化工原理下册各章节题库.doc

六、蒸馏习题： 蒸馏是分离 的一种方法，其分离依据是混合物中各组分的 ，分离的条件是 。答案： 均相液体混合物 挥发性差异 造成气液两相系统习题： 在t-x-y图中的气液共存区内，气液两相温度 ，但气相组成 液相组成，而两相的量可根据 来确定。答案： 相等 大于 杠杆规则习题： 当气液两相组成相同时，则气相露点温度 液相泡点温度。答案： 大于 （每空1分）习题： 双组分溶液的相对挥发度是溶液中 的挥发度对的挥发度之比，若=1表示 。物系的值愈大，在x-y图中的平衡曲线愈 对角线。答案： 易挥发组分 难挥发组分 不能用普通蒸馏方法分离 远离习题： 工业生产中在精馏塔内将 过程和过程有机结合起来而实现操作的。而 是精馏与普通精馏的本质区别。答案： 多次部分气化 多次部分冷凝 回流习题： 精馏塔的作用是 。答案： 提供气液接触进行传热和传质的场所。习题： 在连续精馏塔内，加料板以上的塔段称为 ，其作用是 ；加料板以下的塔段（包括加料板）称为 ，其作用是 。答案： 精馏段 提浓上升蒸汽中易挥发组分 提馏段 提浓下降液体中难挥发组分习题： 离开理论板时，气液两相达到 状态，即两相 相等， 互成平衡。答案： 平衡 温度 组成习题： 精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度，其原因有（1） 和（2） 。答案： 塔顶易挥发组分含量高 塔底压力高于塔顶 （每空2分，共4分）习题： 精馏过程回流比R的定义式为 ；对于一定的分离任务来说，当R= 时，所需理论板数为最少，此种操作称为 ；而R= 时，所需理论板数为。答案： R= 全回流 Rmin习题： 精馏塔有 进料热状况，其中以 进料q值最大，进料温度 泡点温度。答案： 五种 冷液体 小于习题： 某连续精馏塔中，若精馏段操作线方程的截距等于零，则回流比等于 ，馏出液流量等于 ，操作线方程为 。答案： 零 yn+1=xn习题： 在操作的精馏塔中，第一板及第二板气液两相组成分别为y1,x1及y2,x2；则它们的大小顺序为 最大， 第二， 第三，而最小。答案： y1 y2 x1 x2习题： 对于不同的进料热状况，xq、yq与xF的关系为（1）冷液进料：xq xF ，yq xF ；（2）饱和液体进料：xq xF ，yq xF ；（3）气液混合物进料：xq xF ，yq xF f ；（4）饱和蒸汽进料：xq xF ，yq xF ；（5）过热蒸汽进料：xq xF ，yq xF ；（1） 答案：大于 大于（2） 等于 大于（3） 小于 大于（4） 小于 等于（5） 小于 小于习题： 精馏操作时，增大回流比R，其他操作条件不变，则精馏段液气比（ ），馏出液组成xD ( ),釜残液组成xW ( ).A 增加 B 不变 C 不确定 D减小答案：A A D习题： 精馏塔的设计中，若进料热状况由原来的饱和蒸气进料改为饱和液体进料，回流比及其他条件维持不变，则所需的理论塔板数NT（ ），提馏段下降液体流量L/（ ）。A 减小 B 不变 C 增加 D 不确定答案： A C习题： 对于饱和蒸汽进料，则有（ ）L ，（ ）V。A 等于 B 小于 C 大于 D 不确定答案： A B习题： 精馏塔中由塔顶向下的第n-1，n，n+1层塔板，其气相组成关系为（ ） A yn+1ynyn-1 B yn+1=yn=yn-1C yn+1ynyn-1 D 不确定答案： C习题： 某两组分混合物，其中A为易挥发组分，液相组成xA=0.4，相应的泡点温度为t1，气相组成yA=0.4，相应的露点温度为t2，则（ ）A t1 t1 D 不能判断答案： A (1 分)习题： 完成某分离任务需理论板数为NT=7（包括再沸器），若ET=50%，则塔内需实际板数（不包括再沸器）为（ ）A 14 层 B 10层 C 12层 D 无法确定答案： C习题： 若进料量、进料组成、进料热状况都不变，要提高xD，可采用（ ）A、减小回流比 B、增加提馏段理论板数C、增加精馏段理论板数 D、塔釜保温良好答案： C习题： 在精馏操作中，若进料位置过高，会造成（ ）A、 釜残液中易挥发组分含量增高B、 实际板数减少C、 馏出液中难挥发组分含量增高D、 各组分含量没有变化答案： C习题： 精馏塔采用全回流时，其两操作线（ ）A、 与对角线重合B、 距平衡线最近C、 斜率为零D、 在y轴上的截距为1答案： A习题： 精馏的两操作线都是直线，主要是基于（ ）A、 理论板的概念B、 理想溶液C、 服从拉乌尔定律D、 恒摩尔流假设答案： D习题： 当xF、xD、xW和q一定时，若减小回流比R，其他条件不变，则（ ）A、 精馏段操作线的斜率变小，两操作线远离平衡线B、 精馏段操作线的斜率变小，两操作线靠近平衡线C、 精馏段操作线的斜率变大，两操作线远离平衡线D、 精馏段操作线的斜率变大，两操作线靠近平衡线答案： B习题： 理想溶液中组分的相对挥发度等于同温度下两纯组分的饱和蒸汽压之比 （ ）答案： （） (1分 )习题： 从相平衡x-y图中可以看出，平衡曲线距离对角线越近，则表示该溶液越容易分离（ ）答案： （）习题： 用于精馏计算的恒摩尔液流假定，就是指从塔内两段每一层塔板下降的液体摩尔流量都相等（ ）答案： （）习题： 精馏段操作线的斜率随回流比的增大而增大，所以当全回流时精馏段操作线斜率为无穷大（ ）答案： （）习题： 用图解法求理论塔板数时，适宜的进料位置应该在跨过两操作线交点的梯级上（ ）答案： （）习题： 当进料量、进料组成及分离要求都一定时，两组分连续精馏塔所需理论塔板数的多少与（1）操作回流比有关（ ）（2）原料液的温度有关（ ）答案： （1） （） （2） （）习题： 对于精馏塔的任何一层理论板来说 ，其上升蒸汽的温度必然等于其下降液体的温度 （ ）答案： （）习题： 当F、xF一定时，只要规定了分离程度xD和xW，则D和W也就被确定了 （ ）答案： （）习题： 当精馏操作的回流比减少至最小回流比时，所需理论板数为最小（ ）答案： （）习题： 在精馏操作中，若进料的热状况不同，则提馏段操作线的位置不会发生变化（ ）答案： （）习题：简述在定压下，苯甲苯混和液的txy图中的两条曲线和三个区域的名称。答案：答：图中有两条曲线：下方曲线为tx线，称为饱和液体线或泡点线；上方曲线为ty线，称为饱和蒸气线或露点线。两条曲线将txy图分成三个区域：饱和液体线以下区域称为液相区；饱和蒸气线以上区域称为过热蒸气区；两曲线之间的区域称为气、液共存区。习题：简述精馏原理，实现精馏定态操作的必要条件是什么？答案：答：精馏原理：精馏是利用组分挥发度的差异，同时进行多次部分气化和多次部分冷凝的过程。上升蒸气流和液体回流是造成气、液两相以实现精馏定态操作的必要条件。习题：连续精馏流程中主要由哪些设备所组成？还有哪些辅助设备？答案：答：主要由精馏塔、塔顶冷凝器和塔底再沸器等设备组成。辅助设备有：原料液预热器、产品冷却器、回流液泵等。习题：简述恒摩尔流假定。在精馏计算中有何意义？答案：答：恒摩尔流假定是指在精馏塔的精馏段和提馏段内，本段内各板上升蒸气摩尔流量相等，下降液体摩尔流量相等，但两段之间不一定相等。意义是精馏的计算都是以恒摩尔流为前提的，这样可简化精馏计算。习题：写出实际生产中加入精馏塔的原料的五种热状况及它们的q值。答案：答：原料的五种热状况为：（1）冷液进料，q1。（2）饱和液体进料，又称泡点进料，q1。（3）气、液混合物进料，q01。（4）饱和蒸气进料，又称露点进料，q0。（5）过热蒸气进料，qLmin的前提下，若L增大，塔高可降低，设备费较低，但操作费较高。反之，若L减小，则 操作费减低，而设备费增高。故应权衡利弊。要确定适宜的液气比应使以上两种费用之和为最小。根据生产实践经验，一般取LV（1.12.0）（LV）min或L（1.12.0）Lmin习题 何谓气相总传质单元高度和气相总传质单元数？答案：答：在填料层高度Z的基本计算式Z=，该式右端的数据V(Kya) 是过程条件所决定的数组，具有高度的单位称为气相总传质单元高度，以HOG表示。 式中积分项内的分子与分母具有相同的单位，整个积分值为一个无因次的纯数，称为气相总传质单元数，以NOG表示。习题 用对数平均推动力法来计算传质单元数的应用条件是什么？答案：答：在吸收操作所涉及的组成范围内，若平衡线和操作线均为直线时，则可用对数平均推动力法来计算传质单元数。习题 影响溶质吸收率A的因素有哪些？吸收塔在操作过程中可调节的因素是什么？答案：答：影响溶质吸收率A的因素有：物系本身的性质，设备情况（结构，传质面积等）及操作条件（温度，压强，液相流量及入口组成）。因为气相入口条件不能随意改变，塔设备又固定，所以吸收塔在操作过程中可调节的因素只能改变吸收剂的入口条件，其中包括流量，组成和温度三个因素。吸收练习吸收一、填空题1、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_，以传质总系数表达的速率方程为_。 NA = ky (y-yi) NA = Ky (y-ye)2、吸收速度取决于_，因此，要提高气液两流体相对运动速率，可以_来增大吸收速率。 双膜的扩散速率 减少气膜、液膜厚度3、由于吸收过程气相中的溶质分压总 _ 液相中溶质的平衡分压，所以吸收操作线总是在平衡线的_。增加吸收剂用量，操作线的斜率_，则操作线向_平衡线的方向偏移，吸收过程推动力（yye）_。 大于 上方 增大 远离 增大4、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Y1 = 0.06，要求出塔气体浓度Y2 = 0.006，则最小液气比为_。 1.805、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_，操作线将_平衡线。减少 靠近6、某气体用水吸收时，在一定浓度范围内，其气液平衡线和操作线均为直线，其平衡线的斜率可用_常数表示，而操作线的斜率可用_表示。 相平衡 液气比7、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_，NOG将_ (增加，减少，不变)。 不变 增加8、吸收剂用量增加，则操作线斜率_，吸收推动力_。（增大，减小，不变） 增大 增大9、计算吸收塔的填料层高度，必须运用如下三个方面的知识关联计算：_、_、_。 平衡关系 物料衡算 传质速率。10、填料的种类很多，有_、_、_、 _、_、_。 拉西环 鲍尔环 矩鞍环 阶梯环 波纹填料 丝网填料11、填料选择的原则是_。 . 表面积大、空隙大、机械强度高、价廉、耐磨并耐温。12、在选择吸收剂时，首先要考虑的是所选用的吸收剂必须有_。良好的选择性，即对吸收质有较大的溶解度，而对惰性组分不溶解。13、填料塔的喷淋密度是指_。单位塔截面上单位时间内下流的液体量（体积）。（也可理解为空塔液速）14、填料塔内提供气液两相接触的场所的是_。填料的表面15、填料应具有较_的_，以增大塔内传质面积。 大 比表面积16、吸收塔内填装一定高度的料层，其作用是为气液两相提供足够的_。传质面积二、选择题1、吸收速率主要决定于通过双膜的扩散速度，要提高气液两流体的相对运动，提高吸收效果，则要_。B A. 增加气膜厚度和减少液膜厚度 B. 减少气膜和液膜厚度 C. 增加气膜和液膜厚度2、当吸收质在液相中的溶解度甚大时，吸收过程主要受_控制，此时，总吸收系数KY近似等于_。A、 D A. 气膜； B. kx；C. 气液膜同时；D. ky；E. 液膜；F. Kx3、双膜理论认为吸收过程的阻力集中在_。A A. 两膜层中； B. 界面上； C. 液膜之中； D. 气膜之中；4、升温会使气体在液体中的溶解度_，对吸收操作_。C、 D A. 有利； B. 变大； C. 变小； D. 不利； E. 不变； F. 无影响；5、_，对吸收操作有利。A 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； C.温度高，气体分压小时；6、对处理易溶气体的吸收，为较显著地提高吸收速率，应增大_的流速。AA. 气相； B. 液相； C. 气液两相；7、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_控制。B A. 气膜； B. 液膜； C. 双膜8、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ky = 2 kmol.m-2.h-1，气相总传质系数Ky = 1.5kmol.m-2.h-1，则该处气液界面上气相浓度yi 应为_，平衡关系y = 0.5x。B A. 0.02 B. 0.01 C. 0.015 D. 0.005 ye = 0.50.01 = 0.005 NA = Ky（y-ye）= ky（y-yi） 1.5（0.025-0.005）=2（0.025-yi） yi = 0.019、通常所讨论的填料吸收塔的设计中，当吸收剂用量趋于最小用量时，完成一定的分离任务，_。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。11、在常压下用水逆流吸空气中的CO2，若将用水量增加则出口气体中的CO2量将_气相总传质系数Ky 将_，出塔液体中CO2浓度将_。B. A. B. A. 增加、 B. 减少、 C. 不变12、选择吸收设备时，综合考虑吸收率大，阻力小，稳定性好结构简单造价小，一般应选_。A A. 填料吸收塔 B. 板式吸收塔 C. 喷淋吸收塔13、为使脱吸操作易于进行，通常可采用_或_。A、 C A. 升温； B. 加压； C. 减压； D. 降温；14、对于脱吸操作，其溶质在液体中的实际浓度_与气相平衡的浓度。B A. 小于； B. 大于； C. 等于；15、填料吸收塔空塔的速度应_于液泛速度。B A. 大； B. 小 ； C. 等16、对吸收操作影响较大的填料特性是_。A A. 比表面积和空隙率； B. 机械强度； C. 对气体阻力要小；十、干燥1 在101.33kPa的总压下，在间壁式换热器中将温度为293K，相对湿度为80%的是空气加热，则该空气下列状态参数的变化趋势是：湿度：_，相对湿度：_,露点td_。2 在101.33kPa的总压下，将饱和空气的温度从t1降至t2