传质与分离
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传质与分离工程试题及参考答案传质与分离工程试题1:填空题1、下列哪一个是速率分离过程( )a. 蒸馏b.吸收c.膜分离d.离心分离2、下列哪一个是机械分离过程( )a. 蒸馏b.吸收c.膜分离d.离心分离3、下列哪一个是平衡分离过程( )a.蒸馏b.吸收c.膜分离d.离心分离4、汽液相平衡K值越大,说明该组分越( )a.易挥发b.难挥发c.沸点高d.蒸汽压小5、气液两相处于平衡时( )a.两相间组份的浓度相等b.只是两相温度相等c.两相间各组份的逸度相等d.相间不发生传质6、当把一个气相冷凝时,开始产生液滴的点叫作( )a.露点b.临界点c.泡点d.熔点7、当物系处于泡、露点之间时,体系处于( d )a.饱和液相b.过热蒸汽c.饱和蒸汽d.气液两相8、闪蒸是单级蒸馏过程,所能达到的分离程度( )a.很高b.较低c.只是冷凝过程,无分离作用d.只是气化过程,无分离作用9、设计变量数就是( )a.设计时所涉及的变量数b.约束数c.独立变量数与约束数的和d.独立变量数与约束数的差10、约束变量数就是( )a.过程所涉及的变量的数目;b.固定设计变量的数目c.独立变量数与设计变量数的和;d.变量之间可以建立的方程数和给定的条件11、当蒸馏塔的回流比小于最小的回流比时( )a.液相不能气化b.不能完成给定的分离任务c.气相不能冷凝d.无法操作12、当蒸馏塔的产品不合格时,可以考虑( )a.提高进料量b.降低回流比c.提高塔压d.提高回流比13、如果二元物系,11,21,则此二元物系所形成的溶液一定是( )a.正偏差溶液b.理想溶液c.负偏差溶液d.不确定14、下列哪一个不是均相恒沸物的特点( )a.气化温度不变b.气化时气相组成不变c.活度系数与饱和蒸汽压成反比d.冷凝可以分层15、下列哪一个不是吸收的有利条件( )a.提高温度b.提高吸收剂用量c.提高压力d.减少处理的气体量16、平衡常数较小的组分是( )a.难吸收的组分b.最较轻组份c.挥发能力大的组分d.吸收剂中的溶解度大17、下列关于吸附剂的描述哪一个不正确( )a.分子筛可作为吸附剂b.多孔性的固体c.外表面积比内表面积大d.吸附容量有限18、下列哪一个不是等温吸附时的物系特点( )a.被吸收的组分量很少b.溶解热小c.吸收剂用量较大d.被吸收组分的浓度高19、吸收塔的汽、液相最大负荷处应在( )a.塔的底部b.塔的中商c.塔的顶部20、对一个恒沸精馏过程,从塔内分出的最低温度的恒沸物( )a.一定是做为塔底产品得到b.一定是为塔顶产品得到c.可能是塔项产品,也可能是塔底产品d.视具体情况而变传质与分离工程试题2:选择题1.分离过程:将一股或多股原料分成组成不同的两种或多种产品的过程。
第七章 传质与分离过程概论3. 在直径为0.012 m 、长度为0.35 m 的圆管中,CO 气体通过N 2进行稳态分子扩散。
管内N 2的温度为373 K ,总压为 kPa ,管两端CO 的分压分别为 kPa 和 kPa ,试计算CO 的扩散通量。
解:设 A -CO ; B -N 2查附录一得 s m 10318.024AB -⨯=D()31.3kPa kPa 703.101A1B1=-=-=p p p 总().3kPa 49kPa 0.73.101A2B2=-=-=p p p 总kPa 12.57kPa 3.313.94ln 3.313.94ln B1B2B1B2 BM =-=-=p p p p p8. 有一厚度为8 mm 、长度为800 mm 的萘板。
在萘板的上层表面上有大量的45 ℃的常压空气沿水平方向吹过。
在45 ℃下,萘的饱和蒸汽压为 Pa ,固体萘的密度为1 152 kg/m 3,由有关公式计算得空气与萘板间的对流传质系数为 5 m/s 。
试计算萘板厚度减薄5%所需要的时间。
解:由式(7-45)计算萘的传质通量,即() Ab Ai L A c c k N -=式中Ab c 为空气主体中萘的浓度,因空气流量很大,故可认为0Ab =c ;Ai c 为萘板表面处气相中萘的饱和浓度,可通过萘的饱和蒸气压计算,即3Ai 5Ai 73.9kmol/m 2.795108314318p c RT -===⨯⨯kmol / m 3 22L Ai Ab 57A ()0.0165(2.795100)kmol/(m s) 4.61210kmol/(m s)N k c c --=-=⨯⨯-⋅=⨯⋅ 设萘板表面积为S ,由于扩散所减薄的厚度为b ,物料衡算可得A A A Sb N M S ρθ=2.168h s 10806.7s 12810612.41152008.005.037A A A1=⨯=⨯⨯⨯⨯==-M N b ρθ 第八章 气体吸收填空题试题——工业生产中的吸收操作以 流操作为主。
《传质与分离工程》教学大纲适合专业:化工类、化工机械等相关专业学时:56 学分:3一、课程性质、目的、要求本课程是化工及相关专业的一门专业基础课。
通过本课程的教学使学生掌握传质的基础理论和主要传质单元操作过程的基本原理和典型设备的构造、工艺设计计算。
本课程课内外学时比为1:2。
二、先修课程先修课程为高等数学、普通物理、物理化学、力学、工程制图及计算机算法语言、流体力学与传热等课程。
三、各单元的时数分配l、蒸馏 12 学时2、吸收 12 学时3、蒸馏和吸收塔设备 6 学时4、干燥 12 学时5、液液萃取及其他选讲内容 6 学时6、新型分离技术 8 学时以上1-4内容为各专业必修内容,5-6可结合专业选讲内容。
总结、习题课和期中测验时间不包括在上述学时内。
四、课程考核方式本课程考核方式:期中测验由任课教师自定和课程结束前全校统考。
五、所用教材天津大学姚玉英等编《化工原理》下册六、课程的基本要求和各单元具体内容第一章蒸馏精馏过程的主要问题:Δ精馏原理;双组分溶液的气液相平衡(理想溶液与非理想溶液,拉乌尔定律;气液平衡图;t-x(y)图与x-y图;总压对x-y图的影响;恒沸点概念;挥发度与相对挥发度;平衡蒸馏、简单蒸馏及精馏的区别;利用t-x(y)图说明精馏原理。
Δ双组分连续精馏塔的计算:全塔物料衡算;理论塔板的概念;求取理论塔板数的途径;精馏段操作线方程;提馏段操作线方程;两操作线交点的轨迹——q线方程;逐板法及图解法求理论塔板数;不同进料状态的比较;回流比的确定(最小回流比,全回流与操作回流比);进料装置的热量衡算;确定操作压强的原则;多侧线精馏塔的操作线;塔釜采用直接蒸汽加热时的操作线;理论塔板数的捷算法;等板高度;分凝器应用场所。
间歇精馏的基本概念:特殊精馏,萃取精馏与恒沸精馏的原理、流程、应用和场合;水蒸汽蒸馏的基本概念及适用场合。
多组分精馏的特点。
第二章吸收概述:吸收在化工中的应用;吸收剂、吸收质与惰性气体;填料塔的构造;吸收过程的主要问题。
传质与分离课后练习题一、填空题1. 传质过程主要包括________、________和________三种基本方式。
2. 在气体吸收过程中,根据溶质与溶剂的接触方式,可分为________和________两种类型。
3. 蒸馏操作中,将混合液加热至沸腾,产生的蒸汽通过________冷却后,可得到纯净的液体。
4. 萃取过程中,常用的萃取剂应具备________、________和________等特点。
5. 吸附分离技术中,根据吸附剂与吸附质之间的作用力,可分为________和________两种类型。
二、选择题1. 下列哪种传质方式属于质量传递?()A. 动量传递B. 能量传递C. 质量传递D. 热量传递2. 在下列吸收操作中,属于物理吸收的是()。
A. 氨气吸收B. 二氧化硫吸收C. 丙酮吸收D. 氯气吸收3. 下列哪种蒸馏方法适用于分离沸点相近的液体混合物?()A. 简单蒸馏B. 蒸馏C. 蒸馏D. 分子蒸馏A. 萃取剂的性质B. 混合液的温度C. 萃取剂的浓度5. 下列哪种吸附剂属于物理吸附剂?()A. 活性炭B. 离子交换树脂C. 氢氧化钠D. 氧化铝三、判断题1. 传质过程中,质量传递速率与浓度梯度成正比。
()2. 在气体吸收过程中,气膜控制表示溶质在气相中的扩散速率较慢。
()3. 蒸馏过程中,塔板数越多,分离效果越好。
()4. 萃取操作中,萃取剂的选择对萃取效果具有重要影响。
()5. 吸附分离过程中,吸附剂的选择与吸附质的性质无关。
()四、简答题1. 简述传质过程的基本原理。
2. 请列举三种常见的气体吸收设备,并简要说明其工作原理。
3. 蒸馏操作中,如何提高塔板的效率?4. 萃取过程中,影响萃取效果的因素有哪些?5. 简述吸附分离技术的应用领域。
五、计算题1. 某混合液中含有甲、乙两种组分,其摩尔分数分别为0.4和0.6。
现将该混合液进行蒸馏分离,求在塔顶和塔底得到的馏分中甲、乙组分的摩尔分数。
化工传质与分离过程
一、化工传质与分离过程
1. 定义
化工传质与分离过程指的是通过物理、化学或其他方式将原料中的物
质从一种物料中分离出来的过程,而另一种物料就是传质该物质的媒介。
2. 目标
将原料通过不同方式分离,将其形成符合工艺要求的单一物质料或多
种物质料。
3. 方法
(1)蒸馏:即利用不同沸点液体的差别,用蒸汽来将高沸点液体蒸发,得到更高沸点或低沸点液体;
(2)萃取:即利用萃取剂把溶解物从溶液中萃取出来分离;
(3)透析:即利用分子过滤的原理,将分子的大小作为界限,把分子
大的物质离开分子小的物质,得到分离的结果;
(4)聚类:即利用物料聚合的方法,将多种物料按照一定的聚类规则,聚合成一定形态一致的多种物料,进行分离;
(5)沉淀:即利用水溶液的pH值或溶质的活性,把有溶解或悬浮的
物质分离为比较纯净的物质。
4. 作用
(1)物料的分解:将原料中的物质按照一定的分离过程,分解成多种
物质;
(2)物料的提纯:将原料中的物质通过分离过程,可以提纯成单种物料,使之更加纯净;
(3)物料的精制:将原料中中的物质通过传质分离,可以使溶液中的物质增添成分,以达到高精度处理;
(4)物料的控制:通过传质分离,可以控制几种物料中比例、浓度和均匀性,以达到高效率工艺。
5. 应用
化工传质分离过程用于各种化工行业中,如原油加工,把原油分成石油气体、石油液体和各类残渣,并可获得更多的油产品;在电解废水处理中,能有效分离废水中的铁离子和阴离子,使铁离子含量尽可能降低;在食品饮料行业中,能有效把原料中的活性成分分离出来,以符合食品饮料行业的要求。
传质与分离过程
传质与分离过程是化学和物理学中的两个重要概念。
它们在许多领域中都有着广泛的应用,包括生物学、环境科学、工程学等等。
传质是指物质在不同相之间的传递过程,而分离过程则是将混合物中的组分分开的过程。
传质过程是物质从高浓度区域向低浓度区域的传递。
在自然界中,许多物质通过传质过程进行扩散。
例如,当我们在一间屋子里点燃一支香烟时,香烟中的微小分子会通过空气中的传质过程扩散到整个屋子里,使得整个屋子充满了香烟的味道。
传质过程的速度与浓度梯度有关,浓度梯度越大,传质速度越快。
分离过程是将混合物中的组分分开的过程。
我们在日常生活中经常用到分离过程。
例如,水可以通过蒸发和凝结的分离过程从盐水中分离出来。
另一个例子是用筛子将沙子和石子分离开来。
分离过程可以根据不同组分的性质和分离方法的原理来选择最适合的分离方法。
在化学工程中,传质与分离过程被广泛应用于各种工业过程。
例如,化工厂中的蒸馏塔就是利用不同组分的沸点差异通过蒸发和冷凝的分离过程从混合物中分离出纯净的组分。
另一个例子是在制药工业中,通过传质过程将溶液中的药物从溶剂中提取出来。
在环境科学中,传质与分离过程也起着重要作用。
例如,土壤中的污染物可以通过传质过程迁移到地下水中,导致地下水污染。
因此,了解传质过程可以帮助我们更好地管理和修复环境。
总之,传质与分离过程在许多领域中都有重要的应用。
它们是化学和物理学中的基本概念,对于我们理解和应用科学知识具有重要意义。
通过研究传质与分离过程,我们可以更好地了解物质的传递与分离规律,并运用这些知识解决实际问题。