10.2 课后习题详解（一）习题板式塔10-1 某筛板塔在常压下以苯-甲苯为试验物系，在全回流下操作以测定板效率。
今测得由第9、第10两块板（自上向下数）下降的液相组成分别为0.652与0.489（均为苯的摩尔分数）。
试求第10块板的默弗里湿板效率。
解：已知：常压苯-甲苯系统，，求：第十块板的默弗里板效率E MV全回流下，y n＋1＝x n∴y11＝x10＝0.489 y10＝x9＝0.653苯-甲苯系统α＝2.4810-2 甲醇-水精馏塔在设计时规定原料组成X F＝0.40，塔顶产品组成为0.90，塔釜残液组成为0.05（均为甲醇的摩尔分数），常压操作。
试用0’connell关联图估计精馏塔的总塔效率。
解：已知：常压，甲醇-水系统，x f＝0.4，x D＝0.9，x w＝0.05，求：用O´connell关联图估计E T由教材附录相平衡数据查得再查t＝80℃时，汽液共存查O，connell关联图得10-3 一板式吸收塔用NaOH水溶液吸收氯气。
氯气的摩尔分数为2％，要求出塔摩尔分数低于0.002％。
各块塔板的默弗里板效率均为50％，不计液沫夹带，求此塔应有多少块实际板。
NaOH溶液与氯气发生不可逆化学反应，可设相平衡常数m＝0。
解：已知：求：∵m＝0每板逐推得实际板数为10。
10-4 某厂常压操作下的甲苯-邻二甲苯精馏塔拟采用筛板塔。
经工艺计算知某塔板的气相流量为2900m3/h，液相流量为9.2m3/h。
试用弗尔的泛点关联图以估计塔径。
有关物性数据：气相密度为3.85kg/m3，液相密度为770kg/m3．液体的表面张力为17.5mN/m。
根据经验选取板间距为450mm、泛点百分率为80％，单流型塔板，溢流堰长度为75％塔径。
解：已知：P＝101.3kPa，甲苯-邻二甲苯系统，，求：用弗尔泛点关联图估计塔径查弗尔泛点关联图，得由教材图10-40查得圆整取D＝1.2m此时泛点半分率填料塔10-5 某填料精馏塔用以分离氯仿-1，1-二氯乙烷，在全回流下测得回流液组成x D＝8.05×10-3，残液组成x w＝8.65×10-4（均为1，1-二氯乙烷的摩尔分数）。
第10章气液传质设备一、选择题1．以下参数中，属于板式塔结构参数的是( AB )；属于操作参数的是( ＣＤ )。
(A)板间距(B) 孔数(C) 孔速(D) 板上清液层高度2．以下3类塔板中，操作弹性最大的是( Ｃ )，单板压降最小的是( Ａ )。
(A) 筛孔塔板(B) 泡罩塔板(C) 浮阀塔板3．设计筛板塔时，若改变某一结构参数，会引起负荷性能图的变化。
下面叙述中正确的一组是( Ｄ )。
(A) 板间距降低，使雾沫夹带线上移 (B) 板间距降低，使液泛线下移(C) 塔径增大，使液泛线下移 (D) 降液管面积增加，使雾沫夹带线下移4．O'Connel关联式中粘度与相对挥发度的计算以( Ｄ )温度为准。
D(A)塔顶温度(B) 塔釜温度(C) 原料温度(D) 塔顶与塔底的算术平均温度5．塔板上设置入口安定区的目的是( Ａ )，设置出口安定区的目的是( Ｃ )。
AC(A)防止气体进入降液管(B) 避免严重的液沫夹带(C) 防止越堰液体的气体夹带量过大(D) 避免板上液流不均匀6．以下属于散装填料的有( )，属于规整填料的有( )。
(A) 格栅填料(B) 鲍尔环填料(C) 矩鞍填料(D)波纹填料(E)弧鞍填料(F) 阶梯环填料7．填料的静持液量与( )有关，动持液量与( )有关。
(A) 填料特性 (B)液体特性(C) 气相负荷 (D)液相负荷8．对于填料塔的附属结构，以下说法不正确的是．．．．．( )。
(A) 支承板的自由截面积必须大于填料层的自由截面积(B) 液体再分布器可改善壁流效应造成的液体不均匀分布(C) 除沫器是用来除去由填料层顶部逸出的气体中的液滴(D) 液泛不可能首先发生于支承板9. 用填料吸收塔分离某气体混合物，以下说法正确的是．．．．( )。
(A) 气液两相流动参数相同，填料因子增大，液泛气速减小(B) 气液两相流动参数相同，填料因子减小，液泛气速减小(C) 填料因子相同，气液两相流动参数增大，液泛气速减小(D) 填料因子相同，气液两相流动参数减小，液泛气速减小10. 以下说法正确的是．．．．( )。
第八章气液传质设备(习题答案)一、填空1、增大、减少、增大2、有效面积、接触部件3、板上筛孔的总面积与筛孔所在的塔板面积之比、减小、减小、升高4、鼓泡解除状态、泡沫接触状态、喷射接触状态5、返混现象、液沫夹带、气泡夹带6、液泛、严重漏液7、理论塔板、实际塔板8、气体的体积流量、液体的体积流量9、大、大、强10、散装填料、整砌填料二、简答1、液流量、塔板结构和液流长度；可采取双溢流或多溢流降液管、结构简单的筛板塔。
2、塔板上的液体直接从塔板上漏下的现象。
增加上升蒸汽量。
3、填料主要可分为实体填料和网体填料；要求要有较大的比表面积，较高的空隙率，一定的化学稳定性和一定的机械强度，重量轻，造价低。
4、从工程的角度讲，塔设备主要有三个参数作为其性能好坏的评价指标，即通量、分离效率和操作弹性。
通量是指单位塔截面的生产能力，其表征塔设备的处理能力和允许的空塔气速。
分离效率是指单位压力降的分离效果，板式塔以板效率表示，填料塔以等板高度表示。
操作弹性即塔的适应能力，表现为对处理物料的适应性和对气液负荷波动的适应性。
塔的通量大、分离效率高、操作弹性大，塔的性能就好。
5、不是的，对于任何塔板，只要气液负荷足够大，都会发生液泛。
在图（a）中，液泛线在适宜操作区之上，只是说明当气速增大时，在发生液泛之前，塔板的液沫夹带已非常严重了，即液沫夹带量e v已超过0.1kg(液)/kg(气)的界限，这在实际生产操作中是不允许的。
若再增大气相负荷，液沫夹带量将进一步增大，最终必将导致液泛的发生，这在生产中更应加以禁止。
6、答：鼓泡接触状态；泡沫解除状态；喷射接触状态7、答：与主流方向相反的流动称为返混现象分为两种：液沫夹带：板上与液体主体流动方向相反的流动气泡夹带：与气体主体流动方向相反的流动8、答：有随机性；有倾向性；漏液量随气量的增加而减少，到一定程度可以停止漏液9、答：一种是：气液流量的流体力学上下限，包括五条线：漏液线、液体流量下限线、液体流量上限线、过量液沫夹带线、液泛线另一种是：塔板工作线或实际负荷线10、答：（1）有足够高的机械强度（2）气体的通道面积应大于填料层的自由截面积。
