化工原理复习题下册资料
- 格式:ppt
- 大小:1.08 MB
- 文档页数:15
化⼯原理(下)概念题复习蒸馏复习题⼀、填空题1. 精馏和蒸馏的区别在于____________________。
2. 在溶液的t-x(y)相图上,存在着_____区,精馏过程应处于_________区。
3. 理想溶液的t-x(y)相图上有两条曲线,下⾯⼀条为________线,上⾯⼀条为______线。
4. 相对挥发度 =___________________ 。
5. 相对挥发度的⼤⼩,反映溶液蒸馏分离的________程度,相对挥发度越⼤,表明该溶液越______分离。
6. 在某塔板上,离开该板的蒸汽组成与离开该板的液体组成呈平衡状态,则称该板为___________板。
7. 精馏操作中,进料热状况有___种。
8. ⽓、液两相在设备内呈连续接触的是_________塔,呈逐级接触的是___________塔。
9. 维持精馏塔连续、稳定操作的必要条件是塔顶要有_____________回流,塔底要有汽相回流。
10. ⽤最⼩回流⽐设计精馏塔斯社,所须之塔板数为_______________。
11. 精馏塔在全回流操作时,精馏段操作线、提馏段操作线与_____________重合,回流⽐R=____________,相应的理论板数为________________。
12. 在____________进料状况下,提馏段上升蒸汽流量等于精馏段上升蒸汽流量。
13. 已知汽液混合进料中,汽相与液相的摩尔数之⽐为3:2,易挥发组分有摩尔分数为0.3,则q=______。
14. 精馏塔分离某⼆元物系,当操作压强降低,系统有相对挥发度 _________,溶液的泡点____________,塔顶蒸汽冷凝温度______________。
15. ⼀精馏塔冷液进料。
由于前段⼯序的原因,使进料量F增加,但xF、q、R、不变,则L__________ 、V__________、__________、D __________、W__________ 、xD __________、xW__________。
第1章蒸馏 内容小结复习题1 蒸馏概述蒸馏操作是借混合液中各组分挥发性的差异而达到分离目的。
轻组分:混合物中的易挥发组分;重组分:混合物中的难挥发组分例: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:均相液体混合物,挥发性差异,造成气液两相系统精馏操作压力的选择减压蒸馏:降低了液体的沸点。
应用场合:分离沸点较高的热敏性混合液,混合物沸点过高的物系(避免采用高温载热体)。
加压蒸馏:提高冷凝温度避免使用冷冻剂。
应用场合:分离常压下呈气态的物系,馏出物的冷凝温度过低的物系。
举例:脱丙烷塔操作压力提高到1 765kPa时,冷凝温度约为50℃,便可使用江河水或循环水进行冷却,石油气常压呈气态,必须采用加压蒸馏。
2 双组分溶液的气液相平衡例:当混合物在t-x-y图中的气液共存区内时,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: 相等,大于,杠杆规则例:当气液两相组成相同时,则气相露点温度液相泡点温度。
答:大于例:双组分溶液的相对挥发度α是溶液中的挥发度对的挥发度之比,若α=1表示。
物系的α值愈大,在x-y图中的平衡曲线愈对角线。
答:易挥发组分,难挥发组分,不能用普通蒸馏方法分离,远离理想溶液的含义例:理想溶液满足拉乌尔定律,也满足亨利定律;非理想稀溶液满足亨利定律,但不满足拉乌尔定律;服从亨利定律并不说明溶液的理想性,服从拉乌尔定律才表明溶液的理想性例:精馏塔分离某二元物系,当操作压强降低时,系统的相对挥发度 ( ),溶液的泡点( ),塔顶蒸汽冷凝温度( )。
答:增大,减小,减小3 平衡蒸馏与简单蒸馏4 精馏例:精馏塔的作用是。
答:提供气液接触进行传热和传质的场所。
例: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: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例:离开理论板时,气液两相达到 状态,即两相 相等,____互成平衡。
A 卷一、单项选择题(每小题2分,共12分) 1、在)(*LG G Ap p K N -=中,*L p 代表的是( C )。
A 、界面处被吸收组分的分压力;B 、气相主体中被吸收组分的分压力;C 、与液相主体浓度相平衡的气相分压力。
2、 吸收操作的作用是分离( A ) 。
A 、气体混合物;B 、液体均相混合物;C 、气液混合物。
3、全回流时,y 一x 图上精馏段和提馏段两操作线的位置( B )。
A 、在对角线与平衡线之间;B 、与对角线重合;C 、在对角线之下。
4、精馏塔中由塔顶向下的第n-1,n ,n+1层塔板上的液相组成(摩尔分率)关系为( C ) A 、x n+1 > x n > x n-1 ; B 、x n+1 = x n = x n-1 ; C 、x n+1 < x n < x n-1 。
5、对于不饱和的湿空气,其露点( C )湿球温度。
A 、大于; B 、等于; C 、小于。
6、恒速干燥阶段,物料表面的温度等于( A )。
A 、湿空气的湿球温度;B 、湿空气的干球温度;C 、湿空气的露点温度。
二、判断题(每小题2分,共12分)1、低浓度逆流吸收操作中,当吸收剂温度降低而其他条件不变时,相平衡常数m 变小。
( √ )2、吸收操作的最小液气比指的是使操作线上某一点与平衡线相遇的液气比。
( √ )3、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。
( × )4、精馏操作中过冷液体进料将使提馏段的汽流量和液流量都大于精馏段。
( √ )5、某种湿空气的温度t 越高,湿空气的相对湿度φ越低。
( √ )6、在气流干燥过程,热空气的焓值必定减小。
( × ) 三、简答题(每小题4分,共16分)1、作示意图解释:吸收操作时,操作线愈靠近平衡线,是愈小。
答:如图所示:操作线为AB ,平衡线为OE 。
在操作线上任取一点P ,从图上可知PQ 、PR 动力y -y ×和x ×-x 。
化工原理试题库及答案下册一、选择题1. 在化工生产中,下列哪项不是传热的主要方式?A. 热传导B. 热对流C. 热辐射D. 热交换答案:D2. 根据牛顿冷却定律,冷却速率与温差的什么成正比?A. 一次方B. 二次方C. 三次方D. 四次方答案:A3. 在非理想溶液中,下列哪项不是影响相平衡的因素?A. 温度B. 压力C. 溶质浓度D. 溶剂质量答案:D二、填空题4. 根据菲克扩散定律,扩散通量与_______的梯度成正比。
答案:浓度5. 在填料塔中,气液两相接触面积的增大是通过使用_______来实现的。
答案:填料6. 化工生产中,塔设备的作用不包括_______。
答案:加热反应物三、简答题7. 简述板式塔与填料塔在工业应用中各自的优缺点。
答案:板式塔的优点包括结构紧凑、处理量大、操作弹性大等,缺点是造价高、安装复杂。
填料塔的优点是造价低、安装方便、适用于处理腐蚀性介质,缺点是压降大、操作弹性相对较小。
8. 描述精馏塔中回流比的重要性及其对塔性能的影响。
答案:回流比是精馏塔操作中的一个重要参数,它影响着塔内传质效率和塔的能耗。
适宜的回流比可以提高分离效率,减少能耗,但过高或过低的回流比都会导致塔性能下降。
四、计算题9. 某连续精馏塔处理100 kmol/h的原料,原料中A组分的摩尔分数为0.05。
塔顶产品中A组分的摩尔分数为0.95,塔底产品中A组分的摩尔分数为0.01。
若回流比为3,求塔顶产品和塔底产品的流量。
答案:根据物料平衡和简化的塔板理论,可以计算出塔顶产品流量为35 kmol/h,塔底产品流量为65 kmol/h。
10. 一个理想气体在绝热条件下膨胀,初始压强为p1 = 2 MPa,初始体积为V1 = 0.1 m³,最终体积为V2 = 0.3 m³。
假设气体的初始温度为T1 = 500 K,求最终的温度T2。
答案:根据理想气体状态方程和绝热过程方程,可以计算出最终的温度T2为333.33 K。
一、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(减少气膜和液膜厚度)2.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(填料吸收塔)3.对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统,当温度和压力不变,而液相总浓度增加时其溶解度系数H 将(不变),亨利系数E将(不变)。
4.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(减少)气相总传质系数K y将(增加),出塔液体中CO2浓度将(减少)。
5.通常所讨论的吸收操作中,当吸收剂用量趋于最小用量时,完成一定的分率(填料层高度趋向无穷大)。
6.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k y=2kmol/(m2.h) 气相总传质系数K y=1.5kmol/(m2.h),则该处气液界面上气相浓度y i应为(0.01),平衡关系y=0.5x。
7.正常操作下的逆流吸收塔,若因某种原因使液体量减少以致液气比小于原定的最小液气比时,下列哪些情况将发生?(出塔气体浓度增加,但x不定)8.气体的亨利系数E值越大,表明气体(越难溶解)。
9.填料吸收塔空塔的速度应(小)于液泛速度。
10.对吸收操作有利的是(温度低,气体分压大时)。
11.在Y—X图上,吸收操作线总是位于平衡线的(上方)。
12.亨利定律是一个稀溶液定律,其亨利系数E值愈小,表明该气体的溶解度(愈大);温度升高,E值(愈大)。
1. 某二元混合物,其中A为易挥发组分,液相组成x A=0.6相应的泡点为tb,与之相平衡的汽相组成y A=0.7,相应的露点为td,则:(tb=td )。
2. 精馏中引入回流,下降的液相与上升的汽相发生传质使上升的汽相易挥发组分浓度提高,最恰当的说法是(液相中易挥发组分进入汽相和汽相中难挥发组分进入液相的现象同时发生)。
3.某二元混合物,汽液相平衡关系如图。
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α是溶液中的挥发度对的挥发度之比,若α=1表示。
物系的α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= D L∞ 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y n+1=x n★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y 1,x 1及y 2,x 2;则它们的大小顺序为 最大, 第二, 第三,而最小。
第一章蒸馏一、选择题1.当二组分液体混合物的相对挥发度为(C )时,不能用普通精馏方法分离。
A.3.0B.2.0C.1.0D.4.02.某精馏塔用来分离双组分液体混合物,进料量为100Kmol/h,进料组成为0.6 ,要求塔顶产品浓度不小于0.9,以上组成均为摩尔分率,则塔顶产品最大产量为(B)。
A.60.5kmol/hB.66.7Kmol/hC.90.4Kmol/hD.不能确定3.在t-x-y相图中,液相与气相之间量的关系可按(D)求出。
A.拉乌尔定律B.道尔顿定律C.亨利定律D.杠杆规则4.q线方程一定通过x-y直角坐标上的点(B)。
A.(xW,xW) B(xF,xF) C(xDxD) D(0,xD/(R+1))5.二元溶液的连续精馏计算中,进料热状态参数q的变化将引起(B)的变化。
A.平衡线B.操作线与q线C.平衡线与操作线D.平衡线与q线6.精馏操作是用于分离(B)。
A.均相气体混合物B.均相液体混合物C.互不相溶的混合物D.气—液混合物7.混合液两组分的相对挥发度愈小,则表明用蒸馏方法分离该混合液愈(B)。
A容易;B困难;C完全;D不完全8.设计精馏塔时,若F、xF、xD、xW均为定值,将进料热状况从q=1变为q>1,但回流比取值相同,则所需理论塔板数将(B),塔顶冷凝器热负荷(C),塔釜再沸器热负荷(A)。
A变大,B变小,C不变,D不一定9.连续精馏塔操作时,若减少塔釜加热蒸汽量,而保持馏出量D和进料状况(F, xF,q)不变时,则L/V___B___ ,L′/V′___B___,x D___B___ ,x W____A__ 。
A变大,B变小,C不变,D不一定10.精馏塔操作时,若F、x F、q,加料板位置、D和R不变,而使操作压力减小,则x D__A____,x w___B___。
A变大,B变小,C不变,D不一定11.操作中的精馏塔,保持F,x F,q,D不变,若采用的回流比R< Rmin,则x D __B____,x w___A___。
总复习第七章1、相组成()RTp M c Vn c V m AA AA AA AA ====ρρ度质量浓度与物质的量浓1()BA M M M M x m 2BAAAAA BB A A AA AA AA x M x M x nn x m ωωωωω+=+===质量分数与摩尔分数()AAA A AA AAA A AA AAA A AA X X X X x X x x X m m m X n n n X +=+=-=-=-=-=11113ωωω质量比与摩尔比例题:含丙酮%(质量分数)的水溶液,其密度为m 3,试计算丙酮的摩尔分数、摩尔比及物质的量浓度。
x A =、X A =、c A =2、质量传递(1)等分子反方向传递(摩尔汽化潜热相等的蒸馏)()()2121A A AB AA A ABA p p zRT D N c c z D N -∆=-∆=(2)一组分通过另一停滞组分(吸收操作)()()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=-=-∆=-=-∆=221112122112122121ln ln M M c x x x x x x x zx RT c D N p p p p p p p zP RT P D N B B B B BMA A BM AB A B B B B BMA A BM AB A ρρ总总总液相中例题:在直径为、长度为的圆管中CO 2气体通过N 2的温度为383K ,总压为,管两端CO 2的分压分别为和。
试计算CO 2的扩散通量。
已知该条件下CO 2在N 2中的扩散系数为×10-4m 2/s 。
N A =×10-6kmol/(m 2·s) 3、对流传质()Ab Ai L A c c k N -=例题:在常压下,30℃的空气从厚6mm 、长度为500mm 的萘板的上下表面沿水平方向吹过。
在30℃下,萘的饱和蒸汽压为 pa ,固体萘的密度为1152kg/m 3,空气与萘板间的对流传质系数为s 。
化工原理下册复习题答案一、选择题1. 化工生产中,下列哪种设备通常用于实现气液相的分离?A. 换热器B. 反应器C. 蒸馏塔D. 蒸发器答案:C2. 在连续操作的化工过程中,以下哪个参数是恒定的?A. 反应物的浓度B. 温度C. 压力D. 流量答案:B3. 根据传质原理,以下哪种情况下传质速率会增大?A. 降低温度B. 增加浓度梯度C. 减小扩散面积D. 降低扩散系数答案:B二、填空题1. 在化工生产中,_______是用于控制化学反应速率和选择性的关键设备。
答案:反应器2. 根据传热的基本方式,化工设备中的热交换主要通过_______、_______和辐射三种方式进行。
答案:导热、对流3. 蒸馏操作中,_______是控制馏出物组成的关键因素。
答案:回流比三、简答题1. 简述蒸馏塔的工作原理。
答案:蒸馏塔是一种用于分离液体混合物的设备,其工作原理基于混合物中各组分的沸点差异。
在蒸馏塔中,混合物被加热至部分蒸发,轻组分随蒸汽上升,而重组分留在塔底。
上升的蒸汽在塔顶冷凝后,通过回流管返回塔内,与上升的蒸汽形成逆流,从而实现组分的分离。
2. 描述传热过程中的三种基本方式,并简述它们的特点。
答案:传热的三种基本方式包括导热、对流和辐射。
导热是指热量通过物体内部分子振动和自由电子运动传递的过程,通常发生在固体中。
对流是指流体中温度不同的各部分之间的热量交换,常见于气体和液体中。
辐射是指热量以电磁波的形式在空间中传递,不需要介质,可以在真空中进行。
四、计算题1. 某化工反应器中,反应物A的初始浓度为1.0 mol/L,反应速率常数k=0.05 min^-1,若反应为一级反应,求10分钟后反应物A的浓度。
答案:首先,一级反应的速率方程为 -d[A]/dt = k[A]。
对时间积分得到[A] = [A]₀e^(-kt)。
将给定的数值代入公式,[A] = 1.0e^(-0.05*10) mol/L。
五、论述题1. 论述化工生产中的节能减排措施及其重要性。
化工原理试题库下册及答案一、选择题1. 在化工生产中,传热过程主要通过哪种方式进行?A. 对流B. 辐射C. 传导D. 蒸发答案:C2. 下列哪项不是影响液体流动阻力的因素?A. 管道长度B. 管道直径C. 流体密度D. 流体粘度答案:C3. 在化工分离过程中,蒸馏操作主要用于分离哪些混合物?A. 固体与固体B. 液体与液体C. 气体与气体D. 液体与固体答案:B二、填空题4. 化工生产中,_______ 是指在单位时间内通过单位面积的热量。
答案:热通量5. 理想气体状态方程为 \( PV = nRT \),其中 \( P \) 代表_______,\( V \) 代表_______,\( n \) 代表_______,\( R \) 代表_______,\( T \) 代表_______。
答案:压强;体积;摩尔数;气体常数;温度6. 渗透蒸发是一种利用_______ 的分离技术,常用于分离_______。
答案:半透膜;液体混合物三、简答题7. 简述板式塔与填料塔在工业应用中的主要区别。
答案:板式塔和填料塔是两种常见的气液传质设备。
板式塔由一系列平行的塔板组成,每块塔板上有开孔或堰,液体通过这些开口或堰流到下一块塔板上,而气体则通过塔板上升。
板式塔的优点是传质效率高,处理量大,但结构复杂,造价高。
填料塔则由各种形状的填料(如环形、鞍形、波纹形等)组成,气体和液体在填料的空隙中进行传质。
填料塔的优点是结构简单,造价低,适用于处理腐蚀性或高温物料,但传质效率相对较低。
8. 什么是雷诺数?它在化工管道设计中有何作用?答案:雷诺数(Reynolds Number)是一个无量纲数,用于描述流体流动的状态,即它是惯性力与粘性力之比。
在化工管道设计中,雷诺数用于区分流体流动的类型(层流或湍流),这对于预测管道中的压降、热传递和质量传递特性非常重要。
四、计算题9. 某化工企业需要设计一个换热器,已知热流体的进口温度为150℃,出口温度为120℃,冷流体的进口温度为30℃,出口温度为70℃。
《化工原理》(下)复习资料 11 . 单选题(每题3分)1)对于某二元理想物系,在80℃下两组分的饱和蒸气压分别为165kPa 和110kPa ,若液相组成为0.465,则与之平衡的气相组成为( )。
A. 0.675B. 0.566C. 0.736D. 0.425 答案:B2)已知某连续精馏过程的进料方程为189.1256.3-=x y ,则该精馏塔的进料热状况为( )。
A. 饱和液体进料B. 气液混合物进料C. 饱和蒸气进料D. 冷液进料答案:D3)在填料塔中用清水吸收某混合气体中的溶质组分,要求溶质的吸收率为99.0%,操作液气比为最小液气比的1.58倍,操作条件下的相平衡常数为1.65,则操作液气比为( )。
A. 1.55B. 1.92C. 2.58D. 3.16答案:C4)在塔板的设计中,若气液负荷一定,增大塔板间距,则漏液线和雾沫夹带线分别( )。
A. 上移,不变B. 不变,上移C. 下移,不变D. 不变,下移答案:B5)在单级萃取器中用100kg 纯溶剂萃取A 与B 两组分混合液中的溶质A ,组分S 与B 完全不互溶。
若静置分层后萃取相中A 的质量分数为0.5,则萃取相E 的量为( )。
A. 100 kgB. 50 kgC. 125 kgD. 150 kg答案:D6)对于一定湿度的湿空气,若总压一定,随着湿球温度升高,露点温度( )。
A. 升高B. 下降C. 不变D. 不确定答案:C7)干燥速率的定义式为( )。
……………………………A. τd d S X G U '-= B. τd d W G U '-= C. τd d X G U '-= D. τd d S W G U '-= 答案:A2. 多选题(每题4分)1)关于精馏塔的进料热状况,下列描述正确的是( )。
A. 进料热状况参数q 越大,进料温度越高B. 对于过热蒸气进料,0<qC. 对于气液混合物进料,L L >'D. 进料热状况参数q 表示将进料变为饱和蒸气所需的热量与原料液的汽化热之比 答案:B 、C2)在下列吸收速率方程式中,表达正确的是( )。
化工原理(下)题库(1)一、判断题1、进行蒸馏分离,混合溶液中易挥发组分在气相中的含量较液相中低。
(×)2、回流液的作用,是使蒸汽部分冷凝的冷却剂,并使精馏稳定进行。
( ×)3、通过提馏段物料衡算得出的操作线方程是提馏段操作线方程。
(○ )4、气体在溶液中的溶解度,其值随温度的升高而减小。
(○ )5、吸收过程的总阻力等于气膜阻力和液膜阻力之差。
(×)6、进行蒸馏分离,混合溶液中难挥发组分在气相中的含量较液相中高。
(○)7、精馏塔釜的作用,是向最下面一块塔板供应蒸汽。
(×)8、吸收是化工单元操作的传热过程。
( × )9、催化剂可以缩短达到化学平衡所需的时间。
(○ )10、填料是填料塔的核心,气、液两相在填料的表面上传热和传质。
(○)11、吸收塔内物质传递的主要方式为分子扩散。
( × )12、吸收过程的推动力是浓度差或分压差。
(○ )13、蒸发与蒸馏是同一种概念。
(× )14、精馏(或蒸馏)的基本原理为:易挥发组分在气相中的含量大于它在液相中的含量。
(○ )15、普通精馏操作可分离所有的液体混合物。
(× )16、吸收剂入塔温度越低,吸收推动力就越大。
(○ )17、全回流时,精馏所用理论板层数最多。
(×)18、在吸收操作中,影响工艺的经济性的指标是吸收气液比。
(○)19、化工单元操作是一种物理操作,只改变物料的性能,而不改变其化学性质。
(○ )20、精馏是一种既符合传质规律,又符合传热规律的单元操作。
(○ )21、吸收过程进行的速率总是与过程的推动力成正比,与过程阻力成反比。
(○ )22、蒸馏是分离均相液的一种单元操作。
(○ )23、精馏操作线方程是指相邻两块塔板之间蒸气组成与液体组成之间的关系。
(○ )24、气相混合物中某一组分的摩尔分数等与压力分数等于体积分数。
(○ )25、气体的溶解度与气体的性质有关,与浓度、压力关系不大。
吸收一填空(1) 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k y=2kmol/m2·h,气相传质总K y=1.5kmol/m2·h,则该处气液界面上气相浓度y i应为⎽0.01⎽⎽⎽⎽。
平衡关系y=0.5x。
(2) 逆流操作的吸收塔,当吸收因素A<1且填料为无穷高时,气液两相将在塔底达到平衡。
(3) 在填料塔中用清水吸收混合气中HCl,当水量减少时气相总传质单元数N OG增加。
(4) 板式塔的类型有;板式塔从总体上看汽液两相呈逆流接触,在板上汽液两相呈错流接触。
(5) 在填料塔中用清水吸收混合气中NH3,当水泵发生故障使上水量减少时,气相总传质单元数NOG (增加)(增加,减少)。
(6) 对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统,吸收操作中温度不变,压力增加,可使相平衡常数⎽⎽⎽减小⎽(增大、减小、不变),传质推动力⎽⎽增大⎽(增大、减小、不变),亨利系数⎽⎽不变(增大、减小、不变)。
(7) 易溶气体溶液上方的分压(小),难溶气体溶液上方的分压(大) ,只要组份在气相中的分压(大于)液相中该组分的平衡分压,吸收就会继续进行。
(8) 压力(减小),温度( 升高),将有利于解吸的进行;吸收因素(A= L/mV ) ,当 A>1 时,对逆流操作的吸收塔,若填料层为无穷高时,气液两相将在塔(顶)达到平衡。
(9) 在逆流吸收塔操作时,物系为低浓度气膜控制系统,如其它操作条件不变,而气液流量按比例同步减少,则此时气体出口组成y2将 (减小),液体出口组成将(增大),回收率将。
(10) 当塔板中(气液两相达到平衡状态),该塔板称为理论板。
(11) 吸收过程的传质速率方程N A=K G( )=k y( )。
(12) 对一定操作条件下的填料吸收塔,如将填料层增高一些,则塔的H OG将不变,N OG将增大。
(13)吸收因数A可表示为 mV/L,它在X–Y图上的几何意义是平衡线斜率与操作线斜率之比。
一、选择题(每题2分,共20分)1. 下列哪种传热方式在化工生产中应用最广泛?A. 对流传热B. 辐射传热C. 导热D. 蒸发传热2. 下列哪个设备不属于流体输送设备?A. 风机B. 泵C. 压缩机D. 蒸汽锅炉3. 在精馏操作中,下列哪种因素对分离效果影响最大?A. 塔板数B. 回流比C. 进料量D. 塔内压力4. 下列哪种干燥方式属于内部干燥?A. 真空干燥B. 热风干燥C. 辐射干燥D. 冷冻干燥5. 下列哪个过程不属于膜分离过程?A. 微滤B. 超滤C. 纳滤D. 反渗透6. 下列哪种萃取剂适用于萃取苯甲酸?A. 乙醇B. 乙酸乙酯C. 水D. 氯仿7. 下列哪个设备用于气体的吸收?A. 填料塔B. 泡罩塔C. 喷射泵D. 转子流量计8. 下列哪种因素对搅拌效果影响最大?A. 搅拌器类型B. 搅拌器直径C. 搅拌速度D. 容器形状9. 下列哪种设备用于固液分离?A. 滤布B. 沉淀池C. 离心机D. 膜分离设备10. 下列哪个过程属于热力学第一定律的应用?A. 热量传递B. 功的传递C. 能量守恒D. 熵增原理二、填空题(每题2分,共20分)1. 化工生产过程中的三大基本操作是______、______、______。
2. 传热的基本方式有______、______、______。
3. 流体在管道中的流动状态分为______和______。
4. 精馏过程中,回流比的大小对______和______有直接影响。
5. 干燥过程中,湿空气的相对湿度越低,其______能力越强。
6. 膜分离过程中,膜的截留分子量越大,表示膜的______越强。
7. 萃取过程中,萃取剂的选择应考虑______、______和______等因素。
8. 气体吸收过程中,填料塔的流体力学性能主要取决于______和______。
9. 搅拌过程中,搅拌器的______和______对搅拌效果有显著影响。
10. 固液分离过程中,离心分离的推动力是______。
化工原理下1.常压下,用煤油从苯蒸汽和空气混合物中吸收苯,吸收率为99%,混合气量为53kmol/h。
入塔气中含苯2%(体积%),入塔煤油中含苯0.02%(摩尔分率)。
溶剂用量为最小用量的1.5倍,在操作温度50℃下,相平衡关系为y* = 0.36x,总传质系数K y a=0.015kmol/(m3⋅s),塔径为1.1米。
试求所需填料层高度。
2 .在逆流操作的填料吸收塔中,对某一低浓气体中的溶质组分进行吸收,现因故(1)吸收剂入塔浓度变大,(2)吸收剂用量变小,而其它操作条件均不变,试分析出塔气体、液体浓度如何变化?3. 气膜控制的逆流吸收过程,其它操作条件不变,将气液流量同比例减小,试分析出塔气体、液体浓度如何变化?4某吸收塔在101.3kPa、293K下用清水逆流吸收丙酮-空气混合气体(可视为低浓气体)中的丙酮。
当操作液气比为2.1时,丙酮回收率可达95%。
已知物系平衡关系为y=1.18x,吸收过程大致为气膜控制,气相总传质系数K y a ∝G0.8。
今气体流量增加20%,而液量及气液进口浓度不变,试求:(1)回收率变为多少?(2)单位时间内被吸收的丙酮量增加多少倍?5吸收-解吸联合操作系统如图所示。
两塔填料层高度均为7m,G=1000kmol/h,L=150kmol/h,解吸气量G'=300kmol/h,组分浓度为:y b=0.015,y'a=0.045,y'b=0,x b=0.095(均为摩尔分率),且知:吸收系统相平衡关系为y = 0.15x,解吸系统相平衡关系为y = 0.6x。
试求:(1) 吸收塔气体出口浓度y a,传质单元数N OG;(2) 解吸塔传质单元数N'OG;6.对解吸因数S=0.6的系统进行逆流吸收,y*=mx,当塔高为无穷大时,而L、V与进口组成均不变,则此时气体入口组成y b将(> = <) y b*。