青岛科技大学化工原理历年考研真题及答案解析之吸收.pdfVIP

吸收

基本概念

1、亨利定律

2、气膜控制与液膜控制

三、请回答下列问题（10分）

1．根据双膜理论，两相间的传质阻力主要集中在什么地方？增加气液两相主体的湍动程度，传质速率将

会如何变化？

相界面两侧的液膜和气膜中；增大

2．对于高浓度气体吸收，为什么不能用脱吸因子法或对数平均推动力法，而必须用图解积分或数值积分

的方法进行吸收过程计算？

因为脱吸因子法和对数平均推动力法都是基于稀溶液的相平衡线为直线的假设，而对于高浓度气体吸

收，该假设不再成立，所以这两种方法不再适用，必须针对相平衡曲线运用数值积分或图解积分的方法进

行吸收过程的相关计算。

4．简要叙述吸收中双膜理论的提出者及其三个基本要点。

双膜模型由惠特曼（Whiteman）于1923年提出，为最早提出的一种传质模型。（1分）

惠特曼把两流体间的对流传质过程设想成图片2-10所示的模式，其基本要点如下：

①当气液两相相互接触时，在气液两相间存在着稳定的

相界面，界面的两侧各有一个很薄的停滞膜，气相一侧

的称为“气膜”，液相一侧的称为“液膜”，溶质A经

过两膜层的传质方式为分子扩散。（2分）

②在气液相界面处，气液两相处于平衡状态。（1分）

③在气膜、液膜以外的气、液两相主体中，由于流体的

强烈湍动，各处浓度均匀一致。（2分）

双膜模型把复杂的相际传质过程归结为两种流体停滞膜层的分子扩散过程，依此模型，在相界面处及

两相主体中均无传质阻力存在。这样，整个相际传质过程的阻力便全部集中在两个停滞膜层内。因此，双

膜模型又称为双阻力模型。

5．对于溶解度系数很低的气体吸收，可采用哪些措施以提高吸收速率？

7、说明传质单元高度的物理意义

8、简述填料塔的基本结构与主要特点。

9、写出亨利定律的定义及表达公式。

主要公式：

吸收塔的物料衡算；

液气比与最小液气比求m【例2－8】

填料层高度的计算【传质单元高度、传质单元数（脱吸因数法）】

提高填料层高度对气相出口浓度的影响

四、计算题

23

2、（２０分）有一吸收塔，塔内装有25253mm的拉西环，其比表面积a=204m/m（假设全部润湿），

3

在20℃及1atm下操作。空气－丙酮混合气中含有6%(V%)的丙酮，混和气量1400m/h（标准状态）。塔

顶喷淋的清水量为3000kg/h，丙酮回收率=98%，平衡关系为y=1.68x（x，y为摩尔分数）。已知塔径

2

D=0.675m，总传热系数K=0.4kmol/(mh)，试求：

y

（1）传质单元数NOG；

（2）填料层高度Z。

1400

解：G62.5Kmol/h

22.4

3000

L166.67Kmol/h

18

（1）因y10.0698%

所以y2(1)y1(10.98)0.060.0012

x=0