第二章 气体吸收
【学生自测】
一、选择与填空 (30分)
1. 吸收操作的原理是__________________。
2. 对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统,当总压增大时,亨利系数将_____,相平衡常数将_____,溶解度系数将_____。
A. 增大; B. 不变; C. 减小; D. 不确定。
3. 在吸收操作中,以液相浓度差表示的吸收塔某一截面上的总推动力为_____。
A. ; B. ; C. ; D. 。
4. 等分子反方向扩散通常发生在_______单元操作过程中;一组分通过另一停滞组分的扩散通常发生在_______单元操作过程中。
5. 双膜模型、溶质渗透模型和表面更新模型的模型参数分别是_____、_____和_____。
6. 增加吸收剂用量,操作线的斜率_____________,吸收推动力_____________。
7. 脱吸因数的定义式为______________,它表示___________之比。
8. 在逆流吸收塔中,吸收过程为气膜控制,若进塔液体组成增大,其它条件不变,则气相总传质单元高度将_____。
A. 不变; B. 不确定; C. 减小; D. 增大。
9. 推动力()与吸收系数_____相对应。
A. ; B. ; C. ; D. 。
二、计算题 (70分)
1. 在压力为101.3kPa 、温度为30℃的操作条件下,在某填料吸收塔中用清水逆流吸收混合气中的NH3。已知入塔混合气体的流量为 220 kmol/h,其中含NH3为1.2% ( 摩尔分数)。操作条件下的平衡关系为Y =1.2X(X、Y均为摩尔比),空塔气速为1.25m/s;气相总体积吸收系数为0.06 kmol / (m3·s);水的用量为最小用量的1. 5倍;要求NH3的回收率为95%。试求:
(1)水的用量;
(2)填料塔的直径和填料层高度。(25分)
2. 已知某填料吸收塔直径为1m,填料层高度为4m。用清水逆流吸收某混合气体中的可溶组分,该组分进口组成为8%,出口组成为1%(均为mol%)。混合气流率为30kmol/h,操作液气比为2,操作条件下气液平衡关系为 。试求:
(1) 操作液气比为最小液气比的多少倍;
(2)气相总体积吸收系数;
(3)填料层高度为2m处的气相组成。(25分)
3. 在一逆流操作的填料塔中,用循环溶剂吸收某混合气体中的溶质。气体入塔组成为0.025(摩尔比,下同),液气比为1.6,操作条件下气液平衡关系为 。若循环溶剂组成为0.001,则出塔气体组成为0.0025。现因脱吸不良,循环溶剂组成变为0. 01,试求此时出塔气体组成。(20分)