膜控制吸收。 因為Kk， 所以關鍵是提高氣相傳質分系數。增大湍動程度，提高氣液接觸面積，可提高k。13、何謂液膜控制吸收?如何提高吸收總系數?答：當氣體為難溶氣體時，m值較大，1/K1/k1/k，1/K1/k，此時為液膜控制吸收。因為Kk，所以關鍵是提高液相傳質分系數k。降低液膜厚度是提高k的有效方法。14、試說明填料吸收塔由哪幾個主要部分組成？并指出氣、液的流向。答：組成：由塔體、填料、液體噴淋裝置、填料的支

26、承柵板和氣液進出口裝置流向：混合氣由塔底進入與塔頂噴淋而下的吸收劑逆流接觸，后分別排出塔外。15、欲提高填料吸收塔的回收率，你認為應從哪些方面著手？答：（1）、降低操作溫度或增大壓力，可使吸收速率提高，使回收率提高；（2）、在保證不發生“液泛”在前提下，適當增大氣速；（3）、適當增大吸收劑的用量（增大噴淋密度）,可使回收率提高（但會導致操作費增大，溶液濃度X下降）；（4）、噴淋液體應均勻，并保證填料被充分潤濕；（5）、可適當增加填料層高度。圖10-29 例10-21附圖五、計算題1 某填料塔用水吸收混合氣中丙酮蒸汽。混合氣流速為V=16kol/，操作壓力P=101.3kPa。已知容積傳質系數，

27、相平衡關系為（式中氣相分壓的單位是kPa，平衡濃度單位是）。求：容積總傳質系數及傳質單元高度；解：由亨利定律 =（1） 液相阻力占總阻力的百分數為： 2、 低含量氣體逆流吸收，試證： 式中為塔底的吸收推動力；為塔頂的吸收推動力。證明：由物料衡算得： 低濃度吸收 得 3、 某填料吸收塔用含溶質的溶劑逆流吸收混合氣中的可溶組分，采用液氣比L/V=3，氣體入口質量分數回收率可達。已知物系的平衡關系為y=2x。今因解吸不良使吸收劑入口摩爾分數升至，試求：（1） 可溶組分的回收率下降至多少？（2） 液相出塔摩爾分數升高至多少？解： （1） = 當上升時，由于不變，不變 也不變，即（3） 物料衡算 =4、

28、 有一填料吸收塔，在28及101.3kPa，用清水吸收200m3/h氨-空氣混合氣中的氨，使其含量由5%降低到0.04%（均為摩爾%）。填料塔直徑為0.8m，填料層體積為3 m3，平衡關系為Y=1.4X，已知Kya=38.5kmol/h。問（1）出塔氨水濃度為出口最大濃度的80%時，該塔能否使用？（2）若在上述操作條件下，將吸收劑用量增大10%，該塔能否使用？（注：在此條件下不會發生液泛）解：（1） 惰性氣體流量 該塔現有填料層高度 因為 所以該塔不適合。（2）吸收劑用量增大10%時 因為 所以該塔適合。5、 一填料塔用清水逆流吸收混合氣中的有害組分A。已知操作條件下氣相總傳質單元高度為1.5

29、m，進塔混合氣組成為0.04（A的摩爾分率，下同），出塔尾氣組成為0.0053，出塔水溶液濃度為0.0128，操作條件下平衡關系為Y=2.5X。試求：（1）液氣比為最小液氣比的多少倍？（2）所需填料層高度？（3）若氣液流量和初始組成不變，要求尾氣濃度降至0.0033，求此時填料層高度為若干米？解：（1）液氣比為最小液氣比的多少倍? 則 (2）所需填料層高度？ 故 (3) 此條件下的填料層高度。 6、某逆流操作的吸收塔，用清水洗去氣體中的有害組分。已知該塔填料層總高度為9m，平衡關系Y=1.4X，測得氣體進、出口濃度Y1=0.03，Y2=0.002，液體出口濃度X1=0.015（均為摩爾比）。試

30、求：（1）操作液氣比L/V；（2）氣相總傳質單元高度HOG，（3）如果限定氣體出口濃度Y2=0.0015，為此擬增加填料層高度，在保持液氣比不變的條件下應增加多少？解：（1）操作液氣比L/V； （2）氣相總傳質單元高度HOG， 因 故 （3）？ 由題意知 =0.0015 其它條件不變，則 不變新情況下的傳質單元數為： 故 /7、某廠吸收塔填料層高度為4m，用水吸收尾氣中的有害組分A，已知平衡關系為Y=1.5X，塔頂X2=0，Y2=0.004，塔底X1=0.008，Y1=0.02，求：（1） 氣相總傳質單元高度；（2） 操作液氣比為最小液氣比的多少倍；（3） 由于法定排放濃度Y2必須小于0.00

31、2，所以擬將填料層加高，若液氣流量不變，傳質單元高度的變化亦可忽略不計，問填料層應加高多少？解:（1）氣相總傳質單元高度 （2）操作液氣比為最小液氣比的多少倍因為X2=0，故 則 （3）？ 則 所以 所以 8、在總壓P=500kN/m2、溫度t=27下使含CO23.0%（體積分率）的氣體與含CO2370g/m3的水相接觸，試判斷是發生吸收還是解吸?并計算以CO2的分壓差表示的總傳質推動力。已知：在操作條件下，亨利系數E=1.73×105 kN/m2，水溶液的密度可取1000kg/ m3，CO2的相對分子質量為44.【解】 此題是考查對亨利定律是否能靈活應用。主要是應用亨利定律，計算出

32、與溶液相平衡的氣相分壓PA*，再與氣相主體中CO2的分壓PA進行比較。若PA*<PA,則發生吸收現象；PA*=PA，則兩相平衡；PA*>PA，則發生解吸現象。 由題意可知， 對稀水溶液， 于是 而氣相主體中CO2的分壓 可見，故將發生解吸現象。 以分壓表示的總傳質推動力 9、一逆流操作的常壓填料吸收塔，擬用清水吸收混合氣所含的少量溶質。入塔氣體中含溶質1%（體積分率），經吸收后要求溶質被回收80%，此時水的用量為最小用量的1.5倍，平衡線的關系為y=x，氣相總傳質單元高度為1.2m，試求所需填料層高度。【解】 此題為典型的吸收設計型問題，涉及有關吸收計算的最基本的解題方法。由最小液

33、氣比入手，通過計算出實際的液氣比，找到脫吸因數，計算出傳質單元數，最后確定整個塔高。屬于低濃氣體吸收。 (1)平均推動力法首先需要求出吸收劑出塔時的濃度xb,由全塔物料衡算得由 塔高 （2）吸收因數法 此時塔高 10、在常壓逆流操作的填料吸收塔中用清水吸收空氣中某溶質，進塔氣體中溶質的含量為8%（體積分率），吸收率為98%，操作條件下的平衡關系為y=2.5x,取吸收劑用量為最小用量的1.2倍，試求： （1）水溶液的出塔濃度； （2）若氣體總傳質單元高度為0.8m，現有一填料層高度為9m的塔，問該塔是否合用？【解】 （1）屬于低濃度氣體吸收 水溶液出塔濃度 （2）要核算一個塔是否合用，較簡單的方

34、法是采用設計型的解題思路。即求出完成吸收任務所需要的填料層高度h需，若h需小于等于現有的填料層高度h，則可以完成吸收任務，塔合用；否則，就不能完成吸收任務，塔不合用。 仍可采用平均推動力法和吸收因數法。 平均推動力法由于水溶液的出塔濃度已經算數，即氣液兩相的4個濃度都已得到，則塔高 吸收因數法 此時 即所需填料層高度11.4m，大于9m，故該塔不合用。11、某填料吸收塔，用清水除去氣體混合物中有害物質，若進塔氣中含有害物質5%（體積分率），要求吸收率為90%，氣體流率32kmol/(m2·h),液體流率為24 kmol/(m2·h)，此液體流率為最小流率的1.5倍。如果物系

35、服從亨利定律，并已知液相傳質單元高度HL為0.44m，氣相體積分傳質系數kya=0.06kmol/(m3·s·y),該塔在常溫下逆流等溫操作。試求： （1）塔底排出液的組成；（2）所需填料層高度。【解】 屬于低濃氣體吸收。（1） 出塔液相組成 （2） 即 所以 有 由于題中并未給出氣相總體積傳質系數kYa,而是給出了氣相分體積傳質系數kya,所以不能直接求出總傳質單元高度HOG,要先求出分傳質單元高度HG。 則 12、已知某填料吸收塔直徑為1m，填料層高度4m。用清水逆流吸收空氣混合物中某可溶組分，該組分進口濃度為8%，出口為1%（均為摩爾分率），混合氣流率30kmol/h

36、,操作液氣比為2，相平衡關系為y=2x。試求： （1）氣相總體積傳質系數Kya; （2） 塔高為2m處氣相濃度； （3） 若塔高不受限制，最大吸收率為多少？【解】 （1）先求出單位塔截面積上混合氣體的流率 根據例題9-4的結論，有 則傳質單元高度為 氣相總體積傳質系數 （2）2m塔高所對應的傳質單元數為 設2m處氣液相濃度分別為y、x，則 即 （1） 又由物料衡算可知 （2） 聯合求解方程（1）、（2）得 (3) 若塔高不受限制，又S=1，則操作線落在平衡線上，當xa=0時，ya必等于0。故吸收率 13、擬在常壓吸收塔中用清水吸收空氣中的氨，已知入塔空氣中氨氣含量1.3%（體積分數），要求氨的

37、回收率為99%，已知塔內操作氣流密度為180kmol/(m2·h),實際用量為最小用水量的1.5倍，操作條件下的氣液平衡關系為y=1.2x，氣體體積總傳質系數Kya為360 kmol/(m3·h)。因為氣液相濃度都很小，可近似認為氣液流密度均為常數，且X=x ,Y=y，計算填料層高度。【解】由題知，最小液氣比：實際液氣比： 解吸因素：14、在填料層高度為4m的常壓逆流吸收塔內。用清水吸收空氣中的氨，已知入塔空氣含氨5%（體積分數），要求按回收率為90%，實際液氣比為0.98，又已知在該塔操作條件下，氨水系統的平衡關系為y=mx(m為常數；x,y分別為液氣相中的摩爾分數)且測

38、得與含氨1.77%（體積分數）的混合氣充分接觸后的水中氨的濃度為18.89g氨/1000g水。求：（1）該填料塔的氣相總傳質單元高度，m。（2）先水溫上升，其他操作條件不變，試分析氣、液相出塔濃度如何變化？（1）y=0.0177時，使其平衡的液相濃度為 由y=mx得： 所以 （2）水溫上升時，m增大，即平衡線斜率增大，由于氣液流量不變，所以L/G不變，即操作線斜率不變，那么相平衡線與操作線的間距減小，傳質推動力減小，而由于其他條件不變，所以HOG不變，則NOG也不變，而A減小，所以使得全塔的傳質效果變差，因此出塔氣體濃度ya增大。有根據物料衡算，Xb=Xa+G(Yb-Ya)/L，所以xb減小。 因此，水溫上升時，ya增大，xb減小。15、現有一逆流操作的填料吸收塔，塔徑為1.2m，用清水脫除原料氣中的甲醇，已知原料氣處理量為2000m3/h，（標準狀態下），原料氣中含甲醇的摩爾分數為0.08，現在塔A、B兩點分別采出氣液兩相的進樣分析得：A點：xA=0.0216 yA=0.05 B點：xB=0.0104 yB=0.02484取樣點AB間填料層高度z=1.14m，并已知z填料層高度相當一塊理論板，若果全塔性能近似相同。試求：（1）塔操作氣液比及水的用量；（2）塔內氣液間總的體積傳質系數Kya；（3）如現在操作條件下，使甲醇脫除率達98%【解】（