化工原理(下册)练习题 (答案)

1、精馏练习一选择题1蒸馏是利用各组分（）不同的特性实现分离的目的。CA溶解度；B等规度；C挥发度；D调和度。TOC o 1-5 h z2在二元混合液中，沸点低的组分称为（）组分。CA可挥发；B不挥发；C易挥发；D难挥发。3（）是保证精馏过程连续稳定操作的必不可少的条件之一。AA液相回流；B进料；C侧线抽出；D产品提纯。4在（）中溶液部分气化而产生上升蒸气，是精馏得以连续稳定操作的一个必不可少条件。CA冷凝器；B蒸发器；C再沸器；D换热器。5再沸器的作用是提供一定量的（）流。DA上升物料；B上升组分；C上升产品；D上升蒸气。6冷凝器的作用是提供（）产品及保证有适宜的液相回流。BA塔顶气相；B塔顶液

2、相；C塔底气相；D塔底液相。7冷凝器的作用是提供塔顶液相产品及保证有适宜的（）回流。BA气相；B液相；C固相；D混合相。8在精馏塔中，原料液进入的那层板称为（）。CA浮阀板；B喷射板；C加料板；D分离板。9在精馏塔中，加料板以下的塔段（包括加料板）称为（）。BA精馏段；B提馏段；C进料段；D混合段。10.某二元混合物，进料量为10kmol/h,xf=0.6,要求塔顶xd不小于09则塔顶最大产量为（）。BA60kmol/h；B66.7kmol/h；C90kmol/h；D100kmol/h。11精馏分离某二元混合物，规定分离要求为XD、xw。如进料分别为XF1、XF2时，其相应的最小回流比分别为R

3、min1、Rmin2。当XF1XF2时，贝y（）ARVR；min1min2BR二R；min1min2cRR；min1min2DRmin的大小无法确定12.精馏的操作线为直线,主要是因为（）。理论板假定；C.理想物系；塔顶泡点回流；D.恒摩尔流假定13.某二元理想物系，其中A为易挥发组分。液相组成Xa=0.5时相应的泡点为11，气相组成yA=0.3时相应的露点为，则（）BAt=t；btVt；1212C.t1t2；D.无法判断14.某二元理想物系，其中A为易挥发组分。液相组成Xa=0.5时泡点为，与之相平衡的气相组成yA=0.75时，相应的露点为12，贝y（）。aAt=t；bt12;D.不能判断1

4、5.操作中连续精馏塔，当V/和其它条件不变，如采用的回流比小于原回流比，则（B）。XD、Xw均增加；B.xD减小，Xw增加；Xd、Xw均不变；D.不能正常操作*16.某真空操作精馏塔，在真空度降低后，若保持F、D、Xf、q、R及加料位置不变,则塔顶产品组成Xd变化为（）A.变小；B.变大；C.不变；D.不确定;*17.精馏操作时，若在F、Xf、q、R不变的条件下，将塔顶产品量D增加，其结果是（）。CA.XD下降，xw上升；B.XD下降，XW不变；CxD下降，xW亦下降；D无法判断；分析：当D增加时，XD减小，但因回流比R不变，只有V和L同时增加，即V和L同当D增大后，LV变小,L时增加，以q二

5、1为例，从提馏段操作线斜率看VNTx而不变，故有W减小。20下列哪些判断正确（）。B，C，EA.上升气速过大引起漏液；B.上升气速过大会造成过量雾沫夹带；C.上升气速过会大引起液泛；D.上升气速过大造成大量气泡夹带；E.上升气速过大使板效率降低二、填空题溶液被加热到鼓起第一个气泡时的温度称为温度。泡点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；多次部分冷凝时的回流比的极限值4.最小回流比是扌旨（在达到一定分离要求的前提下）塔板数为无穷多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；最多对于二元理想溶液，若

6、轻组分含量越高，则泡点温度。越低对于二元理想溶液，相对挥发度a大，说明该物系.。容易分离对于二元理想溶液,x-y图上的平衡曲线离对角线越近，说明该物系。不容易分离完成一个精馏操作的两个必要条件是塔丁和塔底。液相回流，上升蒸气精馏操作中，再沸器相当于一板。理论板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。相平衡操作线精馏操作中，当q=0.6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馏和平衡蒸馏相比较的结果有：所得馏出物平均浓；所得残液浓度;馏出物总TOC o 1-5 h z量。简单蒸馏的馏出物平均浓

7、度大于平衡蒸馏的馏出物平均浓度；两种情况的残液浓度相同；平衡蒸馏的馏出物总量大于简单蒸馏的馏出物总量。*14.某精馏塔操作时，若保持进料流率及组成、进料热状况和塔顶蒸气量不变，增加回流比,则此时塔顶产品组成XD，塔底产品组成Xw，塔顶产品流率，精馏段液气比。增加；增加；减少；增加分析：由卩二（R+DD，当V不变时，R增加，D必须减少。对于精馏段，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R增加时，L_R液气比VR+1必然也增大。某精馏塔的设计任务是：原料为F、XF，分离要求为XD、xw。设计时若选定回流比TOC o 1-5 h zR不变，加料状况由原来的气液混

8、合改为过冷液体加料，则所需的理论板数N，精馏段和提馏段的气液相流量的变化趋势V，L，V，L。若加料热状况不变，将回流比增大，理论塔板数Nt。减少；不变；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q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、XF、XD、XW一定时，塔顶产品流率D和塔底产品流率W也一定。则由V二（R+1）D知V不变，同理L=RD也不变。由V二V-（1-q）F知当V、F不变时，q值越大，V越大。而由L=VW可知，V越大，L也越大。用图解法求理论塔板时，在Q、XF、XD、xw、q、R、F和操作压力p诸参数中，与解无关。进

9、料流量F当增大操作压强时，精馏过程中物系的相对挥发，塔顶温度，塔釜温度。减小；增加；增加分析：同一物系，总压越高，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。*18.精馏塔结构不变，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Xd，塔底XW，提馏段操作线斜率。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，即回流R比R减小，故精馏段操作线斜率R1减小，提馏段操作线斜率增加。塔板数不变时，两段

10、操作线斜率的改变只能使XD减小和XW增大。19精馏塔的塔底温度总是塔顶温度，其原因一是,二是。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20将板式塔中泡罩塔、浮阀塔、筛板塔相比较,操作弹性最大的是,造价最昂贵的是，单板压降最小的是.。浮阀塔;泡罩塔;筛板塔板式塔塔板上气液两相接触状态有种,它们是。板式塔不正常操作现象常TOC o 1-5 h z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、严重雾沫夹带评价塔板性能的标准主要是条，它们是。塔板负荷性能图中有条线，分别是。5；（1）通过能力大，（2）

11、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）液相下限线板式塔中塔板上溢流堰的作用主要是，填料塔中填料的作用是。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。常见的连续接触式的气液传质设备是塔，塔内为分散相，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；液体再分布装置板式塔中气、液两相发生与主体流动方向相反的流动，不现象，

12、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。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。为减小液面落差，设计时可采用的措施常见的有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。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。

13、溢流堰高度也应适当，过高会，过低会。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。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沫进入降液管前可部分脱离液体。边缘区，又称无效区，是

14、靠近塔壁的一圈边缘区，供支承塔板之用。精馏塔设计时，若工艺要求一定，减少需要的理论板数，回流比，蒸馏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恒沸精馏和萃取精馏的主要区别是；。恒沸精馏添加剂应与被分离组分形成新的恒沸物；萃取精馏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

15、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，贝y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，贝传质推动力将，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

16、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H将,NogOGOG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TOC o 1-5 h z9、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

17、、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增加气膜厚度和减少液膜厚度减少气膜和液膜厚度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、DA.气膜；B.k；C.气液膜同时；D.k；E.液膜；F.Kxyx3、双膜理论认

18、为吸收过程的阻力集中在。AA.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、DA.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。AA.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。BA.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

19、系数ky=2kmol.m-2.h-i，气相总传质系数K=1.5kmol.m-2.h-1，则该处气液界面上气相浓度y.应为yi，平衡关系y=0.5x。BA.0.02B.0.01C.0.015D.0.005y=0.5x0.01=0.005eN=K（y-y）=k（y-y）Ayey.1.5（0.025-0.005）=2（0.025-y.）y.=0.01.9、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TOC o 1-5 h z务，。DA.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

20、增加则出口气体中的CO2量将气相总传质系数K将，出塔液体中CO2浓度将。B.A.B.y2A.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。AA.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、CA.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。BA.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。BA.大；B.小；C.等16、对吸收操作影响较大的填料特性是。AA.比表面积和空隙率；B.机械强度；C.对气体阻力要小；萃取一、单选题1

21、进行萃取操作时应使溶质A的（）CA分配系数大于1B分配系数小于1C选择性系数大于1D选择性系数小于1一般情况下，稀释剂B组分的分配系数kB值：（）BBA大于1B小于1C等于1D难以判断，都有可能用纯溶剂S对A、B混合液进行单级（理论）萃取，当萃取剂用量增加时（进料量和组成均保持不变）所获得的萃取液组成变化是（）。DA增加B减少C不变D变化趋势不确定4单级（理论级）萃取中，在维持进料组成和萃取相浓度不变的条件下，若用含有少量溶质的萃取剂代替纯溶剂所得萃余相浓度将（）。CA增加B减少C不变D不一定*5单级（理论级）萃取操作中，在维持相同萃余相浓度下，用含有少量溶质的萃取剂代替纯溶剂，则萃取相量与萃

22、余相量之比将（）。AA增加B不变C降低D不定6单级（理论级）萃取操作中，在维持相同萃余相浓度下，用含有少量溶质的萃取剂代替纯溶剂，萃取液的浓度（指溶质）将（）。BA增加B不变C降低D不定7.萃取剂加入量应使原料和萃取剂的和点M位于（）。CA溶解度曲线之上方区C溶解度曲线之下方区8萃取是利用各组分间的（A挥发度B离散度B溶解度曲线上D座标线上）差异来分离液体混合物的。CC溶解度D密度*9采用多级逆流萃取与单级萃取相比较，如果溶剂比、萃取相浓度一样，则多级逆流萃取可使萃余相分率（）。BA增大B减少C基本不变D增大、减少都有可能*10在B-S部分互溶萃取过程中，若加入的纯溶剂量增加而其它操作条件不变

23、，则萃取液浓度兀（）。DA增大B下降C不变D变化趋势不确定二、填空题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萃取操作依据。混合物中各组分在萃取剂中溶解度的差异萃取操作中选择溶剂的主要原则、和。对溶质的溶解能力强，选择性高，易于回收分配系数kA1表示。萃取相中A组分的浓度yA小于萃余相中A组分的浓度xA。7萃取操作中选择性系数与精馏操作中相当。相对挥发度在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yA/yB=（）。3.4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-S互溶度;恰当降低操作温度，B-

24、S互溶度。增大，减小在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，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物系中。B-S完全不互溶从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，如果出情况将不能进行萃取分离。选择性系数片1干燥一.填空题干燥这一单元操作，既属于传热过程，又属。*答案*传质过程相对湿度申值可以反映湿空气吸收水汽能力的大小，当申值大时，表示该湿空气的吸收水汽的能力;当申=0时。表示该空气为。*答案*小；绝干空气干燥速率曲线是在

25、恒定干燥条件下测定的，其恒定干燥条件是指：恒定。*答案*干燥介质（热空气）的温度、湿度、速度以及与物料接触的方式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TOC o 1-5 h z为；不能用干燥方法除的水分为。*答案*自由水分；非结合水分；平衡水分作为干燥介质的湿空气，其预热的目的。*答案*降低相对湿度（增大吸湿的能力）和提高温度（增加其热焓）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经。低、强、*答案*低、强、前、预热器预热在等速干燥阶段，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

26、物料的温度。*答案*最大（恒定）、热空气的湿球温度，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。*答案*传热和传质，大于干燥介质中水汽（或其它蒸汽）的分压固体物料的干燥，一般分为两个阶段。*答案*恒速和降速，它既是又是在对流干燥器中最常用的干燥介质是*答案*不饱和的热空气、载热体、载湿体等焓干燥过程的条件是*答案*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差可以忽略不计。在干燥系统中，预热器加入的热量用于。*答案*蒸发水份，加热空气与物料以及干燥系统中的热损失若将湿空气的温度降至其露点以下，则湿空

27、气中的部分水蒸汽答案冷凝析出对于不饱和空气，表示该空气的三个温度，即：干球温度，湿球温度t和露点td间的关wd系是。*1*1*1*1*1*答案*1*tttwd由干燥速率曲线可知恒速干燥阶段所除去的水分是分是。降速干燥阶段除去的水答案*1*非结合水分、非结合水和结合水等速干燥阶段物料表面的温度等于*1*答案*1*干燥介质（热空气）的湿球温度对高温下不太敏感的块状和散粒状的物料的干燥，通常可采用干燥器，当干燥液状或浆状的物料时，常采用干燥器。*答案*转筒、喷雾恒速干燥与降速干燥阶段的分界点，称为；其对应的物料含水量称为*答案*临界点、临界含水量物料的临界含水量的大小与等因素有关。*答案*物料的性质，厚度和干燥介质的流速22.1kg绝干空气及具有的焓，称为湿空气的焓。*答案*其所带的Hkg水汽湿空气通过预热器预热后，其湿度，热焓，相对湿度。（增加、减少、不变）*1*1*1*1*1*答案*1*不变、增加、减少用不饱和的湿空气来干燥物料时，要使干燥过程得以顺利进行的条件是。*答案*不断供给热能和将汽化的水汽带走在一定干燥条件下，物料厚度增加，物料的临界含水量