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化工原理考试题及答案
一.填空题
1.在常压下,20℃时氨在空气中的分压为69.6mmHg,此时氨在混合气中的摩尔分率y=____ 0.0916 ____,比摩尔分率Y= 0.101
2.用亨利系数E表达的亨利定律表达式为__ P*=Ex _____.在常压下,20℃时, 氨在空气中的分压为50mmHg, 与之平衡的氨水浓度为7.5(kgNH/100kgHO).此时亨利系数E=____ 680mmHg ,相平衡常数m=__ 0.894____.
3.用气相浓度△Y为推动力的传质速率方程有两种,以传质分系数表达的速率方程为____ N=k-Yi) ,以传质总系数表达的速率方程为 N=K-Y*)_ Y(YY(Y4.(2分) 用△y, △x为推动力的传质速率方程中,当平衡线为直线时传质总系数K与分系数k,k的关系式为 1/K=1/k+m/k,K与k, k的关系式为1/K=1/(m.k)+1/k. 5.(1分) 用清水吸收空气与A的混合气中的溶质A，物系的相平衡常数m=2,入塔气体浓度y=0.06,要求出塔气体浓度y=0.008,则最小液气比为__ 1.733______. 6.(2分) 气液两相平衡关系将取决于以下两种情况： (1) 若 p*〉p 或 C 〉C*则属于＿解吸＿过程
(2) 若 p 〉p 或 C〉C 则属于＿吸收过程
8.(4分)由于吸收过程气相中的溶质分压总＿大于＿＿＿液相中溶质的平衡分压，所以吸收操作线总是在平衡线的＿＿上方＿＿。增加吸收剂用量，操作线的斜率＿增大＿＿＿，则操作线向＿＿远离 ＿＿平衡线的方向偏移，吸收过程推动力（y－y*）＿增大＿＿＿。 9.吸收中，温度不变，压力增大，可使相平衡常数减小，传质推动力增大。
10.(2分) 在气体流量，气相进出口组成和液相进口组成不变时，若减少吸收剂用量，则传质推动力将＿＿ 减少＿＿，操作线将＿靠近；＿＿平衡线。
11.当温度增高时，溶质在气相中的分子扩散系数将增加，在液相中的分子扩散系数将增加 12.对一定操作条件下的填料吸收塔，如将塔料层增高一些，则塔的HOG将不变，NOG将＿增加 (增加，减少，不变)。
13.(2分) 解吸时，溶质由＿液相＿＿＿向＿＿气相＿＿传递。
15.(2分)填料吸收塔正常操作时,气相为＿＿＿＿相； 液相为＿＿＿＿相；而当出现液泛现象时，则气相为＿＿＿＿相，液相为＿＿＿＿相。 *****答案***** 连续； 分散； 分散； 连续
16.(3分)气体的溶解度随-__温度___的升高而减少，随_压力_____的升高而增大，所以_________加大压力和降低温度_____对吸收操作有利。
17.(2分) 传质的基本方式有：____分子扩散______和____涡流扩散_____。
二.选择题
*
*
1.通常所讨论的吸收操作中，当吸收剂用量趋于最小用量时，完成一定的分率( D )。 A. 回收率趋向最高； B. 吸收推动力趋向最大； C. 操作最为经济； D. 填料层高度趋向无穷大。
2.(2分)在吸收塔某处， 气相主体浓度y=0.025,液相主体浓度x=0.01，气相传质分系数k=2kmol.m.h 气相总传质系数K=1.5kmol.m.h，则该处气液界面上气相浓度y应为（ B ），平衡关系y=0.5x。
A. 0.02 B. 0.01 C. 0.015 D. 0.005 *****答案***** B
y*=0.5×0.01=0.005 N=K（y-y*）=k（y-y）
1.5（0.025-0.005）=2（0.025-y）
∴y=0.01
5.(2分)填料吸收塔空塔的速度应（ B ）于液泛速度。 A. 大； B. 小 ； C. 等 6.对于具有中等溶解度的气体吸收过程，要提高吸收系数，应想法减小（ B ）的阻力入手。 A. 气膜； B. 气膜和液膜； C. 液膜； D. 相界面上；
7.(2分) 对于脱吸操作，其溶质在液体中的实际浓度（ B ）与气相平衡的浓度。 A. 小于； B. 大于； C. 等于； 8.(2分) 吸收速率公式中，吸收系数为k时，其对应的吸收推动力为（ B ）。 A. p－pi； B. X*－X； C. Ci－C；
9.(2分)正常操作下的逆流吸收塔，若因某种原因使液体量减少以致液气比小于原定的最小液气比时，下列哪些情况将发生?( B )
A. 出塔液体浓度x1增加，回收率增加； B. 出塔气体浓度增加，但x1不定； C. 出塔气体浓度与出塔液体浓度均增加; D. 在塔下部将发生解吸现象。
10.(2分)若享利系数E值很大，依据双膜理论，则可判断过程的吸收速率为（ B ）控制。 A. 气膜； B. 液膜； C. 双膜
三.判断题
1.(1分) 工业上一般吸收是在吸收塔中进行的。象传热一样气液间逆流操作有利于吸收完全并可获得较大的吸收推动力。（ √ ）
2.(1分) 对于逆流操作的填料吸收塔，当气速一定时，增大吸收剂的比用量（即液气比），则出塔溶液浓度降低，吸收推动力增大。 （√ ）
3.(1分) 液泛点是填料吸收塔的最佳操作点。吸收操作在此条件下进行时，则吸收速率最大。（ × ） 4. 吸收过程中，当操作线与平衡线相切或相交时所用的吸收剂最少，吸收推动力最大( × )。 5. 对于溶解度甚大的气体吸收，为强化吸收过程，则应从减小液膜阻力入手，其效果才显著。（ × ） 6.(1分) 在一般情况下，混合气体的有关计算可按理想气体方程和道尔顿分压定律进行。其气体组分的体积分率等于其摩尔分率，亦等于其分压分率。（√ ）
7. 选用不同结构的填料时，填料提供的比表面积越大，相同条件下，所需填料层高度越低。（ √ ） 8.(1分) 减压和升温，使气体的溶解度下降，故减压升温有利于解吸操作。（ √ ） 10.(1分) 填料吸收塔的吸收面积，即为塔的截面积。（ × ）
五.计算题 3.(8分) 一逆流操作的常压填料吸收塔，用清水吸收混合气中的溶质A ，入塔气体 中含A
1%（摩尔比），经吸收后溶质A 被回收了80% ，此时水的用量为最小用量的1.5倍，平衡线为 Y=X , 气相总传质单元高度为1m,试求填料层所需高度。
Y1=0.01
Y2=Y1(1-η)=0.01(1-0.8)=0.002 1分 m=1
qnL / qnV =1.5(qnL / qnV)min 1分
=1.5(Y1-Y2)/(Y1/m) =1.5mη
=1.5×1×0.8=1.2 1分 S=m/( qnL / qnV)=1/1.2=0.833 1分 NOG=1/(1-S)Ln[(1-S)Y1/Y2+S]=3.06 2分 h=NOG×HOG=3.06 m 2分
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