化工原理下册复习题

1、 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 答案： ，分离的条件是。 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a是溶液中 的挥发度对 的挥发度之比，若 a=1表示。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 不能用普通蒸馏方法分离远离 习题： 工业生产中在精馏塔内将 过程和

2、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 提馏段 习题： 离开理论板时，气液两相达到 互成平衡。 答案：平衡 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） 。 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） 提浓上升蒸汽中易挥发组分 提浓下降液体中难挥发组分 状态，即两相 相等, 温度 答案: 习题： 精馏过

3、程回流比R的定义式为 所需理论板数为最少，此种操作称为 R=时，所需理论板数为8。 L ;对于一定的分离任务来说，当R= -；而 时, 答案：R= D 8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：m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yi,xi及y2,X2;则它们的大小顺 序为最大，第二，第三，而 最小。 答案：yiy2X1X2 习题： 对于不同的进料热状况，Xq、yq与

4、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： (1) 答案：大于 (2) 等于大于 (3) 小于大于 (4) 小于等于 (5) 小于小于 习题： Xq 大于 XF , yq XF ； 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t y线，称为饱和蒸气线或露点线。 两条曲线将t

5、Xy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

6、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，q = 1。 (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

7、以上两种费用之和为最小。根据生产实践经验，一般取L/ V=( 1.1 2.0 ) ( L/ V) min 或 L =( 1.1 2.0 ) 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=丫d，该式右端的数据 V/(Kya KYa2Y Y* 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fG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 N)G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

8、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.

9、在101.33kPa的总压下，将饱和空气的温度从ti降至 坛 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 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 。 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40C，其相对湿度为 60%，且40C下水的饱和 蒸汽压为7.38kPa，则该空气的湿度为kg/kg绝干气，其焓为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 ，其自由水分相应 。

10、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是 。 10. 在恒速干燥阶段，湿物料表面的温度近似等于 。 11. 在常温和40C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 40C 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

11、。 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。 干燥练习答案 一、填空题 1. 不变降低 不变 2. 降低、100%、降低 3. 干、湿温度计4.露点 5. 湿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. 0.02843113.3

12、7. 减小增大8.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 11.0.170.39 GdXu t tw ,dW U rtw 12. Sd Sd 13. 4.0 0.200.04 14. 干燥器不补充热量，忽略干燥器热损失，忽略加热物料所消耗的热量 相等（该题也可用下列方式回答：QD 0，QL0，G I2 I10 15. 厢式干燥器气流干燥器流化床干燥器 16. 加速运动恒速运动加速运动段 精馏练习 填空题 1 .溶液被加热到鼓起第一个气泡时的温度称为 温度。 占 八、 2.

13、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。 占 八、 3精馏过程是利用 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q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。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 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

14、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3= 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$值可以反映湿空气吸收水汽能力的大小，当$值大时，表示该湿空气的吸收 水汽的能力 ；当$ =0时。表示该空气为 。 * 答案 * 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: 恒定。 * 答* 干燥介质（热

15、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 为;不能用干燥方法除的水分为 ;首先除去的水分 * 答* 自由水分；非结合水分； 7作为干燥介质的湿空气，其预热的目的 * 答* 降低相对湿度（增大吸湿的能力）和提高温度（增加其热焓） 平衡水分 8当空气的湿含量一定时，其温度愈高，则相对温度愈 ，所以湿空气在进入干燥器之 * 答案*低、 强、 前、 9在等速干燥阶段，干燥速率 ，表明空气的吸湿能力愈 都要经 预热器预热 _，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度 * 答* 最大（恒定）、热空气的湿球温度，

16、上升 （接近空气的温度） 10固体物料的干燥是属于 过程，干燥过程得以进行的条件是物料表面所产 生的水汽（或其它蒸汽）压力 * 答* 传热和传质，大于干燥介质中水汽（或其它蒸汽）的分压 11.固体物料的干燥，一般分为 * 答* 恒速和降速 两个阶段。 12.在对流干燥器中最常用的干燥介质是 * 答* 不饱和的热空气、 ，它既是 又是 载热体、载湿体 13. 等焓干燥过程的条件是 * 答*答* 冷凝析出 16. 对于不饱和空气，表示该空气的三个温度，即：干球温度 关系是 关系疋 答* t tw td 差可以忽 干燥器内无补充热，无热损失，且被干燥的物料带进、带出干燥器的热量之 略不计。 14. 在干燥系统中，预热器加入的热量用于 * 答* 蒸发水份，加热空气与物料以及干燥系统中的热损失 t,湿球温度tw和露点td