化工原理下册复习题

1、六、蒸慵习题：蒸馆是分离_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_O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A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：双山分溶液的相对挥发度a是溶液中_的挥发度对的挥发度之比，若a=l表示_o物系的a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馆方法分离远离习题：工业生产中在精馆塔内将_过程和过程有机结合起来而实现操作的。而_是

2、梢馆与普通精馆的本质区别。答案： 多次部分气化多次部分冷凝回流习题：精馅塔的作用是_0答案：提供气液接触进行传热和传质的场所。习题：在连续精馆塔内，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： 精馆段提浓上升蒸汽中易挥发组分提馅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：精憎塔的塔顶温度总是低于塔底温度，其原因有（1）_和（2） _o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：精馋过程回流比R的定义式为_:对于一定的分离任务来说，当R=时，所需

3、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= D8全回流 Rmin习题：精馅塔有_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：某连续精憎塔中，若精馆段操作线方程的截距等于零，则回流比等于 _，馅出液流量等于_,操作线方程为。 答案 8 零习题：在操作的精馆塔中，第一板及第二板气液两相组成分别为九九及%和则它们的大 小顺序为 _最大， _第二 _第三，而最小。答案：yi y2 Xi XZ习题：对于不同的进料热状况，与&的关系为（1）_冷液进料：& _Xr f y, Xf :（2） _饱和液体进料：X_& ,yQXr；（3）气液混

4、合物进料：Xq_Xr , yq Xrt :（4） _饱和蒸汽进料：XQ_XFyaXr;（5） _过热蒸汽进料：XQ_XF, %Xr；(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：简述在定压下，苯一甲苯混和液的t-x-y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t-x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t-x-y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：简述精馆原理，实现精馆定态操作的必要条件是什么答案：

5、答：精憎原理：精馆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.液两相以实现精馅定态操作的必要条件。习题：连续精憎流程中主要由哪些设备所组成还有哪些辅助设备答案： 答：主要由精馆塔.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。在精馆计算中有何意义答案： 答：恒摩尔流假定是指在精馅塔的精馆段和提锚段内，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。意义是精馅的计算都是以恒摩尔流为前提的，这样可简化精憎计算。习题：写出实际生产中加入精馆塔的原料的五种

6、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，qlo（2）饱和液体进料，又称泡点进料，q=l。（3）气.液混合物进料，q=01。（4）饱和蒸气进料，又称露点进料，q=0（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L/V =（）（L/V）曲11或1= （） Lmin习题何谓气相总传质单元高度和气相总传质单元数Q）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Hoc表示.，该式右端的数

7、据V /（Kya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Noc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宜线时，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，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（溫度，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

8、，组成和温度三个因素 十、干燥1.在的总压下，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t _O2.在的总压下.将饱和空气的温度从匕降至血 则该空气下列状态参数的变化趋势是：湿度: _相对湿度：_，露点t _O3.在实际的干燥操作中，常用 _ 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 _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.在的总压下，已知空气温为409,其相对湿度为60%,且40C下水的饱和蒸汽压为，则该空气的湿度为 _kg/kg绝干气，其焙为_kj/kg绝干气。7

9、.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 _,其自由水分相应 _。& 恒定的干燥条件是指空 _, _, _均不变的过程。9. _恒速干燥阶段又称_控制阶段，影响该阶段干燥速度的主要因素是_;降速干燥阶段又称_控制阶段，影响该阶段干燥速度的主要因素_O10. 在恒速干燥阶段，湿物料表面的温度近似等于 _O11. 在常温和40-CT,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：当相对湿度二100%时，结合水含量为kg绝干料；当相对湿度=40%时，平衡含水量X*=kg 绝干料。已知该物料的初始含水量Xl=kg绝干料，现让该物料在409下

10、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_o13. 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（），临界含水量为_kg/kg绝干料，平衡含水量为_kg/kg绝水量。14. 理想干燥器或等焙干燥过程是指_的含焙_。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.,干燥介质进入和离开干燥器和询个运动阶段，其二甩13附图是最有效的干燥区域。干燥练习答案1.不变降低不变2.降低、100%.降低3

11、.干.湿温度计4.露点5.逛物料表面的水汽分压大于干燥介质中的水汽分压，存在传质推动力热量传递和质量传递6.7.减小 增大 &温度 湿度 流速9.表面汽化干燥介质的状况.流速及其与物料的接触方式内部迁移 物料结构尺寸及其与干燥介质的接触方式.物料本身的温度10. 热空气的湿球温度11.U _ GdX)11.Sdr Sdr13.12.干燥器不补充热童，忽略干燥器热损失，忽略加热物料所消耗的热童相等(该题也可用下列方式回答：QD=,=0, G(/2-/!)=0 A =2)13. 厢式干燥器 气流干燥器流化床干燥器14. 加速运动恒速运动加速运动段精蚀练习二、填空题1. 溶液被加热到鼓起第一个气泡时

12、的温度称为 _温度。泡点2. 气相混合物被冷却到有第一滴液滴析出时的温度称为_温度。露点X, kg/kg 绝料3. 精馆过程是利用_和_的原理进行完成的。多次部分气化；多次部分冷凝4. 最小回流比是指。(在达到一定分离要求的前提下)塔板数为无穷多时的回流比的极限值5._当分离要求和回流比一定时，_进料的值最小，此时分离所需的理论板数 _。过热蒸气；最多6. 对于二元理想溶液，若轻组分含量越高，则泡点温度_o 越低7. 对于二元理想溶液，相对挥发度a大，说明该物系_。容易分离8. 对于二元理想溶液，x-y图上的平衡曲线离对角线越近，说明该物系 _不容易分离9.完成一个精馆操作的两个必要条件是塔顶

13、 _和塔底 _o液相回流，上升蒸气10. 精憎操作中，再沸器相当于一块_板。理论板11._用逐板计算法求理论板层数时，用一次_方程和 _方程就计算出一层理论板。相平衡操作线12. _精馆操作中，当q二时，表示进料中的_含量为60% （摩尔分率）。液相*13.若原料组成、料液量、操作压力和最终温度都相同，二元理想溶液的简单蒸馆和 平衡蒸憎相比较的结果有：所得憎出物平均浓度 _;所得残液浓度_；馆出物总 _o简单蒸馆的饱出物平均浓度大于平衡蒸馆的馅出物平均浓度；两种情况的残液浓 度相同；平衡蒸镯的馆出物总量大于简单蒸馆的馆出物总量。*14.某精憎塔操作时，若保持进料流率及组成、进料热状况和塔顶蒸气

14、量不变，增加 回流比，则此时塔顶产品组成 _,塔底产品组成几，_,塔顶产品流率_,糟馆段液气比_。增加；增加；减少；增加分析：由V = （7? + 1）,当V不变时，尺增加，必须减少。对于精他段，在理论 板数不变时，回流比的增加平均传质推动力加大，必会使产品分离程度提高。当尺增加时, L_ R液气比刁R + 1必然也增大。15._某精馆塔的设计任务是：原料为尸、分离要求为兀。、设计时若选定 回流比虑不变，加料状况由原来的气液混合改为过冷液体加料，则所需的理论板数 山_,精馆段和提馆段的气液相流量的变化趋势H, L _,V _, 1 _O若加料热状况不变，将回流比增大，理论塔板数NT_。减少；不

15、变；不变；增加；增加；减少分析：在进料组成、流率、回流比和产品的分离要求一定时，进料的越大，平均传 质推动力越大，所需理论板数越少.由全塔物料平衡知，当F、心、勺）、心，一定时， 塔顶产品流率D和塔底产品流率W也一定。则由V =（尺+ DD知V不变，同理乙=RD也 不变。由一（1一0）尸知当V、F不变时，9值越大，越大。而由L = V-W可知, W越大，力也越大。16. _用图解法求理论塔板时，在仪、心、勺）、几、4、R、F和操作压力诸 参数中，_与解无关。进料流量尸17. _当增大操作压强时，精馆过程中物系的相对挥发度 _,塔顶温度 _,塔釜温度 _.减小；增加；增加分析：同一物系，总压越高

16、，物系中各组分的沸点及混合物的泡点越高。物系中各组 分的饱和蒸气压亦随总压升高而升高，由于轻组分的饱和蒸气压上升的速率低于重组分的 饱和蒸气压上升的速率，故各组分的挥发度差异变小。札&精憎塔结构不变，操作时若保持进料的组成、流率、热状况及塔顶产品流率一定, 只减少塔釜的热负荷，则塔顶 _,塔底几 _提馆段操作线斜率_O减少；增大；增大分析：塔釜热负荷减少意味着蒸发量减少，当D不变时，V的减少导致L减少，R即回流比尺减小，故精馆段操作线斜率R + 1减小，提憎段操作线斜率增加。塔板数不变 时，两段操作线斜率的改变只能使兀。减小和增大。19.精憎塔的塔底温度总是_塔顶温度，其原因一是 _,二是 _

17、。高于；由于塔顶轻组分浓度高于塔底的，相应的泡点较低；由于塔内压降使塔底压力 高于塔顶，因而塔底的泡点较高21.板式塔塔板上气液两相接触状态有 _种，它们_。板式塔不正常操作现象常见的有_，它们是_。3种；鼓泡接触状态，泡沫接触状态，喷射接触状态；3种；严重漏液、液泛、严重雾 沫夹带22.评价塔板性能的标准主要_条,它们是 _。塔板负荷性能图中有 _条线，分别是_o5； （1）通过能力大，（2）塔板效率高，（3）塔板压降低，（4）操作弹性大，（5） 结构简单，造价低；5； （1）液泛线，（2）雾沫夹带线，（3）漏液线，（4）液相上限线,（5）液相下限线23.板式塔中塔板上溢流堰的作用主要是 _

18、,填料塔中填料的作用 _。保证塔板上有一定高度的液层，以便气液两相充分接触传质；让液体在表面上形成液 膜并沿填料间空隙下流，同时让气体在填料空隙间上升并在润湿的填料表面上进行气液两 相间的传质。24.常见的连续接触式的气液传质设备是 _塔，塔内 _ 分散相， _为连续相，为保证操作过程中两相的接触良好，塔内顶部应设装置，中部应设装置。填料；液体；气体；液体分布装置；液体再分布装置25.板式塔中气、液两相发生与主体流动方向相反的流动，称 _现象，它们主要是：液沫夹带（雾沫夹带），产生的原因为_,气泡夹带，产生的原因为 _.返混现象；小液滴因其沉降速度小于气流速度被气流夹带至上层塔板和大滴液因板间

19、 距小于液滴的弹溅高度而被气流带至上层塔板；液体在降液管中停留时间过短，气泡来不 及从液体中分离返回至板面而被液体卷入下层塔板。26. 板式塔中板上液面落差过大导致 _,造成液面落差的主要原因有 _0为减小液面落差，设计时可采用的措施常见的有_O气流分布不均匀甚至严重漏液，影响气液间传质；塔板结构，液相流量，液流长度（塔 径）；采用结构简单的筛板塔，溢流装置采用双溢流或多溢流。27. 板式塔中气体通过塔板的阻力主要有 _和 _两部分。塔板结构设计时，溢流堰长度应适当，过长则会 _,过短则会_。溢流堰高度也应适当，过高会_，过低会_O干板降压；液层降压；降低塔板面积有效利用率；由于降液管截面过小

20、导致流动不畅, 同时塔板上液流分布不均；使塔板压降增大并易发生雾沫夹带；由于液层高度太小，液体 在堰上分布不均，影响传质效果。2&板式塔的塔板有 _和 _两种，塔径较大的塔常采用 _塔板，以便 _。塔板面积可分为4个区域，它们分别是 _,各自的作用是 _.整块式；分块式；分块式；通过人孔装拆塔板；鼓泡区，设置筛孔、浮阀或泡罩的 区域，为气液传质的有效区域.溢流区，为降液管和受液盘所占的区域.破沫区，又 称安定区，位于鼓泡区和湍流区之间，分两条，入口侧防止漏液，出口侧使液体中夹带的 泡沬进入降液管前可部分脱离液体。边缘区，又称无效区，是靠近塔壁的一圈边缘区， 供支承塔板之用。29. 精馆塔设计时

21、，若工艺要求一定，减少需要的理论板数，回流比应 _,蒸馅釜中所需的加热蒸气消耗量应 _,所需塔径应_,操作费和设备费的总投资将是 _的变化过程。增大；增大；增大；急速下降至一最低点后又上升30. 恒沸精馆和萃取精馆的主要区别是_； _。恒沸精馆添加剂应与被分离组分形成新的恒沸物；萃取精馆中的萃取剂则应具有沸点 比原料中组分的沸点高得多的特性。吸收练习吸收一、填空题1、 用气相浓度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_ON*= ky （y-yj N*= Kr （y-y）2、 吸收速度取决于_,因此，要提高气一液两流体相对运动速率，可以_来增大

22、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 _o増加吸收剂用量，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（y-y） _。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,物系的相平衡常数沪2,入塔气体浓度Y,=,要求出塔气体浓度丫2=,则最小液气比为_5、在气体流嵐，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

23、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，则塔的氐将 _,血将 _ （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。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。14、填料塔内提供气液两相接触的场所的是_o填料的表面15、填料应

24、具有 _的 _,以增大塔内传质面积。大比表面积16萃取1. _萃取过程是_。于混合液中加入溶剂使溶质由原溶液转移到溶剂中的过程4. _萃取操作依据 o_混合物中各组分在萃取剂中溶解度的差异5._萃取操作中选择溶剂的主要原则、和o对溶质的溶解能力强，选择性高，易于回收6. 分配系数kA 1表示 _。萃取相中A组分的浓度小于萃余相中A组分的浓度九。7. 萃取操作中选择性系数与精馆操作中 _相当。相对挥发度8. 在B-S部分互溶的萃取操作中，若萃取相中含溶质A为85kg,稀释剂B为25kg,溶剂S为100kg,则萃取相中y*/y =（）。9. 在萃取操作的B-S部分互溶物系中加入溶质A组分，将使B-

25、S互溶度 _；恰当降低操作温度，B-S互溶度_。 增大,减小10. 在B-S部分互溶物系中，溶质A组分的量越大，B-S互溶度越（）。大*11.对于密度差很小且要求接触时间短的体系宜选用的萃取设备为 _,对于有固体存在的体系宜选用 _.离心萃取器，混合澄清槽或脉冲塔、振动塔*12.萃取操作中选择性系数趋于无穷出现在_物系中。B-S完全不互溶13._从A和B组分完全互溶的溶液中，用溶剂S萃取其中的A组分，如果出现 _情况将不能进行萃取分离。选择性系数B =1干燥2. 干燥这一单元操作，既属于传热过程，又属_。*答案*传质过程3. 相对湿度4值可以反映湿空气吸收水汽能力的大小，当d值大时，表示该湿空

26、气的吸收水汽的能力_；当X0时。表示该空气为 _。林*答案*甘许小；绝干空气4. 干燥速率曲线是在恒定干燥条件下测定的，其恒定干燥条件是指：_均恒定。材*答案*林林干燥介质（热空气）的温度、湿度、速度以及与物料接触的方式。5._ 在一定空气状态下干燥某物料，能用干燥方法除去的水分为_；首先除去的水分为_;不能用干燥方法除的水分为_o*答案*林自由水分；非结合水分；平衡水分7.作为干燥介质的湿空气，其预热的目的 _。材*答案*料材降低相对湿度（增大吸湿的能力）和提高温度（增加其热焙）&当空气的湿含量一定时，其温度愈高，则相对温度愈_,表明空气的吸湿能力愈 _，所以湿空气在进入干燥器之 _都要 _。林*答案*材低、强、前、预热器预热9. _ 在等速干燥阶段，干燥速率_,物料表面始终保持被润湿，物料表面的温度等于_,而在干燥的降速阶段物料的温 _-料穿*答案*最大（恒定）、热空气的湿球温度