1.对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统,当温度不变,而操作总压增加时,其相平衡常数m将___减小____,亨利系数E将___不变____。(4分)
2.易溶气体溶液上方的分压__小____,难溶气体溶液上方的分压__大__。只要组分在气相中的分压___大于_____液相中该组分的平衡分压,吸收就会继续进行,直至达到一个新的__平衡___为止。(4分)
3.氧气在水中的溶解,阻力主要集中在 液相 。氨气在水中的溶解,阻力主要集中在 气相 。(4分)
4.画出逆流操作的吸收示意图 。(2分)
5.某操作中吸收塔:用清水逆流吸收混合气体中的A组分,若y1下降,其余操作条件不变,则回收率有何变化 增大 ;若L增加,其余操作条件不变,则出塔液体浓度X1有何变化 减小 。(4分)
6.低浓度气体吸收中,已知平衡关系服从亨利定律,kG=2.74×10-7kmol/(m2.s.kPa),kL=6.94×10-
5 m/s,H=1.5 kmol/(m3.kPa)。则气相吸收总系数等于2.73×10-7kmol/(m2.s.kPa) ,此体系属____气膜______控制(4分)。
7.在常压下,20℃时,氨在空气中的分压为15.2 kPa, 与之平衡的氨水浓度为15 kg NH3/100 kg H2O,此时m=___1.095_______。
8低浓度气体吸收中,已知平衡关系为y=2x,kxa=0.2 kmol/m3.s, kya=2×10-5 kmol/m3.s,, 则此体系属____气膜__________控制。
9开茶叶店进货渠道、当吸收剂用量增加时,传质推动力将 增加,操作费将增加 ,而设备投资将减少 。
9开茶叶店进货渠道、当吸收剂用量增加时,传质推动力将 增加,操作费将增加 ,而设备投资将减少 。
10、吸收操作时,吸收塔其他条件不变,操作总压增加一倍,则相平衡常数m将将变为原来的( 0.5 )倍,传质推动力将 ( 增加 )
11.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 相平衡常数 表示,而操作线的斜率可用 操作液气比 表示。
12.菲克定律是对物质分子扩散现象基本规律的描述,其数学表达式为 JA=-DABdcA/dz 。
13.在低浓度难溶气体的逆流吸收塔中,在气液进口浓度一定的情况下,要求的吸收率越高,对应于同一S值的NOG将 变大 。同理,在气液进口浓度及溶质吸收率已知的条件下,若L/V减小,则溶液出口浓度将 变大 ,NOG将变大 。(变大,不变,变小)(3分)
二简答题
1.在气相流量V隋唐演义排名、气相进出塔浓度Y1手机市场调查报告、Y2及液相进口浓度X2已知的情况下,用图解法说明逆流吸收操作中最小液气比的求法,并写出最小液气比计算公式,指出各条线名称。
答:(L/V)min=(Y1-Y2)/( X1*-X2);操作线和平衡线;图示略。
2.吸收的两个极限是什么(5分)。诺基亚520怎么样答: 吸收剂用量非常大时,尾气Y2与吸收剂组成X2平衡;吸收剂用量非常小时,吸收液组成X1与混合气组成Y1平衡。
3.什么叫分子扩散?描述其基本规律的定律是什么,并写出该定律的数学表达式。
分子扩散是在一相内部有浓度差异的条件下,由于分子的无规则热运动而造成的物质传递现象。描述其基本规律的定律是菲克定律,数学表达式为JA=-DABdcA/dz。
3.什么是双膜理论?其假设是什么?适用范围?(5分)
答:双膜理论是关于吸收过程机理的理论。假设:在气液流体之间有一个固定的界面,在界面两侧分别有一个液膜和气膜,在这两个膜里发生的是分子扩散,膜外发生的是湍流。界面上气液平衡,并且没有阻力,在膜外也没有阻力。全部的传质阻力集中在这两个膜里。
适用于湍流程度不是很大的气液之间的吸收,有固定的相界面。
1.(17分)在逆流吸收塔中,用清水吸收空气中的氨,将氨的浓度由2%降至0.5%(V),混合气流量为0.1 kmol/m2·s,在100.3 KPa,25℃时,平衡关系 Y*=0.8X,吸收系数Kya=0.06 kmol/m3·s,取吸收剂用量为最小液体用量的 1.5倍。
迪丽热巴演的乔晶晶求:(1)吸收剂用量和出口液浓度X1;(2)填料层高度。
解:(1)(8分)L=? х2=0 Lmin= Kmol/s·m2
L=1.5 Lmin=1.5×0.067=0.1005 Kmol/h
(2)(9分)NOG:
NOG=
Z=HOG·NOG HOG = Z=1.43×3.47=4.96m
2.有一吸收塔,填料层高度为4m,用清水吸收混合气中的A组分。混合气的摩尔流速为30kmol/(m2.h),含A组分6%(体积),吸收率为98%;水的摩尔流速为60kmol/(m2.h)。等温逆流吸收,平衡关系Y*=0.8X。吸收过程为气膜控制,KGa与气相摩尔流速的0.8次方成正比。若塔径,吸收率和其它操作条件不变,试计算仅当混合气摩尔流速增大一倍时的填料层高度。
解:(1)原来工况:,
脱吸因数
清水吸收,气相传质单元数可用下式计算:
(2)后来工况:,塔径,吸收率和其它操作条件不变
KYa与气相摩尔流速的0.8次方成正比,即
则后来填料层高度变为
3.空气和氨的混合气体,在直径为0.8m 的填料吸收塔中用清水吸收其中的氨。已知送入的空气量为1390kg/h ,混合气体中氨的分压为1.33kPa ,经过吸收后混合气中有99.5%的
氨被吸收下来。操作温度为20℃,压力为101.325kPa 。在操作条件下,平衡关系为Y*=0.75X 。若吸收剂(水)用量为52kmol/h 。已知氨的气相体积吸收总系数KYa =314kmol/(m3.h )。试求(1) 吸收液的出塔组成;(2)操作液气比为最小液气比的多少倍?(3)所需填料层高度。
解:(1)求吸收液的出塔组成
X2=0
(2)求操作液气比为最小液气比的多少倍
β=1.08/0.746=1.42
(3)求所需填料层高度
m
4、在一逆流吸收塔中,用三乙醇胺水溶液吸收混于气态烃里的H2桂花雨S,进塔气相含H2S 2.91%(体积),要求吸收率不低于99%,操作温度300K,压强为101.3Kpa,平衡关系为Y*=2X,进塔液体为新鲜溶剂,出塔液体中H2S浓度为0.013kmol(H2S)/kmol(溶剂)。已知单位塔截面上单位时间流过的惰性气体量为0.015kmol/(m2•s),气相体积吸收总系数为0.000395kmol/(m3•s•kPa)。试求:
(1)气相总传质单元高度 HOG;(6分)
(2)气相总传质单元数NOG;(6分)
(3)所需填料层高度。 (4分)
解:y1=2.91% φA=0.99 P=101.33KPa T=300K
x2=0 x1=0.013 v/Ω=0.015
Y1=0.03 Y1*=0.026
Y2=Y1(1-φA)=0.0003
ΔYm=0.00143
NoG=(Y1-Y2)/ ΔYm=20.97
HoG= (v/Ω)/KYa=0.375
Z=7.8m
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