二、填空题
1. 吸收分离是利用被分离体系组分 的不同使混合物得以分离。 2． 吸收操作的原理是 。 3．吸收操作的基本依据是__ ___________。 4. 吸收分离的是气体混合物体系, 利用被分离体系组分溶解度的不同, 通过向体 系加入 ,使混合物得以分离。 5．吸收过程的经济性主要决定于_______ _______。 6．吸收、脱吸操作时，低压对__ ______有利。 7．吸收、脱吸操作时，低温对____ ____有利。
8. 气体的溶解度一般随温度的下降而 。
9. 对某一气液平衡物系，在总压一定时，若体系温度降低，则其亨利系数将 。 10. 对于某低浓度吸收的气液平衡体系，在一定范围内，当总压降低时，亨利系数E 、相
平衡常数、溶解度系数H将分别 。
11. 吸收过程中，若减小吸收剂用量，操作线的斜率 。
12．吸收过程中，物料平衡关系可用y?mx表示，最小液气比的计算关系式?＝ 。
13. 在吸收操作中, 吸收塔某一截面上的总推动力, 以气相浓度表示时, 为 。 14. 吸收总系数与分系数间的关系可表示为：1/KG=1/kG+1 / H kL。若KG约等于kG，则该吸收过程为 控制．
15．在常压塔中用水吸收二氧化碳，ky和kx分别为气相和液相传质分系数，Ky为气相总传
质系数，m为相平衡常数，则为液膜控制时，且Ky kx/m。 16. 某吸收过程的气膜吸收系数kY为2mol / m2·h, 液膜吸收系数kX为4mol / m2·h, 由 此可判断该吸收过程为 控制。
17. 在逆流操作的填料吸收塔中，当吸收因数A<1, 且填料层为无限高时, 则气液相平衡出现在塔的 部。
18. 在吸收塔某截面处, 被吸收物气相主体浓度为0.025 (摩尔比,下同), 液相主体组成为0.01, 气相总吸收系数KY为1.5 kmol / m2·h, 气膜吸收系数为kY为 2 kmol / m2·h, 气 液平衡关系为 Y=0.5X, 则该处气液界面上的气相组成为 Yi 为 。
*?L?? ?V?min三、简答题
1．最小液气比?2．双膜理论
3. 吸收操作有哪些要素，它们对吸收过程的影响如何？
4. 图中曲线为某气液平衡线，a点为操作中的某一状态点，试用x，y分别写出吸收传质的总推动力和两相分推动力，并在图中示意标注出来。
题4图
6
y1?y2y1?y2?L???的物理意义。 ?Gx?xym?x??mine1212
5. 以下是两个吸收操作流程，试在X-Y图上定性地画出各个流程的操作线与平衡线：
（a）
(b)
四、计算题
1．在101.3kpa(绝压)，27℃下用水吸收空气中的甲醇蒸气。设相平衡关系服从亨利定律，
溶解度系数H=1.98×10-3 kmol(m3·pa)。已知气相传质分系数kG为5.67×10-5 kmol /m2·h·pa)，液相传质系数kL=0.075 (m2/h)。求总传质系数KG, KL,并计算气相传质阻 力在总阻力中所占的比例。 2．已知某低浓度气体溶质被吸收时，平衡关系服从亨利定律，气膜吸收系数和液膜吸收系数分别为kG?2.74?10kmol?m?s?kPa，kL?6.94?10m?s，溶解度系数为
?7-2-1-1?5-1H?1.5kmol?m-3?kPa-1。试求气相吸收总系数KG?kmol?m-2?s-1?kPa-1?，并分析该吸
收过程的控制因素。已知1/KG=1/(HkL)+1/kG。
3．在逆流吸收塔中，用洗油吸收焦炉气中的芳烃。吸收塔压强为105 kPa ，温度为300 K，
焦炉气流量为41.27kmol·hr-1，其中所含芳烃组成为0.02(摩尔分率，下同)，吸收率为95%，进塔洗油中不含芳烃。若吸收剂最小用量为5.06 kmol·hr-1，取吸收剂用量为最小用量的1.5倍，试求进入塔顶的吸收剂摩尔流量及出塔吸收液组成。(操作条件下气液
平衡关系为Y*＝0.125X )
4．在常压填料吸收塔中，用清水吸收废气中氨气，废气流量为109.38 kmol·hr-1，其中氨气
浓度为0.02(摩尔分率)，要求回收率不低于98%，若水用量为200kmol·hr-1，操作条件
7
下平衡关系为Y*＝1.2X (式中X，Y为摩尔比)，试求： 塔底、塔顶推动力，全塔对数平均推动力。
5．在一填料层高度为5 m的填料塔内，用纯溶剂吸收混合气中溶质组分。当液气比为1.0
时，溶质回收率可达90%。在操作条件下气液平衡关系为Y＝0.5X。现改用另一种性能较好的填料，在相同的操作条件下，溶质回收率可提高到95%，试问两种填料的NOG
分别为多少？NOG???Y?mX21ln??1?S?1?S? 1?S?Y2?mX2?6. 为测定填料层的体积吸收系数KYa，在填料塔内以清水为溶剂，吸收空气中低浓度的溶质
组分A。1）指出需要知道哪些条件和测取哪些参数；写出计算KYa
步骤；2）在液体流量和入塔气体组分A浓度不变的情况下，加大气体流量，试问尾气中组分A的浓度是增高还是降低？ 7.在某填料吸收塔中，用清水处理含SO2的混合气体，逆流操作，进塔气体中含SO2 0.08（摩尔分数），其余为惰性气体。混合气的平均相对分子质量取28。水的用量为最小用量的1.54倍，要求每小时从混合气中吸收2000㎏的SO2。操作条件下气、液平衡关系为Y=26.7X。计算每小时用水量为多少立方米。
8. 含组分A为0.1的混合气，用含A为0.01（均为摩尔分数）的液体吸收其中的A。已知A在气、液两相中的平衡关系为Y=X，液气比L/V=0.8，求：
（1）逆流操作时，吸收液出口最高组成是多少？此时的吸收率是多少？若L/V＝1.5，各量又是多少？
（2）若改为并流操作，流体出口最高组成是多少？此时的吸收率又是多少？
8
精馏
一、选择题
1. 某二元理想溶液，其组成x=0.5(摩尔分率，下同)，相应的泡点为t１，当气相组成y=0.5时，相应的露点为t２，则（ ）
A.t1=t2 B.t1>t2 C.t1 2. 某二元混合物，若液相组成xA为0.45,相应泡点的温度为t1 ,汽相组成yA为0.45, 相应露点的温度为t2 , 则 ( ) A. t1 > t2 B. t1 < t2 C. t1 = t2 D. 不能判断 3．某二元混合物，其中A为易挥发组分。液相组成xA＝0.6，相应泡点为t1，与之平衡的气相组成yA＝0.7，相应的露点为t2，则：( ) A．t1＝t2 B．t1＜t2 C． t1＞t2 D．不能判断 4．混合液两组分的相对挥发度愈小，则表明用蒸馏方法分离该混合液愈(B ) A．容易 B．困难 C．完全 D．不完全 5．精馏塔操作线是直线的原因是（ ） A. 理论板假定 B. 理想物系 C. 塔顶泡点回流 D. 恒摩尔流假设 6. 如果精馏塔有总共有5个进、出料口，则该精馏塔有（ ） A．四条操作线 B．五条操作线 C．六条操作线 D．七条操作线 7. 精馏塔沿塔高方向,从上至下温度的分布规律是（ ） A．逐渐降低 B．逐渐升高 C. 先升后降 D. 先降后升 8．精馏塔从塔顶往下的第n-1, n, n+1层, 组成之间的关系为 ( ) A. yn-1 > yn > yn+1, xn-1 > xn > xn+1 B. yn-1 < yn < yn+1, xn-1 < xn < xn+1 C. yn-1 < yn < yn+1, xn-1 > xn > xn+1 D. yn-1 > yn > yn+1, xn-1 < xn < xn+1 9．精馏过程中( )随回流比的改变而改变 A．操作线 B．平衡线 C．q线 D．无法判断 10．精馏操作时，若其他操作条件均不变，只将塔顶的过冷液体回流改为泡点回流，则塔顶 产品组成xD变化为( ) A．变小 B．变大 C．不变 D．不确切 11．精馏分离某二元混合物，规定分离要求为xD、xW。如进料分别为xF1、xF2时，其相应的 最小回流比分别为Rmin1、Rmin2。当xF1＞xF2时，则( ) A．Rmin1＜Rmin2 B．Rmin1＝Rmin2 C．Rmin1＞Rmin2 D．Rmin的大小无法确定 12. 连续精馏操作中,若进料热状态发生变化,将导致（ ） A. 平衡线发生变化 B. 平衡线和操作线发生变化 C. 操作线和q线发生变化 D. 平衡线和q线发生变化 13．二元溶液连续精馏计算中，进料热状况的变化将引起以下线的变化( ) A．提馏段操作线与q线 B?．平衡线 C．平衡线与精馏段操作线 D．平衡线与q线 14. 在其他条件不变的情况下, 料液的热状态影响精馏操作的分离程度,其中 ( ) A. 冷液进料,分离程度最大 B. 饱和液体进料,分离程度最大 C. 饱和蒸汽进料,分离程度最大 D. 过热蒸汽进料,分离程度最大 1 15. 关于精馏操作，下列表述正确的是（ ） A．由于L ≠L’，V ≠V’，无法满足恒摩尔流假设 B．加料板属于提馏段 C．对于理论板，离开塔板的汽液两相呈操作关系 D．对于理论板，离开塔板的汽体与进入该板的液体两相呈平衡关系 16．某双组分混合物，在精馏塔进行分离，进料量为100 kmol·hr-1，xF = 0.6，要求xD不小于0.9，则塔顶最大产量为( ) A．60 kmol·hr-1 B．66.7 kmol·hr-1 C．90 kmol·hr-1 D．不能确定 17．某双组分混合物，在精馏塔进行分离，进料量为200 kmol·hr-1，xF = 0.5，要求xD不小于0.95，则塔顶最大产量为( ) A．100 kmol·hr-1 B．66.7 kmol·hr-1 C．105.26 kmol·hr-1 D．不能确定 18．流率为800 kmol·hr-1组成为0.4的二元理想溶液精馏分离，要求塔顶产品组成达到0.7，塔底残液组成不超过0.1，泡点进料，回流比为2.5。要使塔顶采出量达到500 kmol·hr-1，应采取措施( ) A．增加塔板数 B．加大回流比 C．改变进料热状况 D．增加进料量 19. 用精馏塔完成某分离任务所需要的理论板数NT为 10, 而该塔的实际塔板数为25，则该 塔的全塔效率为 ( ) A. 25% B. 40% C.60% D. 75% 20. 用精馏塔完成某分离任务所需要的理论板数NT为 10, 若该塔的全塔效率为50%, 则实际需要的塔板数为 ( ) A. 5 B. 10 C. 15 D. 20 21．下述说法中不准确的是( ) A．板式塔内气液逐级接触，填料塔内气液连续接触 B．精馏用板式塔，吸收用填料塔 C．精馏既可以用板式塔，也可以用填料塔 D．吸收既可以用板式塔，也可以用填料塔 22. 常压下苯的沸点为80.1?C, 环己烷的沸点为80.73?C, 欲使该两组分的混合液得以分离, 宜采用 ( ) A. 恒沸精馏 B. 萃取精馏 C. 水蒸汽精馏 D. 普通精馏 二、填空题 1．汽液两相呈平衡状态时，汽相温度 液相温度。 2．某双组分混合物，其中A为易挥发组分，液相组成xA=0.6，相应的泡点为t1，气相组成 yA=0.6，相应的露点为t2，则t1 t2。 3．精馏操作的基本依据是 。 4. 蒸馏分离的是利用被分离体系组分 的不同使混合物得以分离。 5．溶液的相对挥发度等于两相分 。 6. 在精馏塔操作中，若降低操作压强，则溶液的相对挥发度将 。 7．精馏操作的平衡线随回流比的改变而_____ ___。 8．精馏的操作线为直线，主要是因为 。 9．?＝1则表示组分A和B______ _________。 2 10. 塔顶冷凝器的作用是为精馏提供 。 11. 塔底再沸器的作用是为精馏提供 。 12. 精馏塔沿塔高方向,从上至下温度的分布规律是 。 13. 精馏塔理论板, 是假设 。 14. 在精馏塔设计中，若F，xF，xD，x W 以及R 一定，进料由原来的饱和蒸汽改为饱和液体，则所需理论板数NT 。 15. 精馏塔实际板的层数, 是由理论板 。 16. 精馏塔实际板的层数, 是由理论板 。 17．某精馏塔的理论板数为15块(包括塔釜)，全塔效率为0.5，则实际塔板数为_____ _块。 18. 精馏塔的总板效率 单板效率。 19. 精馏操作中，汽液两相呈平衡状态时，液相轻组分含量 汽相轻组分含量。 20. 精馏塔进料可能有 种不同的进料状态。 21．某精馏过程，若进料的液体摩尔分率为2/3，则进料状态q为 。 22. 连续精馏操作中,若进料热状态为饱和蒸汽进料,则有V= 。 23. 精馏操作中, 加料板属于 段（精馏还是提馏）。 24. 某精馏塔的精馏段操作线方程为 y = 0.72x + 0.275，则该塔的操作回流比为 。 25. 如果精馏塔有总共有5个进、出料口，则该精馏塔有 条操作线。 26. 用精馏方法分离某二元理想溶液，产品组成为xD,xW,当进料组成为xf1时，相应的最小回流比为Rmin1;当进料组成为xf2时，相应的最小回流比为Rmin2．若xf1 三、简答题 1．什么是相对挥发度？相对挥发度的大小对精馏操作有何影响？ 2．精馏塔的操作线方程。 3．符合恒摩尔流假定的条件是什么? 4．进料热状态有哪几种？它们的进料热状态参数q值的大小范围如何？ 5. 试述精馏操作中冷液进料的利弊。 6. 根据精馏塔的操作原理，你认为沿塔高度方向会有怎样的温度分布？为什么？ 7. 试述连续精馏与间歇精馏操作的异同之处。 8. 比较萃取精馏和恒沸精馏的特点 四、计算题 1. 某连续精馏塔在常压下分离甲醇水溶液，其精馏段和提出馏段的操作线方程分别为 Y=0.63X+0.361 Y=1.805x-0.00966 试求： （1）此塔的操作回流比； （2）料液量为100 kmol/h，组成XF等于0.4时，塔顶馏出液量； （3）q值。 2. 某连续精馏塔料液流量100kmol/h，组成xF为0.4，泡点加料，馏出液组成xD为0.95， 釜残液组成xW为0.03（均为摩尔分数）。试求： （1）馏出液的采出率D/F和易挥发组分的回收率； 3 （2）采取回流比为3时，精馏段与提馏段的气、液流量L与V和L′ 和V′； 3．以连续精馏塔分离某二元混合物。进料xf=0.50(摩尔分率，下同)，q = 1，塔顶产品D = 50 kmol·hr-1，xD=0.95，塔顶馏出液中易挥发组分回收率η = 0.96。塔顶采用一个分凝器及一个全凝器。分凝器液体泡点回流。已知回流液浓度x0 = 0.88，离开第一块塔板的液相浓度x1 = 0.79。塔底间接蒸汽加热。塔板皆为理论板，相对挥发度α为常数。试求：(1) 加料流量F；(2) 相对挥发度。 4．每小时将15000 kg含苯40%(质量%，下同)和甲苯60%的溶液，在连续精馏塔中进行分 离，要求釜残液中含苯不高于2%，塔顶馏出液中苯的回收率为97.1%。试求馏出液和釜残液的流量及组成，以摩尔流量和摩尔分率表示。苯的分子量为78；甲苯的分子量为92。 5．在连续精馏塔中分离两组分理想溶液。已知操作回流比R为3，馏出液的组成为0.95(易 挥发组分的摩尔分率)，塔顶采用全凝器。该物系在本题所涉及的浓度范围内气液平衡 方程 为y?0.42x?0.58。试求精馏段内离开第二层理论板(从塔顶往下计)的气液相组成。 6．在常压连续精馏塔中分离苯-甲苯混合液，原料液流量为1000 kmol·hr-1，组成为含苯0.4(摩 尔分率，下同)馏出液组成为含苯0.9，苯在塔顶的回收率为90%，泡点进料(q＝1)，回流比为最小回流比的1.5倍，物系的平均相对挥发度为2.5。试求：精馏段操作线方程 yn+1?xRxn?D。 R?1R?17. 某精馏塔共有3块理论板，原料中易挥发组分的摩尔分数为0.002。预热蒸发为饱和蒸 气后连续送入精馏塔的塔釜，作为上升蒸汽。操作时的回流比为4.0。物系气、液两相的平衡关系为y=6.4x。求塔顶、塔底产物中易挥发组分的含量。 8. 有一精馏塔，直径1m，有20块塔板，板效率为60%，原设计用于精馏含苯0.50的苯-甲苯溶液，泡点加料，料液流量为50kmol/h，所得馏出液组成XD为0.96，釜残液组成XW为0.04（均为摩尔分数）。现想用该塔分离SO2Cl2-CCl4溶液，料液组成也是0.50，也是泡点加料。试问： （1）用这个精馏塔能否得到XD=0.96，XW=0.04的产品； （2）如果精馏SO2Cl2-CCl4时，塔中上升蒸气量与精馏苯-甲苯溶液时相同，则SO2Cl2-CCl4溶液的处理时与处理SO2Cl2-CCl4时相比加料量应如何变化？（已知：苯-甲苯的平均相对挥发度为2.4, SO2Cl2-CCl4的相对挥发度为2.0） 4 吸收 一、选择题 1．吸收操作的作用是分离( ) A．气体混合物 B．液体混合物 C．互不相溶的液体混合物 D．气液混合物 2．吸收塔的操作线是直线，主要基于如下原因( ) A．物理吸收 B．化学吸收 C．高浓度物理吸收 D．低浓度物理吸收 3. 气体的溶解度通常随温度的升高而（ A） A.减小 B.增加 C.不变 D.不确定 4．( )，对吸收操作有利 A．温度低，气体分压大时 B．温度低，气体分压小时 C．温度高，气体分压大时 D．温度高，气体分压小时 5．为使脱吸操作易于进行，通常可采用( ) A．加压升温 B．加压降温 C．减压升温 D．减压降温。 6．最大吸收率η与( )无关 A．液气比 B．液体入塔浓度 C．相平衡常数 D．吸收塔型式 7．通常所讨论的吸收操作中，当吸收剂用量趋于最小用量时，则下列那种情况正确( ) A．回收率趋向最高 C．操作最为经济 B．吸收推动力趋向最大 D．填料层高度趋向无穷大 8. 在逆流吸收塔中，以纯溶剂吸收某混合气体的溶质，若液气比为2.85，平衡关系为Y=2X，溶质回收率为95%，则液气比与最小液气比的比值为（ ） A.3 B. 2 C. 1.8 D.1. 5 9．下列各项中属于物性参数的是( ) A．气膜吸收系数ky Ｃ．涡流扩散系数DE B．分子扩散系数D D．脱吸因数S 10. 在吸收操作中, 吸收塔某一截面上的气相推动力, 以气相浓度表示时, 为 ( ) A. Y -Yi B. Yi - Y C. Y-Y* D. Y*-Y 11. 在吸收操作中, 吸收塔某一截面上的液相推动力, 以液相浓度表示时, 为 ( ) A. Xi – X* B. X* -Xi C. X-X* D. X*-X 12. 在逆流操作的填料吸收塔中，当吸收因数A>1, 且填料层为无限高时, 则气液相平衡出 现在塔的 ( ) A. 塔顶部 B. 塔上部 C. 塔下部 D. 塔底部 13. 某吸收过程的气膜吸收系数kY为2mol / m2·h, 液膜吸收系数kx为40mol / m2·h, 由此可判断该吸收过程为 （ ） A. 气膜控制 B.液膜控制 C. 界面控制 D. 气、液膜共同控制 14. 某吸收过程的气膜吸收系数kY为20mol / m2·h, 液膜吸收系数kX为4mol / m2·h, 由此可判断该吸收过程为（ ） A. 气膜控制 B.液膜控制 C. 界面控制 D. 气、液膜共同控制 5
