吸收习题(答案)

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1、5.5习题精选5-1当压力不变时，温度提高1倍，溶质在气相中的扩散系数提高2.83倍；假设某液相黏度随温度变化很小，绝对温度降低1倍，则溶质在该液相中的扩散系数降低1倍。5-2等分子反向扩散适合于描述精馏过程；单向扩散适合描述吸收和解吸过程。5-3双组份理想气体进行单向扩散。当总压增加时，若维持溶质A在气相各部分分压不变，传质速率将减少；温度提高，则传质速率将增加；气相惰性组分摩尔分率减少，则传质速率将增加。5-4常压、25℃低浓度的氨水溶液，若氨水浓度和压力不变，而氨水温度提高，则亨利系数E增加，溶解度系数H减小，相平衡常

2、数m增加，对吸收过程不利。5-5常压、25℃低浓度的氨水溶液，若氨水上方总压增加，则亨利系数E不变，溶解度系数H不变，相平衡常数m减少，对解吸过程不利。5-6常压、25℃密闭容器内装有低浓度的氨水溶液，若向其中通入氮气，则亨利系数E不变，溶解度系数H不变，相平衡常数m减少，气相平衡分压不变。5-7含5％（体积分率）二氧化碳的空气－二氧化碳混合气，在压力为101.3kPa，温度为25℃下，与浓度为1.1×10－3kmol/m3的二氧化碳水溶液接触,已知相平衡常数m为1641，则CO2从气相向液转移，以液相摩尔分率表示的传质总推

3、动力为1.07×10-5。5-8填料吸收塔内，用清水逆流吸收混合气体中的溶质A，操作条件下体系的相平衡常数m为3，进塔气体浓度为0.05（摩尔比），当操作液气比为4时，出塔气体的极限浓度为0；当操作液气比为2时，出塔液体的极限浓度为0.0167。5-9难溶气体的吸收过程属于液膜控制过程，传质总阻力主要集中在液膜侧，提高吸收速率的有效措施是提高液相流体的流速和湍动程度。5-10在填料塔内用清水吸收混合气体中的NH3，发现风机因故障输出混合气体的流量减少，这时气相总传质阻力将增加；若因故清水泵送水量下降，则气相总传质单元数不变。

4、5-11低浓度逆流吸收塔中，若吸收过程为气膜控制过程，同比例增加液气量，其他条件不变，则HOG增加，增加，出塔液体X1下降，出塔气体Y2增加，吸收率下降。5-12采用逆流填料吸收塔吸收某溶质，当要求液体含量不低于某一数值，且工艺对吸收剂用量有一定的限制，结果填料未能得到充分润湿时，总传质系数降低25，工业上通常采用吸收液再循环流程提高填料的润湿率，当总传质系数提高程度大于传质推动力降低程度时，此操作对吸收过程是有利的。5-13溶质A的摩尔比XA=0.2的溶液与总压为2atm，YA=0.15（摩尔比）的气体接触，此条件下的平衡

5、关系为=1.2XA(atm)。则此时将发生吸收过程；用气相组成表示的总传质推动力=0.03；若系统温度略有提高，则将降低；若系统总压略有增加，则将增加。5-14在吸收塔设计中，传质单元高度的大小反映了吸收塔设备效能的高低；传质单元数反映了吸收过程的难易程度。5-15在一逆流吸收塔内，填料层高度无穷大，当操作液气比>m时，气液两相在塔顶达到平衡；当操作液气比

6、吸收塔清水流量增加，则出口气体中氨的浓度减少，出口液中氨的浓度减少，溶质回收率增大。5-17在常压低浓度溶质的气液平衡体系中，当温度和压力不变时，液相中溶质浓度增加，溶解度系数H不变，亨利系数E不变。5-18对于易溶气体的吸收过程，气相一侧的界面浓度Yi接近于Y＊（液相主体浓度平衡的摩尔比），而液相一侧的界面浓度Xi接近于X（液相主体浓度）。5-19解吸过程中，解吸塔某截面的气相溶质分压小于液相浓度的平衡分压，解吸操作线总在平衡线的下方。5-20吸收因数可表示为A＝L／（Vm），它在X-Y图的几何意义是吸收操作线斜率与平衡线

7、斜率之比。5-21当减少吸收剂用量，Y1、Y2和X2不变，则传质推动力减少，操作线将靠近平衡线，吸收塔设备费用将增加。5-22一定操作条件下的填料吸收塔，若增加填料层高度，则传质单元高度HOG将不变，传质单元数NOG将增加。5-23在填料吸收塔设计过程中，若操作液气比则全塔平均吸收推动力为0，填料层高度无穷大。255-24．传质单元数与分离要求、平衡关系、操作液气比有关。5-25.最大吸收率ηmax与液气比、液体入塔浓度、相平衡常数有关。5-26.在25℃下，用CO2浓度为0.01kmol/m3和0.05kmol/m3的CO

8、2水溶液分别与CO2分压为50.65kPa的混合气接触，操作条件下相平衡关系为pA*=1.66×105x(kPa),试说明上述两种情况下的传质方向，并用气相分压差和液相摩尔浓度差分别表示两种情况下的传质推动力。解：pA*=1.66×105×1.8×10-4=29.9(kPa)pA=50.6