化工原理复习4小练习题(2).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。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, 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_。3 在实际的干燥操作中，常用_干、湿温度计_来测量空气的湿度。4 测定空气中水汽分压的实验方法是测量_露点_。5 对流干燥操作的必要条件是_；干燥过程是_相结合的过程。6 在101.33kPa的总压下，已知空气温为40，其相对湿度为60%，且40下水的饱和蒸汽压为7.38kPa，则该空气的湿度为_ 0.02843_kg/kg绝干气，其焓为_ 113.3_kJ/kg绝干气。7 在一定的温度和总压强下，以湿空气做干燥介质，当所用空气的湿度减少时，则湿物料的平衡水分相应_减小_，其自由水分相应 _增大_。8 恒定的干燥条件是指空气_温度_，_湿度_，_流速_均不变的过程。9 恒速干燥阶段又称_表面汽化_控制阶段，影响该阶段干燥速度的主要因素是_干燥介质的状况、流速及其与物料的接触方式_；降速干燥阶段又称_内部迁移_控制阶段，影响该阶段干燥速度的主要因素是_物料结构_。10. 在恒速干燥阶段，湿物料表面的温度近似等于_热空气的湿球温度_。11. 在常温和40下，测的湿物料的干基含水量X与空气的相对湿度之间的平衡关系为：当相对湿度=100%时，结合水含量为0.26kg/kg绝干料；当相对湿度=40%时，平衡含水量 X*= 0.04kg/kg绝干料。已知该物料的初始含水量X1=0.43kg/kg绝干料，现让该物料在40下与与相对湿度为40%的空气充分接触，非结合水含量为_kg/kg绝干料，自由含水量为_kg/kg绝干料。12. 干燥速度的一般表达式为_。在表面汽化控制阶段，则可将干燥速度表达式为_。13. 在恒定干燥条件下测的湿物料的干燥速度曲线如本题附图所示。其恒速阶段干燥速度为_kg水（m2.h）,临界含水量为_kg/kg绝干料，平衡含水量为_kg/kg绝水量。14. 理想干燥器或等焓干燥过程是指_，干燥介质进入和离开干燥器的含焓值_。15. 写出三种对流干燥器的名称_,_, _.16. 固体颗粒在气流干燥器中经历_和_两个运动阶段，其中_是最有效的干燥区域。 二、选择题1. 已知湿空气的如下两个参数，便可确定其他参数( )A. H，p B. H，td C. H, t D. I， tas2. 当空气的相对湿度=60时，则其三个温度t(干球温度)，(湿球温度)，td(露点)之间的关系为( B )A. t=td B. t td C. t td D. t= td3. 湿空气在预热过程中不变化的参数是( )A. 焓 B. 相对湿度 C. 湿球温度 D. 露点4. 物料的平衡水分一定是(A )A. 结合水分 B. 非结合水分 C. 临界水分 D. 自由水分5. 在恒定条件下将含水量为0.2(干基，下同)的湿物料进行干燥，当干燥至含水量为0.05时干燥速率开始下降，再继续干燥至恒重，测得此时含水量为0.004，则物料的临界含水量为 ( )A. 0.05 B. 0.20 C. 0.004 D. 0.1966. 同一物料，如恒速阶段的干燥速率加快 则该项物料的临界含水量将( C )A. 不变 B. 减少 C. 增大 D. 不一定7. 已知物料的临界含水量为0.18(干基，下同)，现将该项物料从初始含水量0.45干燥至0.12，则干燥终了时物料表面温度为( )A. B. = C. = td D. =t8. 利用空气作介质干燥热敏性物料，且干燥处于降速阶段,欲缩短干燥时间，则可采取的最有效措施是( )。A. 提高干燥介质的温度 B. 增大干燥面积,减薄物料厚度 C. 降低干燥介质相对湿度 D. 提高空气的流速10. 同一种物料在一定干燥速率下,物料愈厚，则其临界含水量( )。A. 低 B. 不变 C. 高 D. 不定11. 在恒定条件下干燥某种湿物料，则( D )(1)临界含水量是结合水与非结合水的分界点。(2)平衡水分是区分可除去水分与不可除去水分的分界点。正确的结论是：（ ）。A. 两种提法是都对 B. 两种提法都不对C.（1）对，（2）不对 D.（2）对，（1）不对12在等速干燥阶段，用同一种热空气以相同的流速吹过不同种类的物料表面，则对干燥速率的正确的判断是（ C ）。A. 随物料种类不同而有极大差别 B. 随物料种类不同可能会有差别C. 各种不同种类物料的干燥速率是相同 D. 不好判断13. 物料的平衡水分随其本身温度升高的变化趋势为（ ）。A. 增大 B. 减少 C. 不变 D. 不确定14. 在下列条件下可以接近恒定干燥条件（ ）。（1）大量的空气干燥少量的湿物料。（2）工业上连续操作的干燥过程。正确的判断是：A. 都正确 B.都不正确 C.（1）对，（2）不对 D.（2）对，