化工原理试题库卡片 题型 填空 难度 易 章节 第七章第一节  页码 下册p46 知识点 一般 分值 3  试题 吸收操作的依据是_____,以达到分离气体混合物的目的。混合气体中,能够溶解于溶剂中的组分称为_____或_____。 答案与评分标准 各组分在同一种溶剂中溶解度的差异(2分)吸收质(0.5分)溶质(0.5分)(共3分)    化工原理试题库卡片 题型 填空 难度 易 章节 第七章第2节  页码 下册p50 知识点 重点 分值 3  试题 若某气体在水中的亨利系数E值很大,说明该气体为_____气体。在吸收操作中__压力和_____湿度可提高气体的溶解度,有利于吸收。 答案与评分标准 难溶 增加 降低(每个空1分,共3分)   化工原理试题库卡片 题型 填空 难度 中 章节 第七章第2节  页码 下册p50,51,52 知识点 重点 分值 3  试题 对接近常压的溶质浓度低的气液平衡系统,当总压增大时,亨利系数E_____,相平衡常数m_____,溶解度系数H_____。 答案与评分标准 不变 减小 不变(每个空1分,共3分)   化工原理试题库卡片 题型 填空 难度 中 章节 第七章第4节  页码 下册p72 知识点 重点 分值 2  试题 由于吸收过程中气相溶质分压总是_____溶质的平衡分压,因此吸收操作线总在平衡线的_____。 答案与评分标准 大于 上方(每个空1分,共2分)   化工原理试题库卡片 题型 填空 难度 中 章节 第七章第4节  页码 下册p72 知识点 重点 分值 3  试题 当V,Y1,Y2及X2一定时,增加吸收剂用量,操作线的斜率____,吸收推动力____;此斜率又称为___。 答案与评分标准 增大 增加 液气比(每个空1分,共3分)   化工原理试题库卡片 题型 填空 难度 易 章节 第七章第4节  页码 下册p78 知识点 一般 分值 3  试题 吸收因数S可表示为_____,它是_________与_______得比值。 答案与评分标准 Mv/L 平衡线斜率m 操作线斜率L/V(每个空1分,共3分)   化工原理试题库卡片 题型 填空 难度 中 章节 第七章第4节  页码 下册p72 知识点 重点 分值 2  试题 当吸收剂用量为最少用量时,吸收过程的推动力为_____,则所需填料层高度将为___。 答案与评分标准 零 无限高(每个空1分,共3分)   化工原理试题库卡片 题型 填空 难度 中 章节 第七章第3节  页码 下册p64~65 知识点 次重点 分值 2  试题 双膜理论是将整个相际传质过程简化为 __________。 答案与评分标准 经由气、液两膜层的分子扩散过程(2分)   化工原理试题库卡片 题型 填空 难度 中 章节 第七章第3节  页码 下册p67 知识点 次重点 分值 2  试题 吸收过程中,KY是以_____为推动力的总吸收系数,它的平位是_____。 答案与评分标准 Y-Y* Kmol/(m2﹒s)(每个空1分,共2分)   化工原理试题库卡片 题型 填空 难度 中 章节 第七章第3节  页码 下册p67 知识点 次重点 分值 2  试题 用水吸收氨-空气混合气体中的氨,它是属于_____控制的吸收过程,对于该过程来说,要提高吸收速率,则应该设法减小_____。 答案与评分标准 气膜 气膜阻力(每个空1分,共2分)   化工原理试题库卡片 题型 填空 难度 中 章节 第七章第3节  页码 下册p68 知识点 次重点 分值 2  试题 若总吸收系数和分吸收系数间的关系可表示为1/KL=1/KL+H/KG,其中1/KL表示_____,当_____项可忽略时,表示该吸收过程为液膜控制。 答案与评分标准 液膜阻力 H/KG(每个空1分,共2分)   化工原理试题库卡片 题型 填空 难度 中 章节 第七章第4节  页码 下册p74 知识点 次重点 分值 2  试题 在吸收过程中,由于吸收质不断进入液相,所以混合气体量由塔底至塔顶_____。在计算塔径时一般应以_____的气量为依据。 答案与评分标准 逐渐减少 塔底(每个空1分,共2分)   化工原理试题库卡片 题型 填空 难度 中 章节 第七章第4节  页码 下册p84 知识点 次重点 分值 3  试题 求传质单元数时,对于低浓度气体吸收,当平衡线为直线可用_____法,当平衡线为弯曲程度不大的曲线时可用_____法,当平衡线为任意形状曲线时可用_____法。 答案与评分标准 解析法 梯形图解 图解积分(每个空1分,共3分)   化工原理试题库卡片 题型 填空 难度 中 章节 第七章第2节  页码 下册p50 知识点 次重点 分值 1  试题 有利于吸收操作的条件 () ) (A)温度下降,总压上升 (B)温度上升, 总压下降 (C)温度、总压均下降 (D)温度、总压均上升 答案与评分标准 (A)(1分)  化工原理试题库卡片 题型 填空 难度 中 章节 第七章第2节  页码 下册p51,52 知识点 重点 分值 1  试题 对于一定的物系,当温度升高时,溶解度系数H与相平衡常数m的变化为( ) 答案与评分标准 (D)(1分)   化工原理试题库卡片 题型 选择 难度 中 章节 第7章第3节  页码 下册p68 知识点 次重点 分值 1  试题 “液膜控制”吸收过程的条件是() (A)易溶气体,气膜阻力可忽略。(B)难溶气体,气膜阻力可忽略。 (C)易溶气体,液膜阻力可忽略。(D)难溶气体,液膜阻力可忽略。 答案与评分标准 (B)(1分)   化工原理试题库卡片 题型 选择 难度 易 章节 第7章第1节  页码 下册p46 知识点 一般 分值 1  试题 吸收操作的作用是分离() (A)气体混合物。(B)液体均相混合物。 (C)气液混合物。(D)部分互溶的液体混合物。 答案与评分标准 (A)(1分)   化工原理试题库卡片 题型 选择 难度 中 章节 第7章第4节  页码 下册p72 知识点 重点 分值 2  试题 当Y,Y1,Y2及X2一定时,减少吸收剂用量,则所需填料层高度Z与液相出口浓度X1的变化为() (A)Z,X1均增加。(B)Z,X1均减小。 (C)Z减少,X1增加。(D)Z增加,X1减小。 答案与评分标准 (A)(2分)   化工原理试题库卡片 题型 选择 难度 较难 章节 第7章第2节  页码 下册p50,51 知识点 重点 分值 2  试题 在一符合亨利定律的气液平衡系统中,溶液在气相中的摩尔浓度与其在液相中的摩尔浓度的差值为() (A)正值。(B)负值。 (C)零。(D)不确定。 答案与评分标准 (D)(2分)   化工原理试题库卡片 题型 选择 难度 中 章节 第7章第 节  页码 下册p69 知识点 次重点 分值 1  试题 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)X*-X。(B)X-X*。 (C)Xi-X。(D)X-Xi。 答案与评分标准 (A)(1分)   化工原理试题库卡片 题型 选择 难度 中 章节 第7章第3节  页码 下册p65,66,67 知识点 次重点 分值 1  试题 某吸收过程,已知气膜吸收系数Ky为4﹡10-4Kmol/(m2﹒s),液膜吸收系数Kx为8﹡10-4 Kmol/(m2﹒s),由此可判断该过程() (A)气膜控制。(B)液膜控制。 (C)判断依据不足。(D)双膜控制。 答案与评分标准 (C)(1分)   化工原理试题库卡片 题型 选择 难度 较难 章节 第7章第4节  页码 下册p73 知识点 重点 分值 2  试题 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(X,Y为摩尔比),溶质的回收率为90%,则液气比与最小液气比的比值为() (A)1.5。(B)1.8。 (C)2。(D)3。 答案与评分标准 (C)(2分)   化工原理试题库卡片 题型 选择 难度 较难 章节 第7章第4节  页码 下册p72 知识点 重点 分值 1  试题 在填料塔中用清水吸收混合气中的氨,但用水量减少时,气相总传质单元数NOG将() (A)增加。(B)减小。 (C)不变。(D)不确定。 答案与评分标准 (A)(1分)   化工原理试题库卡片 题型 判断 难度 较难 章节 第7章第2节  页码 下册p48 知识点 次重点 分值 1  试题 用水吸收空气中微量氨的操作,在一定的温度和压强下,只要用水量足够小,接触时间足够长,就能得到很浓的氨水() 答案与评分标准 (X)(1分)   化工原理试题库卡片 题型 判断 难度 中 章节 第7章第3节  页码 下册p68 知识点 次重点 分值 1  试题 用水吸收氧的操作,可视为液膜控制的吸收过程() 答案与评分标准 (√)(1分)   化工原理试题库卡片 题型 判断 难度 中 章节 第7章第3节  页码 下册p69 知识点 次重点 分值 1  试题 以气相组分或液相组成表示总推动力的总吸收速率方程式,都不能直接用于全塔计算() 答案与评分标准 (√)(1分)   化工原理试题库卡片 题型 判断 难度 中 章节 第7章第4节  页码 下册p72 知识点 重点 分值 1  试题 定态操作的连续逆流吸收塔,其操作线方程式与塔内操作温度和压强都有关() 答案与评分标准 (X)(1分)   化工原理试题库卡片 题型 判断 难度 中 章节 第7章第2节  页码 下册p50 知识点 重点 分值 1  试题 亨利定律是描述互成平衡的气,液两相间组成关系的。所以可用于任意条件下的气,液平衡计算() 答案与评分标准 (X)(1分)   化工原理试题库卡片 题型 判断 难度 中 章节 第7章第3节  页码 下册p59 知识点 一般 分值 1  试题 扩散系数是物质的特性常数之一,其值可由实验测定,或从手册中查得() 答案与评分标准 (√)(1分)   化工原理试题库卡片 题型 判断 难度 中 章节 第7章第2节  页码 下册p52 知识点 重点 分值 1  试题 在吸收计算中,为方便起见,常采用物质的量之比Y和X分别表示气,液两相的组成() 答案与评分标准 (√)(1分)   化工原理试题库卡片 题型 判断 难度 中 章节 第7章第2节  页码 下册p53 知识点 次重点 分值 1  试题 利用相平衡关系可判断过程进行的方向。若气相的实际组成Y小于与液相呈平衡的组成Y*(=mx),则为吸收过程() 答案与评分标准 (X)(1分)   化工原理试题库卡片 题型 判断 难度 中 章节 第7章第4节  页码 下册p87 知识点 重点 分值 1  试题 一般来说,增大吸收剂用量,降低入口温度和组成,都可增大吸收推动力,从而提高吸收率() 答案与评分标准 (√)(1分)   化工原理试题库卡片 题型 简答 难度 中 章节 第7章第1节  页码 下册p48 知识点 次重点 分值 5  试题 简述选择吸收剂时,一般应考虑哪些因素? 答案与评分标准 答:一般应考虑如下因素: 吸收剂应对被分离组分有较大的溶解度。 吸收剂应有较高的选择性。 吸收后的溶剂应易于再生。 溶剂的蒸气压更低,粘度较低,化学稳定性较高。 吸收剂应尽可能价廉易得,无毒,不易燃,腐蚀性小。(每个因素1分,5个共5分)   化工原理试题库卡片 题型 简答 难度 中 章节 第7章第2节  页码 下册p50,51,52 知识点 重点 分值 5  试题 写出亨利定律的四种表达式,该定律的应用条件是什么? 答案与评分标准 答:亨利定律的四种表达式为: p*=E·x (1分) p*=c∕H (1分) y*=m·x (1分) y*=mx (1分) 亨利定律只能用于总压不太高时的稀溶液。(1分)   化工原理试题库卡片 题型 简答 难度 中 章节 第7章第2节  页码 下册p53 知识点 次重点 分值 4  试题 相平衡关系在吸收操作中有何应用? 答案与评分标准 答:有下面几方面的应用: 选择吸收剂和确定适宜的操作条件。 判断过程进行的方向。 计算过程推动力。 确定过程进行的极限。(每点1分,共4分)   化工原理试题库卡片 题型 简答 难度 中 章节 第7章第3节  页码 下册p54,63 知识点 一般 分值 4  试题 什么叫分子扩散?什么叫对流扩散? 答案与评分标准 答:由于分子的无规则热运动而造成的物质传递现象称为分子扩散,简称为扩散。(2分) 对流扩散即湍流主体与相界之间的分子扩散与涡流扩散两种传质作用的总称。(2分)(共4分)   化工原理试题库卡片 题型 简答 难度 中 章节 第7章第3节  页码 下册p64 知识点 次重点 分值 5  试题 简述双膜理论的基本论点? 答案与评分标准 答:其基本论点如下: 相互接触的气,液流体间存在着定态的相界面,界面两侧分别存在气膜和液膜,吸收质以分子扩散方式通过此两膜层。(2分) 在相界面处,气液两相处于平衡。(1分) 膜内流体呈滞流流动,膜外流体呈湍流流动,全部组成变化集中在两个有效膜层内。(2分)(共5分)   化工原理试题库卡片 题型 简答 难度 中 章节 第7章第3节  页码 下册p69~70 知识点 次重点 分值 7  试题 简述在使用吸收速率方程式时,需注意哪些事项? 答案与评分标准 答:⑴在使用总吸收速率方程式时,应注意在整个吸收过程所涉及的组成范围内,平衡关系需为直线,即应符合亨利定律。否则即使KyKx为常数,总系数仍会随组成而变化,这将不便于用来进行吸收塔的计算。(3分) ⑵吸收速率方程式只适用于表示定态操作的吸收塔内任一横截面上的速率关系,而不能直接用来描述全塔的吸收速率。(2分) ⑶必须注意各速率方程式中吸收系数与推动力的正确搭配及其单位的一致性。(1分) (4)对于具有中等溶解度的气体而平衡关系不为直线时,不宜采用总系数表示的速率方程式。(1分)   化工原理试题库卡片 题型 简答 难度 较难 章节 第7章第4节  页码 下册p72,73 知识点 重点 分值 5  试题 分析吸收剂用量L的大小与吸收的操作费及设备费的关系,如何确定适宜液气比? 答案与评分标准 答:L的大小与吸收操作费及设备费密切相关。在L>Lmin的前提下,若L增大,塔高可降低,设备费较低,但操作费较高。反之,若L减小,则 操作费减低,而设备费增高。故应权衡利弊。(3分) 要确定适宜的液气比应使以上两种费用之和为最小。根据生产实践经验,一般取L∕V=(1.1~2.0)(L∕V)min或L=(1.1~2.0)Lmin(2分)(共5分)   化工原理试题库卡片 题型 简答 难度 中 章节 第7章第4节  页码 下册p76 知识点 次重点 分值 4  试题 何谓气相总传质单元高度和气相总传质单元数? 答案与评分标准 答:在填料层高度Z的基本计算式Z=,该式右端的数据V/(KyaΩ) 是过程条件所决定的数组,具有高度的单位称为气相总传质单元高度,以HOG表示。(2分) 式中积分项内的分子与分母具有相同的单位,整个积分值为一个无因次的纯数,称为气相总传质单元数,以NOG表示。(2分)(共4分)   化工原理试题库卡片 题型 简答 难度 中 章节 第7章第4节  页码 下册p79 知识点 重点 分值 2  试题 用对数平均推动力法来计算传质单元数的应用条件是什么? 答案与评分标准 答:在吸收操作所涉及的组成范围内,若平衡线和操作线均为直线时,则可用对数平均推动力法来计算传质单元数。(2分)   化工原理试题库卡片 题型 简答 难度 中 章节 第7章第4节  页码 下册p87 知识点 次重点 分值 4  试题 影响溶质吸收率ΦA的因素有哪些?吸收塔在操作过程中可调节的因素是什么? 答案与评分标准 答:影响溶质吸收率ΦA的因素有:物系本身的性质,设备情况(结构,传质面积等)及操作条件(温度,压强,液相流量及入口组成)。(2分) 因为气相入口条件不能随意改变,塔设备又固定,所以吸收塔在操作过程中可调节的因素只能改变吸收剂的入口条件,其中包括流量,组成和温度三个因素。(2分)(共4分)   化工原理试题库卡片 题型 计算 难度 中 章节 第7章第2节  页码 下册p52上册p7 知识点 次重点 分值 5  试题 某吸收塔的操作压强为110KPa,温度为25℃,处理焦炉气1800m3/h。焦炉气中含苯156Kg/h,其他为惰性组分。求焦炉气中苯的摩尔分数和物质的量之比(即摩尔比)。 答案与评分标准 答:⑴求苯的摩尔分数yA。 苯的摩尔质量为M=78Kg/Kmol ①处理焦炉气中苯的物质的量为: nA=mA/M=156/78=2Kmol/h (1分) ②苯的分压为: (2分) ③苯的摩尔分数为: (1分) ⑵求物质的量之比YA 苯的物质的量之比为:(1分)   化工原理试题库卡片 题型 计算 难度 中 章节 第7章第2节  页码 下册p50,51 知识点 重点 分值 5  试题 CO2的体积分数为30%的某种混合气体与水充分接触,系统温度为30℃,总压为101.33KPa。在操作范围内该溶液可适用于亨利定律。求液相中CO2的平衡组成,分别以摩尔分数和物质的量浓度表示。已知30℃时CO2在气相中分压为:P=py=101.33×0.3=30.4Kpa(1分) 答案与评分标准 答: 题给混合气体可按理想气体对待。由分压定律,CO2在气相中分压为:P=py=101.33×0.3=30.4Kpa(1分) ⑴液相中CO2以摩尔分数表示平衡组成X* X*=P/E=30.4/1.88×105=1.617×10-4(1分) ⑵以物质的量浓度表示的平衡组成C* 因C*=HP,其中H=ρs/EMs,(1分) ρs=1000Kg/m3,Ms=18Kg/Kmol 代入已知量可求出C*=ρs/EMs·P=1000×30.4/1.88×105×18= 8.98×10-3Kmol/m3(2分)  化工原理试题库卡片 题型 计算 难度 ①较难②③中 章节 第7章第2节  页码 下册p50,51,52 知识点 重点 分值 6  试题 在总压为101.33Kpa和温度为20℃,测得氨在水中的溶解度数据为:溶液上方氨平衡分压为0.8Kpa时,气体在液体中的溶解度为1g(NH3)/100g(H2O).假设该溶液遵守亨利定律,求:⑴亨利系数E;⑵溶解度系数H;⑶想平衡常数m. 答案与评分标准 解:⑴求亨利系数E, MNH3=17,MH2O=18,P*=0.8Kpa, ①x=1/17/(1/17+100/18)=0.01048.(2分) ②(1分) ⑵求溶解度系数H. (2分) ⑶相平衡常数m (1分)   化工原理试题库卡片 题型 计算 难度 ①较难②③中 章节 第7章第2节  页码 下册p50,51,52 知识点 重点 分值 7  试题 某混合气体中含H2S2%(摩尔百分数),混合气体的温度为20℃,操作压强为101.33Kpa,在此条件下符合亨利定律.已查出20℃时H2S水溶液的亨利系数E为4.893×104Kpa.求:⑴溶解度系数H;⑵相平衡常数m;⑶1000g水中最多可溶解多少克H2S. 答案与评分标准 解:⑴求溶解度系数H. , (1分) ⑵相平衡常数m (1分) ⑶100g水中最多溶解多少g H2S ① H2S在气相中分压P. P=py=101.33×0.02=2.027Kpa(1分) ②(1分) ③每1000g水中最多可溶解的H2S为: 103×2.311×10-3×34×103/(1000)2=7.86×10-2g(2分)   化工原理试题库卡片 题型 计算 难度 较难 章节 第7章第2节  页码 下册p53,51,52 知识点 重点 分值 6  试题 在压强为101.33Kpa,温度为25℃下,溶质组成为0.05(摩尔分数)的CO2-空气混合物与浓度为1.1×10-3Kmol的CO2水溶液接触,判断传质过程方向.已知在101.33Kpa,25℃下CO2在水中的亨利系数E为1.660×105Kpa. 答案与评分标准 解:⑴求相平衡常数m. (1分) ⑵将实际溶液的物质的量浓度换算成摩尔分数. 因(2分) 故(1分) ⑶ 判断过程方向,可由液相或气相来分析(2分) ①由液相分析:,故可知CO2由气相传递到液相,为吸收过程。 或②由气相分析:  结论同①,可知该过程为吸收.   化工原理试题库卡片 题型 计算 难度 中 章节 第7章第3节  页码 下册p57,58 知识点 一般 分值 9  试题 在压强为101.33Kpa, 温度为20℃下,SO2-空气某混合气体缓慢的流过某种液体表面。空气不溶于该液体中。SO2透过2mm厚静止的空气层扩散到液体表面,并立即溶于该液体中,相界面中SO2的分压可视为零。已知混合气中SO2组成为0.15(摩尔分数),SO2在空气中的分子扩散系数为0.115cm2/s。求SO2的分子扩散速率NA,Kmol/(m÷h) 答案与评分标准 解:⑴此题属于单项扩散,求分子扩散速率可用公式: ,其中D、Z、T已知,P=101.33Kpa(2分) ⑵求气相主体中SO2分压PA,1=101.33×0.15=15.2KPa(1分) 题给界面上SO2分压PA,2=0 ⑶求PB,m①气相主体中空气分压PB,1=P-PA,1=101.33-15.2=86.1KPa(1分).②界面上空气分压PB,2=P-PA,2=101.33-0=101.33KPa(1分) ③空气的对数平均分压(2分) ④求NA   化工原理试题库卡片 题型 计算 难度 中 章节 第7章第2,3节  页码 下册p52,67,68 知识点 次重点 分值 10  试题: 在压强为101.33Kpa下, 用清水吸收含溶质A的混合气体,平衡关系服从亨利定律。在吸收塔某截面上,气相主体溶质A的分压为4.0Kpa,液相中溶质A的摩尔分数为0.01,相平衡常数m为0.84,气膜吸收分系数Ky为2.776×10-5Kmol/(m2·s);液膜吸收分系数Kx为3.86×10-3Kmol/(m2·s).求:⑴气相总吸收系数KY,并分析该吸收过程控制因素;⑵吸收塔截面上的吸收速率NA 答案与评分标准解:⑴求KY;分析控制因素 ①(2分)  所以(1分) ②由计算知,气膜阻力1/Ky为3.602×104(m2﹒s)/Kmol,液膜阻力为2.776×10-5(m2﹒s)/Kmol,液膜阻力约占总阻力的0.7%,该吸收过程可视为气膜阻力控制。(2分) ⑵求NA。 (1分) (1分) (1分)    化工原理试题库卡片 题型 计算 难度 易 章节 第7章第3节  页码 下册p67 知识点 次重点 分值 5  试题 某低浓度气体溶质被吸收时,平衡关系服从亨利定律。气膜吸收分系数KG为2.74×10-7Kmol/(m2·s·KPa),液膜吸收分系数KL为6.94×10-5m/s,溶解度系数H为1.5Kmol/(m3·s·KPa)。求气相总吸收系数KG,并分析该吸收过程的控制因素。 答案与评分标准 解:⑴因系数服从亨利定律,故 (2分)  ⑵由计算知: 气膜阻力YKG为3.65×10-6(m2·s·KPa)/Kmol;而液膜阻力1/H·KL为9.6×103(m2·s·KPa)/Kmol,约占总阻力的0.26%,所以该吸收过程可视为气膜阻力控制过程。(2分)   化工原理试题库卡片 题型 计算 难度 中 章节 第7章第2,4节  页码 下册p52,71,72 知识点 重点 分值 8  试题 常压逆流操作的吸收塔中,用清水吸收混合气中溶质组分A。已知操作温度为27℃,混合气体处理量为1100 m3/h,清水用量为2160Kg/h。若进塔气体中组分A的体积分数为0.05,吸收率为90%。求塔底吸收液的组成X1。 答案与评分标准 解: (1分) Y2=Y1(1-φA)=0.0526×(1-0.90)=0.00526(1分) 清水吸收X2=0(1分) (3分) (2分)   化工原理试题库卡片 题型 计算 难度 中 章节 第7章第2,4节  页码 下册p52,71,73 知识点 重点 分值 9  试题 用油吸收混合气体中的苯蒸气,混合气体中苯的摩尔分数为0.04,油中不含苯.吸收塔内操作压强为101.33Kpa,温度为30℃,吸收率为80%,操作条件下平衡关系为Y*=0.126X.混合气体量为1000Kmol/h,油用量为最少用量的1.5倍,求油的用量L,Kmol/h. 答案与评分标准 (1分) Y2=Y1(1-φA)=0.0417×(1-0.80)=0.00834(1分) 由题意知,X2=0,m=0.126.(1分) 求V:因题给V混(1-y1)=1000(1-0.04)=960Kmol(惰气)/h(2分) (3分) (1分)   化工原理试题库卡片 题型 计算 难度 中 章节 第7章第2,4节  页码 下册p52,79,80 知识点 重点 分值 11  试题 在常压逆流吸收塔中,用纯吸收剂吸收混合气中的溶质组分.进塔气体中溶质组分为4.5%(体积),吸收率为90%;出塔液相组成为0.02(摩尔分数),操作条件下平衡关系为Y*=1.5X.求:⑴塔顶⑵塔底⑶全塔平均推动力,以物质的量之比(摩尔比)表示 答案与评分标准 解:⑴求塔顶气相推动力ΔY2,y1=0.045=4.5% (1分) 出塔气相组成Y2=Y1(1-φA)=0.047×(1-0.90)=0.0047(1分) 由题意知:进塔液相组成x2=0. m=1.5(1分) ΔY2=Y2-Y2*=Y2-mX2=0.047-0=0.0047(2分) ⑵求塔顶气相推动力ΔY1。 M=1.5 出塔液相组成(1分) ΔY1=Y1-Y1*=Y1-mX1=0.047-1.5×0.0204=0.0164(2分) ⑶求全塔气相平均推动力ΔYm (3分)   化工原理试题库卡片 题型 计算 难度 较难 章节 第7章第2,4节  页码 下册p52,71, 67, 73,80 知识点 重点 分值 9  试题 在一内径为0.8m,填料层高度为4m的吸收塔中,用清水吸收混合气中的溶质组分A.塔内操作压强为101.33Kpa,温度为20℃,混合气体积流量为1000m3/h,进塔气相中A的组成为0.05,出塔气相中A的组成为0.01(均为摩尔分数),吸收剂用量为96Kmol/h.操作条件下平衡关系为Y*=2X,求:⑴吸收剂用量为最少用量的倍数;⑵气相体积吸收总系数KGa,Kmol/(m3·h·KPa) 答案与评分标准 解:⑴求吸收剂用量为最少用量的倍数L/Lmin. (1分) (1分) 由题知:X2=0,m=2(0.5分) 惰性气体摩尔流量(2分) Lmin=V×(1分) L/Lmin=96/63.8=1.5(0.5分) ⑵求气相体积吸收总系数KGa (1分),已知Z=4m (2分) ΔY1=Y1-mx1=0.0526-2×0.0175=0.0176(1分) ΔY2=Y2-mx2=Y2=0.0101 因 KY,a=              化工原理试题库卡片 题型 计算 难度 中 章节 第7章第3,4节  页码 下册p71,80,69 知识点 重点 分值 11  试题 在逆流操作的填料吸收塔中,用清水吸收混合气中溶质组分A.进塔气体中A的组分为0.03,出塔液相中A的组分为0.013(均为物质的量之比),吸收率为99%.操作压强为101.33Kpa,温度为27℃,操作条件下平衡关系为Y*=2X(X,Y为物质的量之比),已知单位塔截面上惰性气体流量为54Kmol/(m2·h),气相体积吸收总系数KGa为0.95Kmol/(m3·h·KPa).求所需的填料层高度Z. 答案与评分标准 解:⑴由题意可知:Y1=0.03,X1=0.013,X2=0,m=2(1分) Y2=Y1(1-φA)=0.03×(1-0.99)=0.0003(1分) ΔY1=Y1-mx1=0.03-2×0.013=0.004(1分) ΔY2=Y2-mx2=Y2-0=0.0003(1.5分) (3分) Kya=KGa×P=0.95×101.33=96.26Kmol/(m3h)(1分) 题给条件:(0.5分) Z=HOG×NOG=(2分)   化工原理试题库卡片 题型 计算 难度 较难 章节 第7章第2,4节  页码 下册p52,71,76,78 知识点 次重点 分值 14  试题 在常压逆流操作的填料吸收,用清水吸收空气-氨混合气体中的氨.混合气的质量流速为580Kg/(m2·h).溶质组成为6%(体积),吸收率为99%,水的质量流速为770Kg/(m2·h).操作条件下平衡关系为Y*=0.9X.若填料层高度为4m,⑴要求用脱吸因数法求气相总传质单元数NOG;⑵求气相总传质单元高度HOG 答案与评分标准 解:⑴用脱吸因数法求NOG,清水吸收x2=0 (1分) Y2=Y1(1-φA)=0.0638×(1-0.99)=0.000638(1分) 混合气的平均摩尔质量Mm=MAyA+MByB=29×(1-0.06)+17×0.06=28.28Kg/Kmol(2分) 惰气的摩尔流速(2分) 清水的摩尔流速为:(1分) (2分)  m(1分)   化工原理试题库卡片 题型 计算 难度 中 章节 第7章第4节  页码 下册p71,86 知识点 次重点 分值 10  试题 在常压逆流操作的填料吸收,用纯吸收剂吸收混合气中溶质组分A.进塔混合气中A组成为6%(体积),已知操作线和平衡线为互相平行的直线,在其他条件不变时,求下列两种情况下气相总传质单元数NOG如何变化? ⑴吸收率从90%提高到95% ⑵进塔气体中A的含量由6%降至3%,而吸收率保持90%不变. 答案与评分标准 解:因题给平衡线和操作线互相平行,则有:NOG=(2分) 对于纯吸收剂,则X2=0,Y2*=mx2=0 (1分) 故有:,在题给条件下,NOG只与φA有关。(3分) 在题给条件下,NOG只与φA有关. ⑴φA由90%提高到95%时,有: 当φA=90%时, (1分) 当φA=95%时,(1分) ⑵当A的含量由6%降至3%时,而φA不变(保持90%) 此时由于NOG只与φA有关,则φA不变,NOG也不变.当φA=90%时,NOG=9. (2分)   化工原理试题库卡片 题型 计算 难度 较难 章节 第7章第2,4节  页码 下册p52,71,51,85 知识点 次重点 分值 10  试题 在逆流操作的填料吸收,用循环溶剂吸收混合气体中的溶质.进塔气相中溶质组成为0.091(摩尔分数),出塔液相组成为21.74g溶质/Kg溶质.操作条件下平衡关系为Y*=0.86x(x,y为摩尔分数).若液气比L/V为0.9,已知溶质摩尔质量为40Kg/Kmol,溶质摩尔质量为18Kg/Kmol.求:⑴最大吸收率φmax; ⑵吸收液的组成X1 答案与评分标准 解:⑴求最大吸收率φmax  (1分) (2分) (1分) 当逆流操作时,因题给L/V=0.9>m=0.86,故平衡线与操作线交点的位置在塔顶,即(1分) 最大吸收率为:(2分) 求吸收液的组成x1 此时,(2分)   化工原理试题库卡片 题型 计算 难度 较难 章节 第7章第2,4节  页码 下册p52,71,73,74,80 知识点 次重点 分值 22(本题为较典型的填料塔设计计算题)  试题 在逆流操作的填料吸收,用清水吸收焦炉气中的氨,氨的浓度为8g/标准m3,混合气体处理量为4500标准m3/h,吸收率为95%,吸收剂用量为最少用量的1.5倍.操作压强为101.33Kpa,温度为30℃,气液平衡关系为Y*=1.2X.气相总体积吸收系数Kya为0.06Kmol/(m3·h),空塔气速为1.2m/s.求: ⑴用水量L’ Kg/h; ⑵塔径D;⑶填料层高度Z 答案与评分标准 解:⑴求用水量L’, 先求Lmin (2分) (1分) (1分) 题意得:,M=1.2(0.5分) Kmol/s(2分) Kmol/s(2分)  Kmol/s (0.5分) Kg/h(1分) ⑵求塔径D,已知u=1.2m/s m3/s(1分) m,算出的塔径还需按国家标准要求调整到D=1400mm=1.4m(2分) ⑶填料层高度Z. (1分) m2(1分) m(1分) (1分) (1分)  化工原理试题库卡片 题型 计算 难度 较难 章节 第7章第4节  页码 下册p76,78 知识点 一般 分值 11  试题 在一逆流操作的填料层高度为5m的填料塔内,用纯溶剂吸收混合气中的溶质组分.当液气比L/V为1.0时,溶质吸收率可达90%.在操作条件下平衡关系为Y*=0.5X.现改用另一种性能较优的填料,在相同的条件下,溶质吸收率可达95%.求此填料的体积吸收总系数为原填料的多少倍?(提示:本题为操作性计算,宜用脱吸因数来计算) 答案与评分标准 解:所求 ,分别求出及H’OG即可(1分) ⑴原工况下的HOG,分别求出 NOG: (2分) ,纯溶剂吸收X2=0(1分) (1分) (1分)    化工原理试题库卡片 题型 计算 难度 中 章节 第7章第4节  页码 下册p71,78 知识点 一般 分值 7  试题 在逆流操作的填料塔中,用清水吸收混合气中的溶质组分A.若在操作条件下,平衡线和操作线均为直线,且平衡线与操作线斜率之比为0.8.若已知气相总传质单元数NOG=10,求吸收塔的吸收率φA(本题为操作型计算,宜用脱吸因数来计算) 答案与评分标准 解:⑴   化工原理试题库卡片 题型 计算 难度 中 章节 第7章第4节  页码 下册p73,80,86 知识点 重点 分值 10  试题 某一逆流操作的填料吸收塔中,塔径为1m,填料层高度为4m,用清水吸收混合气中的溶质.气相进出塔中溶质的组分分别为Y1=0.067和Y2=0.0101(均为物质的量之比).混合气中惰性气体的流量为27.6Kmol/h.操作条件下的平衡关系为Y*=2X,操作线与平衡线相平行.求:⑴最少液气比(L/V)min⑵气相总体积吸收系数Kya,Kmol/(m3·h) 答案与评分标准 解:⑴   化工原理试题库卡片 题型 计算 难度 中 章节 第7章第2,4节  页码 下册p51,71,80 知识点 重点 分值 20  试题 某一逆流操作的填料吸收塔中,用清水吸收混合气中的溶质.气相进出塔中溶质的组分分别为Y1=0.0526和Y2=0.0004(均为物质的量之比).填料塔直径为0.8m,填料层高度为6m;混合气中惰性气体的流量为7.69Kmol/h.气相总体积吸收系数Kya=38.5Kmol/(m3·h),操作条件下的平衡关系为Y*=1.4X,求:⑴仅从填料层高度考虑,当出塔吸收液的浓度为出口最大浓度的80%时,该塔能否使用? ⑵若在上述条件下操作,将吸收剂用量增大10%(设不会发生液泛),则该塔能否使用? 答案与评分标准 解:⑴   化工原理试题库卡片 题型 计算 难度 中 章节 第7章第2,4节  页码 下册p52,71,76,86 知识点 重点 分值 10  试题 在逆流操作的填料吸收塔中,用清水吸收空气-氨混合气中的氨,进塔气相组成Y1为0.05,出塔液相组成为0.05(均为摩尔比),回收率为95%.单位塔截面积上惰性气体流量为0.02Kmol/(m2·s),操作条件下平衡关系为Y*=0.95X(X,Y均为摩尔比),气相总体积吸收系数Kya为2×10-2Kmol/(m3·s)求:⑴操作液气比 ⑵填料层高度 答案与评分标准 解:⑴ 求操作液气比L/V,已知Y1=0.05,,V/Ω=0.02Kmol/(m2·s) ,且X2=0  ⑵求填料层高度Z ①求.    化工原理试题库卡片 题型 计算 难度 易 章节 第7章第2节  页码 下册p50,52 知识点 重点 分值 4  试题 含NH3 3%(体积)的混合气体,在填料塔中被水吸收。求该氨溶液的最大浓度,以摩尔分率表示。塔内绝对压强为202.66Kpa。在操作条件下,气液平衡关系为:P=266.4x*(P为气相中氨的分压Kpa;x为液相中氨的摩尔分率) 答案与评分标准 解:⑴ 吸收操作中,当气液两相达平衡时,液相浓度即为过程的最大浓度。(1分) ⑵由平衡关系:P=266.4x*得 气相中氨的分压为:P=py=202.66×0.03=6.080Kpa.(1分) ⑶由气相平衡的液相浓度: x*=P/E=6.080/266.4=0.0228(1分) 即出塔时溶液的最大摩尔浓度为2.28%。(1分)   化工原理试题库卡片 题型 计算 难度 中 章节 第7章第2,4节  页码 下册p52,71,,76,7480 知识点 重点 分值 19  试题 在逆流操作的填料吸收塔中,用清水吸收烟道气中的CO2,烟道气中的CO2含量为13%(体积),其余可视为空气。烟道气通过塔后,其中90%的CO2/1000gH2O.操作温度为20℃,压强为101.33Kpa,在操作条件下烟道气处理量为1000m3/h,气体空塔速度为0.2m/s。填料的比表面积σ为93m2/m3m假设填料被完全湿润。平衡关系为Y=1420X(操作条件下),液相吸收总系数Kx为115Kmol/(m2·h)求:⑴用水量Kg/h ⑵塔径D,m⑶吸收所需填料层高度Z,m 答案与评分标准 解:⑴ 求用水量L’. ①(1分) ②(1分) ③,清水吸收X2=0(2分) ④Kmol/h(2分) ⑤ Kmol/h(2分) ⑥ Kmol/h(1分) ⑵求塔径D.,算出的塔径还需按国家标准要求园整到D=1400mm=1.4m. (2分) ⑶求填料层高度Z,题给填料全部润湿,则有 ①(2分) ②(1分) ③(1分) ④(2分) ⑤(1分) ⑥(1分)  化工原理试题库卡片 题型 计算 难度 中 章节 第7章第2,4节  页码 下册p52,71,80 知识点 重点 分值 14  试题 在逆流操作的填料吸收塔中, 直径为800mm,填料层高度为6m;操作温度为25℃,压强为101.33Kpa在操作条件下,每小时处理2000m3的混合气体含丙酮5%(体积),用清水为吸收剂。塔顶出口气体中含0.263%(体积)丙酮。每Kg塔底出口溶液中含丙酮61.2g。据以上所测得的数据来计算。⑴气相总体积吸收系数Kya。⑵每小时可回收多少Kg丙酮。 答案与评分标准 解:⑴ 求气相总体积吸收系数Kya,x2=0 (1分) (1分) (2分) Kmol/h(2分) (1分) (1分) (2分) ⑵求丙酮回收量GA GA=V(Y1-Y2)=77.71(0.0526-0.00264)=3.88Kmol/h=3.88×58=225.0Kg/h (2分)