习题精选
5-1 当压力不变时，温度提高1倍，溶质在气相中的扩散系数提高 倍；假设某液相黏度随温度转变很小，绝对温度降低1倍，那么溶质在该液相中的扩散系数降低 1倍。 5-2 等分子反向 扩散适合于描述精馏进程；单向扩散 适合描述吸收和解吸进程。 5-3 双组份理想气体进行单向扩散。当总压增加时，假设维持溶质A 在气相各部份分压不变，传质速度将 减少 ；温度提高，那么传质速度将 增加 ；气相惰性组分摩尔分率减少，那么传质速度将 增加 。 5-4 常压、25℃低浓度的氨水溶液，假设氨水浓度和压力不变，而氨水温度提高，那么亨利系数E 增加 ，溶解度系数H 减小 ，相平稳常数m 增加 ，对 吸收 进程不利。 5-5 常压、25℃低浓度的氨水溶液，假设氨水上方总压增加，那么亨利系数E 不变 ，溶解 度系数H 不变 ，相平稳常数m 减少 ，对 解吸 进程不利。
5-6 常压、25℃密闭容器内装有低浓度的氨水溶液，假设向其中通入氮气，那么亨利系数E 不
变 ，溶解度系数H 不变 ，相平稳常数m 减少 ，气相平稳分压 不变 。 5-7含5％（体积分率）二氧化碳的空气－二氧化碳混合气，在压力为，温度为25℃下，与浓度为×10－3
kmol/m 3
的二氧化碳水溶液接触，已知相平稳常数m 为1641，那么CO 2从 气 相向 液 转移，以液相摩尔分率表示的传质总推动力为 ×10-5
。
生产数据采集5-8填料吸收塔内，用清水逆流吸收混合气体中的溶质A ，操作条件下体系的相平稳常数m 为3，进塔气体浓度为（摩尔比），当操作液气比为4时，出塔气体的极限浓度为 0 ；当操作液气比为2时，出塔液体的极限浓度为 。
5-9 难溶气体的吸收进程属于 液膜 操纵进程，传质总阻力要紧集中在 液膜 侧，提高吸收速度的有效方法是提高 液 相流体的流速和湍动程度。
5-10在填料塔内用清水吸收混合气体中的NH 3，发觉风机因故障输出混合气体的流量减少，
这时气相总传质阻力将 增加 ；假设因故清水泵送水量下降，那么气相总传质单元数 不变 。
5-11低浓度逆流吸收塔中，假设吸收进程为气膜操纵进程，同比例增加液气量，其他条件
不变，那么H OG 增加 ，m Y 增加 ，出塔液体X 1 下降 ，出塔气体Y 2增加 ，吸收率下降 。
5-12采纳逆流填料吸收塔吸收某溶质，当要求液体含量不低于某一数值，且工艺对吸收剂
用量有必然的限制，结果填料未能取得充分润湿时，总传质系数 降低 ，工业上通常
采纳 吸收液再循环 流程提高填料的润湿率，当 总传质系数提高程度大于传质推动力降低程度 时，此操作对吸收进程是有利的。
5-13溶质A 的摩尔比X A =的溶液与总压为2atm ，Y A =（摩尔比）的气体接触，此条件下的平
稳关系为*A p =( atm)。那么现在将发生 吸收 进程；用气相组成表示的总传质推动力
Y ∆= ；假设系统温度略有提高，那么Y ∆将 降低 ；假设系统总压略有增加，那
么Y ∆将 增加 。
5-14在吸收塔设计中，传质单元高度 的大小反映了吸收塔设备效能的高低； 传质单元数 反映了吸收进程的难易程度。
5-15 在一逆流吸收塔内，填料层高度无穷大，当操作液气比
V
L
>m 时，气液两相在 塔顶 达到平稳；当操作液气比V L <m 时，气液两相在 塔底 达到平稳；当操作液气比V
L
＝m
时，气液两相在 全塔各截面 达到平稳。
5-16 用清水吸收空气－NH 3中的氨气通常被以为是 气膜 操纵的吸收进程，当其它条件不变，进入吸收塔清水流量增加，那么出口气体中氨的浓度 减少 ，出口液中氨的浓度 减少 ，溶质回收率 增大 。上海港区导航
5-17 在常压低浓度溶质的气液平稳体系中，当温度和压力不变时，液相中溶质浓度增加，溶解度系数H 不变 ，亨利系数E 不变 。
5-18 关于易溶气体的吸收进程，气相一侧的界面浓度Y i 接近于 Y ＊
（液相主体浓度平稳的摩尔比），而液相一侧的界面浓度X i 接近于 X （液相主体浓度） 。
5-19 解吸进程中，解吸塔某截面的气相溶质分压 小于 液相浓度的平稳分压，解吸操作线总在平稳线的 下方 。
5-20 吸收因数可表示为 A ＝L ／（Vm ） ，它在X-Y 图的几何意义是 吸收操作线斜率与平稳线斜率之比 。
5-21当减少吸收剂用量，Y 1、Y 2和X 2不变，那么传质推动力 减少 ，操作线将 靠近 平稳线，吸收塔设备费用将 增加 。
5-22 必然操作条件下的填料吸收塔，假设增加填料层高度，那么传质单元高度H OG 将 不变 ，传质单元数N OG 将 增加 。 5-23 在填料吸收塔设计进程中，假设操作液气比min
V L V L ⎪⎭⎫
⎝⎛=那么全塔平均吸收推动力为 0 ，填料层高度 无穷大 。
5-24．传质单元数与 分离要求 、 平稳关系 、 操作液气比 有关。 5-25. 最大吸收率ηmax 与 液气比 、 液体入塔浓度 、 相平稳常数 有关。
5-26. 在25℃下，用CO 2浓度为m 3
ito粉
和m 3
的CO 2水溶液别离与CO 2分压为的混合气接触，操作条件下相平稳关系为p A *
=×105x (kPa)，试说明上述两种情形下的传质方向，并用气相分压差和液相摩尔浓度不同离表示两种情形下的传质推动力。 解：4108.11000/1801.0-⨯=⨯==S
S
A
M c x ρ
p A *=×105××10-4=(kPa)
p A = kPa> p A * 因此传质方向为溶质由气相到液相（吸收进程）
以气相分压差表示的传质推动力为kPa 8.209.2965.50*A A A =-=-=∆p p p
与CO 2分压为的气相呈相平稳的液相摩尔浓度
35道路交通事故现场图
*kmol/m 017.010
66.11865
.501000=⨯⨯⨯=
=
E
p M c A
S S A ρ 以液相摩尔浓度差表示的传质推动力为
3
传输带A *A A kmol/m
007.001.0017.0=-=-=∆c c c 4''100.91000/1805.0-⨯=⨯==S
S
A
M c x ρ
P ’A *=×105××10-4=(kPa)
p A = kPa< p A * 因此传质方向为溶质由液相到气相（解吸进程）
以气相分压差表示的传质推动力为kPa 8.9865.504.149A *
A A =-=-=∆p p p 以液相摩尔浓度差表示的传质推动力为
3*A A A kmol/m
033.0017.005.0=-=-=∆c c c 5-二元混合气体中的溶质A 。已知进塔气体中溶质的浓度为（摩尔比，下同），出塔液体浓度为，总压为101kPa ，温度为 40℃，问:
（1）压力不变，温度降为20℃时，塔底推动力（Y-Y *
）变成原先的多少倍？ （2）温度不变，压力达到202 kPa ，塔底推动力（Y-Y *）变成原先的多少倍？ 已知：总压为101kPa ，温度为 40℃时，物系气液相平稳关系为Y *
=50X 。总压为101kPa ，温度为 20℃时，物系气液相平稳关系为Y *
=20X 。 解： 总压为101kPa ，温度为 40℃时
0150103504.mX Y =⨯⨯==-*
因此()
015.0015.003.01=-=-*Y Y （1）压力不变，温度降为20︒C 时
0060103204'.X m Y =⨯⨯==-*
因此()
024.0006.003.02
=-=-*
Y Y ()()
倍6.1015
陶瓷饰品.
0024
.01
2
==
--*
*Y Y Y Y (2) 压力达到202 kPa ，温度为 40︒C
25502
1
21''=⨯==
m P P m 00750103254''.X m Y =⨯⨯==-*
因此()
0225.00075.003.02
=-=-*
Y Y ()()
倍5.1015
.00225
.01
2
==
--*
*
Y Y Y Y
5-28.在一填料塔中进行吸收操作，原操作条件下，k Y a=k X a=，已知液相体积传质系数k X a ∝。试别离对m=及m=两种情形，计算当液体流量增加一倍时，总传质阻力减少的百分数。 解：
(1) m =01.时
s)/kmol (m 08.423026
.01.01
026.011113⋅=⨯+=+=a mk a k a K Y X X '=L L 2时
s)kmol/(m 0411.0026.023
66.066
.0⋅=⨯=⎪
⎭
⎫ ⎝⎛'='
a k L L a k X X
s)/kmol (m 95.408026
.01.01
0411.011113⋅=⨯+=+'
='a mk a k a K Y X X 因此，阻力减少：
%34.308.42395
.40808.423111=-='-
a
K a K a K X X
X
(2) m =5时
s)/kmol (m 1546026
051
026011113Y X X ⋅=⨯+=+=...a mk a k a K '=L L 2时
s)kmol/(m 0411.0026.023
66.066
.0⋅=⨯=⎪
⎭
⎫ ⎝⎛'='
a k L L a k X X
s)/kmol (m 02.32026
.051
0411.0111
1
3'
'⋅=⨯+=+
=
a mk a
k a
K Y X X 因此，阻力减少：
%6.3015.4602
.3215.46111=-='-
a
K a K a K X X
X
5-29. 用清水在填料吸收塔中逆流吸收含有溶质A 的气体混合物。进塔气体浓度为（摩尔分率），在操作条件下相平稳关系为Y *
=5X ，试别离计算液气比为六、5和4时，出塔气体的极限浓度和液体出口浓度。 解 (1)
m V
L
>=6，当填料层高度为无穷时，操作线ab 与平稳线交于塔顶。 02min 2,==∴mX Y
由物料衡算：
()min 2,121Y Y L
V
X X -+
= 其中0526.005
.0105
.01111=-=-=
y y Y 0088.06
0526.01==X
(2)
m V
L
==5，操作线ab 与平稳线重叠 02min 2,==∴mX Y ，
0105.05
0526.01max 1,===
∴m Y X
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