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课后作业 第5次

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6. 吸收法是净化气态污染物的最主要方法之一。吸收分为化学吸收和物理吸收两种，下列

答案：C
《教材上册（第四版） 》P117，SO2易溶于水，水吸收SO2含物理吸收和化学吸收，主要为物 理吸收。ABD 选项的吸收过程主要为酸碱中和化学过程。注：水吸收氨气也是物理吸收。

7. 双模理论描述了气体吸收过程，即吸收质从气相传递到液相的相际间传质过程，请指出

答案：B
《教材上册（第四版） 》P122，双膜理论的基本要点有：①相互接触的气、液两流体间存在 着稳定的相界面， 界面两侧各有一个很薄的有效滞留膜层， 吸收质以分子扩散方式通过此二 膜层；②在相界面处，气、液两相处于平衡状态；③在膜层以外的气、液两相主体中，由于 液体充分湍动， 吸附质浓度是均匀的， 即两相主体内不存在浓度梯度， 全部浓度变化集中在 两薄层内，吸收传质阻力也在两膜中。可知，B 选项错误。

7. 采用填料塔净化低浓度酸性气体，下述哪一措施不能够提高净化效率？

答案：C
《教材上册 （第四版） 》P120～123， 增大喷淋量、 增加填料层高度 （相当于延长停留时间） 、 选择比表面积更大的填料 （相当于增加接触面积） 对吸收都有利， 可提高净化效率。酸性气 体的吸收应该提高 pH 值对吸收有利，所以 C 选项错误。

6. 在吸收塔中用水吸收 HCl，吸收平衡时液相中 HCl 的摩尔分数为 x，气相中 HCl 的摩尔

答案：C
《教材上册（第四版） 》P121，公式 3-3 可知 C 选项正确。

7. 某气体在吸收剂中溶解度很小，为提高吸收塔的吸收效率，工作措施是哪项？

答案：A
《教材上册 （第四版） 》P125， 当气体溶解度很小时， 液膜阻力为控制因素， 增大液体流量， 增强湍流程度对吸收有利。A 措施正确。B 选项为气膜阻力是主要控制因素时应采取的措施， CD 选项对于吸收不利。

11. 某废气的二级吸收工艺如下图所示，该流程是以下哪种组合？

答案：D
《教材上册 （第四版） 》P138， 按气流在处理装置中的相对， 一般将吸收流程分为三种形式： 逆流流程， 气液分别由两端逆向流动进入吸收装置的流程， 题中一级吸收为该形式； 并流流 程（顺流） ，气液由同一端、按同一方向流动而进入吸收装置的流程，题中二级吸收为该形 式； 错流流程， 气体沿水平方向进入吸收装置， 吸收液自上而下喷淋， 在吸收装置中呈交叉 状。

13. 某燃料电厂300MW 机组采用喷淋吸收塔净化烟气中的SO2， 设计烟气量为1260000𝑚3/h

答案：B
《教材上册（第四版） 》P36、P133。 工况烟气量：Q = 𝑄0 T 𝑇0 = 1260000 3600 × 273 + 55 273 = 420.5𝑚3/𝑠 塔径： 𝐷 = √4𝑄 𝜋𝑢 = √4 × 420.5 3.14 × 3.5 = 12.37𝑚

12. 以下关于双膜理论模型的说法错误的是？

答案：A
《教材上册（第四版） 》P122：1）气液相界面两侧分别存有稳定的气膜和液膜，溶质以分 子扩散方式通过两个膜层，故 A 选项错误；2）在相界面处，气液两相处于平衡状态；3） 两相主体内不存在浓度梯度，吸收传质阻力全部在两膜中， P125：气体吸收传质过程的总 阻力等于气相传质阻力和液相传质阻力之和。 《教材上册（第四版） 》P121， 气相中SO2的摩尔分数 8/64 1000/22.4 = 0.0028 Y∗ = mx∗ 则：0.0028 = 34x∗ x∗ = 0.0000823

44. 在填料塔中，用废氨水吸收废气中的二氧化碳，下列哪些可提高吸收效率措施？

答案：AD
《教材上册 （第四版） 》P119， 废氨水吸收二氧化碳属于难溶气体吸收，为液膜控制过程 （ 《教 材上册（第四版） 》P125），增大废氨水流量或减少废气流速（相当于增加停留时间）均可 提高吸收效率。

48. 以下哪些过程属于化学吸收过程？

答案：BD
《教材上册（第四版） 》P119，水吸收氨气（SO2）为物理吸收；用 NaOH 溶液脱除废气中 的氯化氢为化学吸收；P798，对汽油等轻质油品，多采用轻柴油作吸收剂进行吸收，利用 的是互溶的特点（相似相溶原则） ，为物理吸收；用稀磷酸脱除废气中的三乙胺，三乙胺为 弱碱性，为化学吸收。

31. 某吸收塔采用无挥发性、 与水蒸气不相溶的吸收剂吸收甲苯， 排出的吸收液中甲苯质量

答案：C
《教材上册（第四版） 》P135，根据物料平衡。 吸收液质量：m1 = 1000× 220 = 220kg 进入水蒸气中甲苯的质量：m2 = 220 × (2.76% − 0.092%) = 5.8696kg 进入水蒸气中甲苯的物质质量：n2 = m2/92 = 0.0638mol 甲苯与水的摩尔比：0.0638: 0.2 = 0.319。

39. 用水吸收废气中的丙酮， 废气流量在标况下为1120m3/h。 已知吸收塔截面积为0.6m2，

答案：C
《教材上册（第四版） 》P135～136： 由题意，废气的摩尔流量为：G = 1120 22.4 × 10−3 = 50000𝑚𝑜𝑙/ℎ Lmin = 2.5G = 125000mol/h = 125000× 18 × 10−3 1000 = 2.25m3/h L = 1.2Lmin = 1.2 × 2.25m3/h = 2.7m3/h 又： L A = 2.7m3/h 0.6 = 4.5m3/m2h < 5m3/m2h 故：L = 5 × 0.6 = 3m3/h。

31. 填料塔的塔径为1.8m， 高为7.5m， 填料层厚2 × 1.2m， 实测系统风量为1.2 × 104m3/h，在

答案：C
《教材上册（第四版） 》P138。 喷淋强度： 26 3.14 × 1.82 = 10.22𝑚3/𝑚2 · ℎ，（A）选项正确； 空速：V = 1.2 × 104 3600 × 3.14 × 1.82 = 1.31𝑚/𝑠，（B）选项正确； 液气比： 26𝑚3/ℎ 1.2 × 104𝑚3/ℎ = 2.17𝐿/𝑚3，（C）选项错误； 填料单位压降： 2.4𝑘𝑃𝑎 2 × 1.2𝑚 = 1000𝑃𝑎/𝑚，（D）选项正确。

37. 不同温度下，H2S、SO2在水中溶解度（1 个大气压下每升水中气体升数）如下：

答案：C
《教材上册（第四版） 》P120～121。 随着温度降低H2S、SO2的溶解度均升高，有利于吸收反应进行，（A）正确； 相同条件，H2S的溶解度小于SO2的溶解度，（B）正确； 表中数据为溶解度， 表示达到饱和状态时所溶解的溶质的质量， 无法定量表示吸收速率，（C） 错误； H2S、SO2均为易溶于水气体，溶解过程为气膜控制，因此提高气相传质系数比提高液相传 质系数更为明显，（D）正确。

36. 某工厂用水回收工艺废气中的SO2，当水中SO2溶解度达到 0.001（摩尔分数）时，生产

答案：A
《教材上册（第四版） 》P121，亨利定律：P = Ex 水中SO2溶解度达到 0.001 时，对应的气相SO2的分压：P = 0.567 × 104 × 0.001 = 5.67kPa 换算成体积含量为：V = 5.67/101.3 = 5.6%＞4%，故为解吸过程 推动力：5.6% − 4% = 0.016。 注：根据 P121 给出的亨利定律公式 3-2、3-3 及 3-4 及参数解释，题目中给的数据并不直接 符合公式要求，通过分析可知，题设中二氧化硫溶解度为摩尔分数（无量纲） ，乘以相平衡 常数 E 后单位变为 kPa，故可推知 P 应该为平衡分压，而不是体积含量（无量纲） 。

27. 填料塔水洗处理丙烯腈废气，投运后排放超标，下列哪项不是排放超标的原因？

答案：C
《教材上册（第四版） 》P129，填料塔正压运行是使气体（下面进）克服阻力向上与液体接 触吸收，然后从填料塔上部排出，不是排放超标的原因。

33. 采用填料塔净化某工艺废气， 空塔速度为1.5m/s， 液气比为1.5L/𝑚3， 单元高度为300mm

答案：C
《教材上册（第四版） 》P139： 97.4% = 1 − （1 − 0.6） 𝑛 得：n=4，故填料层高度为：300mm× 4 = 1200mm，A 选项 正确； 填料层阻力为：4× 400=1600Pa，B 选项正确； 填料塔直径：D = √4𝑄 𝜋𝑢 = √4 × 20000/3600 𝜋 × 1.5 = 2.17𝑚，C 选项错误； 喷淋水量：L = 1.5 × 20000 1000 = 30𝑚3/ℎ