传质分离过程课后习题答案

第4章　气液传质设备一、选择题1．填料塔的吸收面积等于（）。

A．塔内填料总表面积B．塔的截面积C．塔内润湿的填料表面积【答案】C2．某板式塔的降液管面积为0.1m2，板间距为450mm，液相负荷为100m3/h。

该塔盘在操作中可能发生（）。

A．淹塔B．过量雾沫夹带C．漏液D．过量气泡夹带【答案】D3．下述说法中错误的是（）。

A．板式塔内气液逐级接触，填料塔内气液连续接触B．精馏用板式塔，吸收用填料塔C．精馏既可以用板式塔，也可以用填料塔D．吸收既可以用板式塔，也可以用填料塔【答案】B二、填空题1．填料塔是______接触式气液传质设备，塔内为分散相，为连续相，为保证操作过程中两相的，填料吸收塔顶部要有良好的装置。

【答案】连续；液体；气体；良好接触；液体分布2．板式塔是______接触式气液传质设备，操作时______为连续相；填料塔是______接触式气液传质设备，操作时______为连续相。

【答案】逐级；气相；连续；液相3．当喷淋量一定时，填料塔单位高度填料层的压力降与塔气速关系线上存在两个转折点，其中下转点称为______，上转点称为______。

【答案】载点；泛点4．完成一分离任务需要的填料层高度为8 m，所用填料的等板高度HETP为0.5 m，若改用板式塔，则完成这一分离任务所需的理论塔板数（包括塔釜）为______。

【答案】165．为改进液体在填料塔内流动的不均匀性，通常可采取的措施是______、______。

【答案】预分布；增加再分布装置6．板式塔塔板上影响液面落差的主要因素是①______；②______；③______。

为减少液面落差可采用①______；②______。

【答案】塔板结构；塔径；流体流量；对大塔径采用双溢流、阶梯流等溢流型式；塔板向液体侧倾斜的方法7．若某精馏过程需要16块理论板（包括再沸器），其填料的等板高度为0.5m，则填料层有效高度为______。

【答案】8m8．填料塔的等板高度（HETP）是指______。

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。

传质分离过程试卷一、选择题（共10题，每题2分，共20分）1.以下不属于传质分离过程的是：– A. 蒸馏– B. 气体吸附– C. 曝气– D. 结晶2.传质分离过程中，分馏是利用物质的什么性质实现的？– A. 密度差异– B. 温度差异– C. 压力差异– D. 溶解度差异3.以下哪种传质分离过程利用了膜的选择性通透性？– A. 萃取– B. 吸附– C. 渗透– D. 结晶4.下列哪种传质分离过程主要利用了溶剂的不同挥发性？– A. 蒸馏– B. 萃取– C. 气体吸附– D. 结晶5.反渗透是一种什么类型的传质分离过程？– A. 物理传质分离过程– B. 化学传质分离过程– C. 生物传质分离过程– D. 不确定6.以下哪种传质分离过程是基于物质在溶液和固体表面之间的吸附作用？– A. 吸附– B. 渗透– C. 萃取– D. 结晶7.结晶是通过什么方式实现物质之间的分离？– A. 溶解度差异– B. 密度差异– C. 温度差异– D. 压力差异8.下列哪个条件对于蒸馏过程的实现是必要的？– A. 压力大于饱和蒸汽压力– B. 温度高于沸点– C. 设备具备分离精馏的结构– D. 所有选项都对9.萃取是一种利用分散相在连续相中的亲和性实现物质分离的过程，其中分散相也称为：– A. 溶液– B. 固相– C. 气相– D. 透析10.以下哪个选项不属于传质分离过程的应用？– A. 生活中的水的净化– B. 石油炼制过程中的裂化– C. 水果的蒸馏提取– D. 医药领域中的药物合成二、简答题（共4题，每题10分，共40分）1.请简要描述传质分离过程的定义及目的。

传质分离过程是指通过运用不同物质在不同条件下的传质特性，利用物质之间的差异来实现分离纯化目标物质的过程。

其目的是根据不同物质的传质特性，使混合物中的目标物质与其他物质进行分离，以达到提纯、浓缩、分级等目的。

2.传质分离过程的分类及其基本原理有哪些？传质分离过程可以分为物理传质分离和化学传质分离两大类。

化工传质与分离过程_中国矿业大学（北京）中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.间歇操作中，能产生预定粒度晶体的操作方法是（）参考答案:加有晶种缓慢冷却2.常压下，已知甲、乙两地的空气温度恰好都为t，甲地空气的相对湿度是20%，乙地空气的相对湿度是40%，则甲地的湿球温度乙地的湿球温度，甲地的露点乙地的露点。

参考答案:低于；低于3.将不饱和空气在总压和湿度不变的情况下进行冷却而达到饱和时的温度，称为湿空气的_______参考答案:露点4.在恒定干燥条件下用热空气干燥某物料，当干燥速率降为零时，物料中剩余的水分是。

参考答案:平衡水分5.萃取剂加入量应使原料和萃取剂的和点M位于。

参考答案:溶解度曲线之下方区6.萃取是利用各组分间的差异来分离液体混合物的。

参考答案:溶解度7.通常所讨论的吸收操作中，吸收剂用量趋于最小用量时，完成一定的分离。

参考答案:填料层高度趋向无穷大8.当组成为yA的气体和组成为xA的液体相互接触时，如果与气相成平衡的液相组成x′A>xA时，这一过程是过程。

参考答案:吸收9.对逆流操作的填料吸收塔，当脱吸因数S＞1时，若塔高为无穷大，则气液两相将于达到平衡。

参考答案:塔底10.填料塔的吸收面积等于________。

参考答案:塔内润湿的填料表面积11.板式塔的常见塔板中，的操作弹性最小，可以处理粘性较大的物料。

参考答案:筛板；泡罩塔板12.填料塔的有效传质面积为。

参考答案:塔内润湿的填料表面积13.在同样空塔气速和液体流量下，塔板开孔率增加，则漏液量参考答案:增加14.下面填料中，气体流通阻力小，表面利用效率高。

参考答案:阶梯环；弧鞍填料15.A和B组成的混合物的速度（以质量为基准，下同）为0.6m/s，A相对于混合物的速度为0.2m/s，B相对于混合物的速度为0.1m/s，则A的绝对速度为 m/s。

参考答案:0.816.已知A和B组成的混合物中，A的浓度为1kg/m3，A的绝对速度为0.6m/s（以质量为基准）为，A相对于混合物的速度为0.1m/s，混合物中，则以绝对速度表示的A的质量通量为 kg/(m2·s)，以扩散速率表示的A的质量通量为 kg/(m2·s)，以主体流动速度表示的A的质量通量为 kg/(m2·s)。

第七章 传质与及分离过程概论1.在吸收塔中用水吸收混于空气中的氨。

已知入塔混合气中氨含量为5.5%（质量分数，下同），吸收后出塔气体中氨含量为0.2%，试计算进、出塔气体中氨的摩尔比1Y 、2Y 。

解：先计算进、出塔气体中氨的摩尔分数1y 和2y 。

120.055/170.09030.055/170.945/290.002/170.00340.002/170.998/29y y ==+==+进、出塔气体中氨的摩尔比1Y 、2Y 为 10.09030.099310.0903Y ==-20.00340.003410.0034Y ==-由计算可知，当混合物中某组分的摩尔分数很小时，摩尔比近似等于摩尔分数。

2. 试证明由组分A 和B 组成的双组分混合物系统，下列关系式成立： （1） 2)B A A B A B A A (d d M x M x x M M w +=（2）2A )(d d BB AA B A A M w M w M M w x +=解：（1）BB A A A A A M x M x x M w +=BA A A)1(A A M x M x x M -+=2)B B A )B A )B B A (A A (A (A A A d A d M x M x M M M x M x M x M x w +-+=-2)B B A )B A (B A A (M x M x x x M M +=+由于 1B A =+x x 故 2)B B A A B A A (d Ad M x M x x M M w +=（2）BB AA A AA M w M w M w x +=2)()(Ad A d BB A A BAA ABB AA A 11)(1M w M w M M M w M w M w M w x+-+=-2)(BA 1(BB A A )B A M w M w M M w w ++=2)(BB AA B A 1M w M w M M +=故 2)(d A d BB AA B A A M w M w M M w x +=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。

Problems for Mass Transfer and Separation ProcessAbsorption1 The ammonia –air mixture containing 9% ammonia(molar fraction) is contact with the ammonia-water liquid containing 5% ammonia (molar fraction). Under this operating condition, the equilibrium relationship is y*=0.97x. When the above two phases are contact, what will happen, absorption or stripping?Solution ：09.0=y 05.0=x x y 97.0=*09.00485.005.097.0=<=⨯=*y y It is an absorption operation.2 When the temperature is 10 c 0 and the overall pressure is 101.3KPa , the solubility of oxygen in water can be represented by equation p=3.27⨯104x , where p (atm) and x refer to the partial pressure of oxygen in the vapor phase and the mole fraction of oxygen in the liquid phase, respectively. Assume that water is fully contact with the air under that condition, calculate how much oxygen can be dissolved in the per cubic meter of water?Solution: the mole fraction of oxygen in air is 0.21,hence:p = P y =1x0.21=0.21amt64410*24.610*27.321.010*27.3-===p x Because the x is very small , it can be approximately equal to molar ratio X , that is 610*42.6-=≈x XSo[])(/)(4.11)/(18*)(1)/(32*)(10*42.6lub 2322222226O H m O g O kmolH O kgH O kmolH kmolO kgO kmolO ility so ==-3 An acetone-air mixture containing 0.02 molar fraction of acetone is absorbed by water in a packed tower in countercurrent flow. And 99％ of acetone is removed, mixed gas molar flow fluxis 0.03kmol ·s —1m -2 , practice absorbent flow rate L is 1.4 times as much as the min amountrequired. Under the operating condition, the equilibrium relationship is y*=1.75x. V olume totalabsorption coefficient is K y a=0.022 kmol ·s —1m -2y -1.. What is the molar flow rate of the absorbentand what height of packing will be required?solution ：()0002.01=-=ηb a y y x a =0733.175.102.099.002.0*min =⨯=--=⎪⎭⎫ ⎝⎛ab a b x x y y V L 43.24.1min=⎪⎭⎫ ⎝⎛=V L V L s m kmol L 20729.003.043.2=⨯=720.043.275.1===L mV S Number of mass transfer units N oy =(y 1-y 2)/∆y=12(y b -y a )=0.02-0.0002∆y=[(y b -y*b )- (y a -y*a )]/ln[(y b -y*b )/ (y a -y*a )](y b -y*b )=0.02-1.75x b =0.0057X b =V/L (y b -y a )= (0.02-0.0002)/2.43=0.00815(y a -y*a )= y a =0.0002Or ])1)(ln[(11S S mx y mx y S N ba ab Oy +----==12 m Kya S V H OY 364.1022.003.0/=== m N H H OY OY 37.1612364.1=⨯==4 The mixed gas from an oil distillation tower contains H 2S=0.04(molar fraction). Triethanolamine (absorbent) is used as the solvent to absorb 99% H 2S in the packing tower, the equilibrium relationship is y*=1.95x, the molar flux rate of the mixed gas is 0.02kmol ·m -2·s -1，overall volumeabsorption coefficient is Kya=0.05 kmol ·s —1m -2y -1, The solvent free of H 2S enters the tower andit contains 70% of the H 2S saturation concentration when leaving the tower. Try to calculate: (a) the number of mass transfer units N oy , and (b) the height of packing layer needed, Z.solution ：ya=yb(1-0.99)=0.04*1%=0.0004xb*=yb/m=0.04/1.95= 0.0205 xb=0.7xb*=0.0144yb*=1.95*0.0144=0.028yb-yb*=0.04-0.028=0.012△ym=0.0034Z=HoyNoyNoy=(yb-ya)/ △ym=11.6m a K G H y m oy 4.005.0/02.0/===Z=11.6*0.4=4.64m5 Ammonia is removed from ammonia –air mixture by countercurrent scrubbing with water in a packed tower at an atmospheric pressure. Given: the height of the packing layer Z is6 m, the mixed gas entering the tower contains 0.03 ammonia (molar fraction, all are the same below), the gas out of the tower contains ammonia 0.003; the NH 3 concentration of liquid out of the tower is 80% of its saturation concentration, and the equilibrium relation is y*=1.2x. Find:(1)the practical liquid —gas ratio and the min liquid —gas ratio L/V=?. (2) the number of overall mass transfer units.(3) if the molar fraction of the ammonia out of the tower will be reduced to 0.002 and the other operating conditions keep unchanged, is the tower suitable?solution ：(1) 35.12.103.08.0003.003.0=⨯-=G L (2) 89.035.12.1==S 26.689.0003.003.011.089.011=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-=In N OY (3) m N Z H OY OY 958.026.66===47.889.0002.003.011.089.011=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⨯-='In N OY Since m N H Z OYOY 0.61.847.8958.0'>=⨯='= it is not suitable6 Pure water is used in an absorption tower with the height of the packed layer 3m to absorb ammonia in an air stream. The absorptivity is 99 percent. The operating conditions of absorber are 101.3kpa and 200c, respectively. The flux of gas V is 580kg/(m 2.h), and 6 percent (volume %) of ammonia is contained in the gas mixture. The flux of water L is 770kg/( m 2.h). The gas and liquid is countercurrent in the tower at isothermal temperature. The equilibrium equation y *=0.9x, and gas phase mass transfer coefficient k G a is proportional to V 0.8, but it has nothing to do with L. What is the height of the packed layer needed to keep the same absorptivity when the conditions of operation change as follows:(1)the operating pressure is 2 times as much as the original.(2)the mass flow rate of water is one time more than the original. 3) the mass flow rate of gas is two times as much as the original Solution: 3,1,293Z m p atm T K ===1210.060.063810.06(10.99)0.000638Y Y Y ==-=-= The average molecular weight of the mixed gas M=29×0.94+17×0.06=28.2822580(10.06)19.28/()28.2877042.78/()180.919.280.405642.78V kmol m h L kmol m h mV L =-=⋅Ω==⋅Ω⨯==12221ln[()(1)]110.06380ln[()(10.4056)0.4056]10.40560.0006386.88430.43586.884OG OG OG N mV LH Y mX mX mV Y mX L L Z m N =-+-=----+-==== 1） 2p p '=''p p m m = So 1222ln[()(1)]10.90.4520.4519.280.202842.78111ln[(100)(10.2028)0.2028]10.20285.496OG mp m p m V L Y mX m X m V N mV Y mX L L L-+='==⨯=''⨯==''-'=---+-= OG r G V V H K a K aP ==ΩΩSo:OG H changes with the operating pressure10.43580.21792OG OG OG OG H H H H ρρρρ'=''=⋅=⨯='So 5.4960.2179 1.198OGOG Z N H m '''=⋅=⨯= So the height of the packed section reduce 1.802m vs the original2） 2L L '=11()0.40560.20282225.496OGmV mV mV L L L N ===⨯=''=when the mass flow rate of liquid increases,G K a has not remarkable effect0.43585.4960.4358 2.395OG OG OG OG H H m Z N H m'=='''=⋅=⨯= the height of the packed section reduce 0.605m against the original3） 2V V '=(2)2()20.40560.81161ln[(100)(10.8116)0.8116]15.8110.8116OG mV m V mV L L L N '===⨯='=-+=- when mass flow rate of gas increaes,G K a also will increase. Since it is gas film control for absorption, we have as follows:0.80.80.80.20.80.2()222220.43580.50115.810.5017.92G G G G OG OG G G OGOG K a V V K a K a K a V V V H H K aP K aP mZ N H m m ∝''==''===Ω'Ω=⨯='''==⨯= So the height of the packed section increase 4.92m against the originalDistillation1 Certain binary mixed liquid containing mole fraction of easy volatilization component F x 0.35, feeding at bubbling point, is separated through a sequence rectify column. The mole fraction in the overhead product is x D =0.96, and the mole fraction in the bottom product is x B =0.025. If the mole overflow rates are constant in the column, try to calculate(a)the flow rate ratio of overhead product to feed(D ／F)?(b)If the reflux ratio R=3.2, write the operating lines for rectifying and stripping sections solution ：F x ＝0.35；x B =0.025；x D =0.96；R=3.2。

第一章 绪论略第二章习题1. 计算在0.1013MPa 和378.47K 下苯（1）-甲苯（2）-对二甲苯（3）三元系，当x 1 = 0.3125、x 2 =0.2978、x 3 =0.3897时的K 值。

汽相为理想气体，液相为非理想溶液。

并与完全理想系的 K 值比较。

已知三个二元系的wilson 方程参数（单位： J/mol ）：λ12－λ11=－1035.33； λ12－λ22=977.83 λ23－λ22=442.15； λ23－λ33=－460.05 λ13－λ11=1510.14； λ13－λ33=－1642.81 在T =378.4 K 时液相摩尔体积（m 3/kmol ）为：=100.91×10 -3 ；=177.55×10 -3 ；=136.69×10 -3安托尼公式为（p s ：Pa ； T ：K ）： 苯：1n =20.7936-2788.51/（T -52.36）；甲苯：1n=20.9065-3096.52/（T -53.67）；对 -二甲苯：1n =20.989 1-3346.65/（T -57.84）；解：由Wilson 方程得：Λ12=l lV V 12exp[-(λ12-λ11)/RT]=331091.1001055.177⨯⨯×exp[-(1035.33)/(8.314×378.47)]=2.4450Λ21=0.4165 Λ13=0.8382 Λ31=1.2443Λ23=0.6689 Λ32=1.5034 lnγ1=1-ln(Λ12X 2+Λ13X 3)-[3322311313233221122131321211X X X X X X X X X X X X +Λ+ΛΛ+Λ++ΛA +Λ+Λ+]=0.054488 γ1=1.056同理,γ2=1.029; γ3=1.007lnP 1S =20.7936-2788.51/(378.47-52.36)=12.2428, P 1S =0.2075Mpa lnP 2S =20.9062-3096.52/(378.47-53.67)=11.3729, P 2S =0.0869Mpa lnP 3S =20.9891-3346.65/(378.47-57.84)=10.5514, P 3S =0.0382Mpa 作为理想气体实际溶液,K 1=P P S11γ=2.16, K 2=0.88, K 3=0.38003若完全为理想系,K 1=P P S1=2.0484 K 2=0.8578 K 3=0.37712. 在361K 和4136.8kPa 下，甲烷和正丁烷二元系呈汽液平衡，汽相含甲烷0.60387%（ mol ）,与其平衡的液相含甲烷0.1304%。

第二章习题1. 计算在和下苯（1）-甲苯（2）-对二甲苯（3）三元系，当x 1 = 、x 2 =、x 3 =时的K 值。

汽相为理想气体，液相为非理想溶液。

并与完全理想系的 K 值比较。

已知三个二元系的wilson 方程参数（单位： J/mol ）：λ12－λ11=－； λ12－λ22= λ23－λ22=； λ23－λ33=－ λ13－λ11=； λ13－λ33=－在T = K 时液相摩尔体积（m 3/kmol ）为：=×10 -3 ；=×10 -3 ； =×10 -3安托尼公式为（p s：Pa ； T ：K ）： 苯：1n =（）； 甲苯：1n=（）；对 -二甲苯：1n = （）；解：由Wilson 方程得：Λ12=l lV V 12exp[-(λ12-λ11)/RT]=331091.1001055.177⨯⨯×exp[-/×]=Λ21= Λ13= Λ31= Λ23= Λ32= ln γ1=1-ln (Λ12X 2+Λ13X 3)-[3322311313233221122131321211X X X X X X X X X X X X +Λ+ΛΛ+Λ++ΛA +Λ+Λ+]= γ1=同理,γ2=; γ3= lnP 1S= P 1S= lnP 2S= P 2S=lnP 3S = P 3S=作为理想气体实际溶液,K 1=P P S11γ=, K 2=, K 3=若完全为理想系,K 1=P P S1= K 2= K 3=2. 在361K 和下，甲烷和正丁烷二元系呈汽液平衡，汽相含甲烷%（ mol ）,与其平衡的液相含甲烷%。

用R -K 方程计算 和Ki 值。

解：a 11=115.2242748.0c c p T R ⨯= • dm 6 • • mol -2a 22=225.2242748.0c c p T R ⨯= MPa •dm 6••mol -2b 1=11208664.0c c p T R ⨯= dm 3mol -1b 2=225.2242748.0c c p T R ⨯= dm 3mol -1其中T c1=, P c1= T c2=, P c2= 均为查表所得。

第1章　传质过程基础一、选择题1．在对流传热系数关联式中，反映流体物理性质对对流传热影响的准数是（）。

A．努塞尔特准数N uB．普朗特准数P rC．雷诺准数R eD．格拉斯霍夫准数G r【答案】B2．在定态二元体系的传质过程中，引起某组分发生分子扩散的原因是（）。

A．温度梯度B．压力梯度C．速度梯度D．浓度梯度【答案】D3．描述分子扩散的实验定律是（）。

A．亨利定律B．菲克定律C．拉乌尔定律D．傅里叶定律【答案】B4．下述说法中正确的是（）。

A．气相中的扩散系数大于液相中的扩散系数，故物质在气相中的扩散通量大于在液相中的扩散通量B．气相中的扩散系数小于液相中的扩散系数，故物质在气相中的扩散通量小于在液相中的扩散通量C．气相中的扩散系数与液相中的扩散系数在数量级上接近，故气液两相中可达到相同的扩散通量D．气相中的扩散系数大于液相中的扩散系数，但在一定条件下，气液两相中仍可达到相同的扩散通量【答案】D【解析】物质在气相中的扩散系数较在液相中的扩散系数大约105倍。

但是，液体的密度往往比气体大得多，因而液相中的物质浓度以及浓度梯度便可远远高于气相中的物质浓度及浓度梯度，所以在一定条件下，气液两相中仍可达到相同的扩散通量，选D。

5．双组分气体（A、B）进行稳定分子扩散，J A及N A分别表示在传质方向上某截面处溶质A的分子扩散速率与传质速率，当系统的漂流因数大于1时，|J A|（）|J B|；|N A|（）|N B|。

A．大于B．小于C．等于D．不确定【答案】C；A【解析】因为是双组分气体，所以系统中A和B的浓度梯度大小相等方向相反。

由菲克定律可知A和B的分子扩散速率也将大小相等方向相反。

然而因漂流因数大于1，说明产生了主体流动，结果增大了A的传递速率。

这里按习惯B为惰性组分。

6．下列各项中属于物性参数的是（）。

A．气膜吸收系数k yB．分子扩散系数DC．结晶分离涡流扩散系数D ED．脱吸因数S【答案】B二、填空题1．漂流因子的数值等于1，表示______，已知分子扩散时，通过某一考察面PQ有四股物流：N A、J A、N B和N m。

本文由tiger2100贡献doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。

建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。

第八章传质过程导论第八章传质过程导论1．含有 CCl 4 蒸汽的空气，由 101.3kPa(绝)、293K 压缩到 l013kPa(绝)后，进行冷却冷凝，测出 313K 下开始有 CCl 4 冷凝，混合气出冷凝器时的温度为 300K 求： (l)压缩前、压缩后开始冷凝前与出冷凝器时，CCl 4 蒸汽的质量分率、质量比和摩尔浓度。

(2)出冷凝器时 CCl 4 蒸汽冷凝的百分率。

四氯化碳的饱和蒸汽压数据如下： 273 283 288 T /K 293 89.8 300 123 313 210p / mmHg 33.7 注：1mmHg = 133.3 p a55.671.1解：(1)l013kPa(绝)，313K 下开始有 CCl 4 冷凝，则210 × 101.3 760 y= = 0.0276 1013 0.0276 × 154 压缩前： a = = 0.131 0.0276 ×154 + (1 0.0276) × 29 0.0276 × 154 a= = 0.15 (1 0.0276) × 29 yp 0.0276 × 101.3 C= = = 1.15 × 10 3 kmol / m 3 RT 8.314 × 293 压缩后开始冷凝前： a = 0.131 ， a = 0.15 yp 0.0276 × 1013 C= = = 1.07 × 10 2 kmol / m 3 RT 8.314 × 313 123 × 101.3 760 出冷凝器时： y ' = = 0.0162 1013 0.0162 × 154 a' = = 0.080 0.0162 × 154 + (1 0.0162) × 29 0.0162 × 154 a'= = 0.087 (1 0.0162) × 29第 1 页第八章传质过程导论yp 0.0162 × 1013 = = 6.58 × 10 3 kmol / m 3 RT 8.314 × 300 a a' 0.15 0.087 × 100% = 42% (2) × 100% = a 0.15 C=2．二氧化硫与水在 30℃下的平衡关系为： a (kgSO2 / 100kgH 2 O) 0.1 0.2 0.3 0.5 0.7 52 1.0 79 1.5 1254.7 11.8 19.5 36 试求总压为 101.3kPa(绝)下的 x y 关系，并作图。

第一章绪论1.列出5种使用ESA和5种使用MSA的分离操作。

答：属于ESA分离操作的有精馏、萃取精馏、吸收蒸出、再沸蒸出、共沸精馏。

属于MSA分离操作的有萃取精馏、液-液萃取、液-液萃取（双溶剂）、吸收、吸附。

2.比较使用ESA与MSA分离方法的优缺点。

答：当被分离组分间相对挥发度很小，必须采用具有大量塔板数的精馏塔才能分离时，就要考虑采用萃取精馏（MSA），但萃取精馏需要加入大量萃取剂，萃取剂的分离比较困难，需要消耗较多能量，因此，分离混合物优先选择能量媒介(ESA)方法。

3.气体分离与渗透蒸发这两种膜分离过程有何区别？答：气体分离与渗透蒸发式两种正在开发应用中的膜技术。

气体分离更成熟些，渗透蒸发是有相变的膜分离过程，利用混合液体中不同组分在膜中溶解与扩散性能的差别而实现分离。

4.海水的渗透压由下式近似计算：π=RTC/M，式中C为溶解盐的浓度，g/cm3；M为离子状态的各种溶剂的平均分子量。

若从含盐0.035 g/cm3的海水中制取纯水，M=31.5，操作温度为298K。

问反渗透膜两侧的最小压差应为多少kPa? 答：渗透压π=RTC/M＝8.314×298×0.035/31.5=2.753kPa。

所以反渗透膜两侧的最小压差应为2.753kPa。

5.假定有一绝热平衡闪蒸过程，所有变量表示在所附简图中。

求：（1）总变更量数Nv;（2）有关变更量的独立方程数Nc；（3）设计变量数Ni;（4）固定和可调设计变量数Nx ,Na；（5）对典型的绝热闪蒸过程，你将推荐规定哪些变量？思路1：3股物流均视为单相物流，总变量数Nv=3(C+2)=3c+6独立方程数Nc物料衡算式C个F ziT FP FV , yi ,T v , P vL , x i , T L , P L习题5附图热量衡算式1个相平衡组成关系式C个1个平衡温度等式1个平衡压力等式共2C+3个故设计变量Ni=Nv-Ni=3C+6-(2C+3)=C+3固定设计变量Nx＝C+2,加上节流后的压力，共C+3个可调设计变量Na＝0解：（1）Nv = 3 ( c+2 )（2）Nc 物 c能 1相 c内在(P，T) 2Nc = 2c+3（3）Ni = Nv – Nc = c+3（4）Nxu = ( c+2 )+1 = c+3（5）Nau = c+3 –( c+3 ) = 0思路2：输出的两股物流看成是相平衡物流，所以总变量数Nv=2(C+2) 独立方程数Nc：物料衡算式C个，热量衡算式1个,共C+1个设计变量数Ni=Nv-Ni=2C+4-(C+1)=C+3固定设计变量Nx:有C+2个加上节流后的压力共C+3个可调设计变量Na：有06.满足下列要求而设计再沸汽提塔见附图，求：（1）设计变更量数是多少？（2）如果有，请指出哪些附加变量需要规定？解：N x u 进料c+2压力9c+11=7+11=18N a u 串级单元 1传热 1合计2 进料，顶产物底产物习题6附图N V U = N x u +N a u = 20 附加变量：总理论板数。

7、传质分离过程一、填空题1.依据分离原理的不同,传质分离过程可分为和两大类。

2.分子传质是指 ,描述分子传质的基本方程为 .3.对流传质是指 ,描述对流传质的基本方程为 .4.双膜模型的模型参数为和 .5.在板式塔中,气液两相接触,两相组成沿塔高呈变化,在正常操作下, 为连续相, 为分散相.6.在填料塔中,气液两相接触,两相组成沿塔高呈变化,在 正常操作下, 为连续相, 为分散相.二、选择题1.气体的吸收属于( );液体的精馏属于( );液体的萃取属于( );固体的干燥属于().A.汽液传质,B.气液传质,C.液液传质,D.气固传质过程.2.某含乙醇12.5%(质量分数)的乙醇水溶液,其所含乙醇的摩尔比( )A.0.143;B.0.0559;C.0.0502;D.0.0529.3.在平衡分离过程中，i和j两组分的分离因子a ij越大，则表明该两 组分( )分离.A.越容易;B.越不容易;C.不能够.4.在分子传质过程中，若漂流因素p总/p BM>1，则组分A的传质通量N A与组分A的扩散通量J A的关系为（）A. N A=J A;B. N A<J A;C. N A>J A;D.不好确定. 5.气体中的扩散系数D AB与温度T的关系为( )A. D AB∝T1.0;B.D AB∝T0.5;C.D AB∝T2.0;D.D AB∝T1.75.6.气体中的扩散系数D AB与压力p总的关系为( )A.D AB∝p总1.5;B.D AB∝p总1.0;C. D AB∝p总0.5;D.D AB∝p总.-1.0三、计算题1、在某一细管底部装有温度为30°C的水.总压为101.3kPa,相同温度的干空气从细管顶部流过，水向干空气中蒸发.水蒸气在管内的扩散距离(由液面至顶部)为25cm.在101.3kPa和0°C条件下，水蒸气在空 气中的扩散系数为0.22´10-4m2/s,水在30°C时的蒸汽压为4.24kPa.试 计算定态扩散时水蒸气的传质通量N A.(参考书中例题7-3)解：2、在直径为0.015m长度为0.52m的圆管中CO2气体通过N2进行稳态分子扩散.管内N2的温度为383K,总压为158.6kPa,管两端CO2的分压分别为95kPa和12kPa.试计算CO2的扩散通量.已知298K、101.3kPa下CO2在N2中的扩散系数为0.167´10-4m2/s解：8、吸收课堂练习• 一、填空题1.若溶质在气相中的组成以分压p、液相组成以摩尔分数x表示， 则亨利定律的表达式为 ,E称为 .若E值增大,说明2. K Y和K G的关系是 ,k x与k L的关系是 .3.若c*-c»c i-c,则该过程为控制, 若p-p*»p-p i,4.气相总阻力方程可表示为1=1+1,其中1表示 ,K G k G 1Hk L k G当H 时可忽略，则该吸收过程称为气膜控制.HkL5.增加吸收剂用量，操作线的斜 (增大、减小、不变),吸收推动力 (增大、减小、不变).6.填料塔的流体力学性能常用曲线表示，该曲线上有两个 折点，他们分别是和 .二、选择题1、对接近常压的低组成溶质的气液平衡系统,当温度升高时,亨利系数E将( ),相平衡常数m将( ),溶解度系数H将( )。

目　录绪　论0.1　复习笔记0.2　名校考研真题详解第1章　传质过程基础1.1　复习笔记1.2　名校考研真题详解第2章　气体吸收2.1　复习笔记2.2　名校考研真题详解第3章　蒸　馏3.1　复习笔记3.2　名校考研真题详解第4章　气液传质设备4.1　复习笔记4.2　名校考研真题详解第5章　液-液萃取5.1　复习笔记5.2　名校考研真题详解第6章　固体物料的干燥6.1　复习笔记6.2　名校考研真题详解第7章　其他传质与分离过程7.1　复习笔记7.2　名校考研真题详解绪　论0.1　复习笔记一、传质分离方法的分类依据物理化学原理的不同，传质分离过程可分为平衡分离和速率分离两大类。

1平衡分离过程平衡分离过程是指借助分离媒介（如热能、溶剂、吸附剂等），使均相混合物系统变为两相体系，再以混合物中各组分在处于平衡的两相中分配关系的差异为依据而实现分离的过程。

根据两相状态的不同，平衡分离过程可分为：（1）气液传质过程，如吸收（或脱吸）、气体的增湿和减湿。

（2）汽液传质过程，如液体的蒸馏和精馏。

（3）液液传质过程，如萃取。

（4）液固传质过程，如结晶（或溶解）、浸取、吸附（脱附）、离子交换、色层分离、参数泵分离等。

（5）气固传质过程，如固体干燥、吸附（脱附）等。

在平衡分离过程中，i组分在两相中的组成关系常用分配系数（又称相平衡比）K i来表示，即K i值的大小取决于物系特性及操作条件（如温度和压力等）。

组分i和j的分配系数K i和K j之比称为分离因子αij，即通常将K值大的当作分子，αij一般大于1。

当αij偏离1时，可采用平衡分离过程使均相混合物得以分离，a ij越大越容易分离。

2速率分离过程速率分离过程是指借助某种推动力，如浓度差、压力差、温度差、电位差等的作用，某些情况下在选择性透过膜的配合下，利用各组分扩散速度的差异而实现混合物分离操作的过程。

速率分离过程可分为：（1）膜分离；（2）场分离。

二、传质设备1对传质设备性能要求（1）单位体积中，两相的接触面积应尽可能大，两相分布均匀，避免或抑制短路及返混；（2）流体的通量大，单位设备体积的处理量大；（3）流动阻力小，运转时动力消耗低；（4）操作弹性大，对物料的适应性强；（5）结构简单，造价低廉，操作调节方便，运行可靠安全。

第一章1.气体吸收过程中，吸收速率与推动力成（）。

答案:正比2.吸收操作是利用气体混合物中各种组分（）的不同而进行分离的。

答案:溶解度3.目前应用最广的气体吸收理论为（）。

答案:双膜理论4.吸收操作是( )答案:根据进气量确定进液量5.对于逆流操作的吸收塔,其他条件不变,当吸收剂用量趋于最小用量时,则( )答案:吸收液浓度趋于最高6.吸收过程的推动力是（）答案:实际浓度与平衡浓度之差7.吸收在逆流操作中，其他条件不变，只减小吸收剂用量（能正常操作），将引起（）答案:吸收推动力减小8.在吸收操作中，操作温度升高，其它条件不变，相平衡常数m（）。

答案:增加9.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?( ) 答案:出塔气体浓度与出塔液体浓度均增加;10.（），对吸收操作有利。

答案:温度低，气体分压大时；11.若亨利系数E值很大，依据双膜理论，则可判断过程的吸收速率为（）控制。

答案:液膜；第二章1.由A和B两组分组成的理想溶液中，其相对挥发度可以用同温下的两纯组分的饱和蒸气压的比值来表示。

（）答案:对2.已经精馏塔塔顶第一层理论板上的液相泡点为t1，与之平衡的气相露点为t2。

而该塔塔底某理论板上的液相泡点为t3，与之平衡的气相露点为t4，则这四个温度的大小顺序为（）答案:t1 = t2＜ t3= t43.精馏塔的操作线为直线，主要是基于如下原因（）答案:恒摩尔流假定4.二元连续精馏操作中，进料状态q的变化将引起（）的变化。

答案:操作线与q线5.操作中的精馏塔，若选用回流比小于最小回流比，则（）。

答案:x减小、x增加6.某连续精馏塔中，进料组成为0.35，要求馏出液组成达到0.95（摩尔分率），泡点进料，系统的平均相对挥发度α=2.44，此时的最小回流比为（）。

答案:1.757.某二元连续精流塔，第三块塔板下降液体浓度为0.4（摩尔分率，下同），第二块塔板下降液体浓度为0.45，若相对挥发度为2.5，全回流操作，则第三块塔板的气相单板效率为（）答案:22.5%第三章1.下列塔板属于错流培板的有（）答案:穿流筛板;淋降栅板2.精馏塔设计中，增加塔板开孔率，可使漏液线（）答案:上移3.板式塔操作过程中，下列哪些因素会引起塔压剧增（）。

第一部分 填空题1. 分离作用是由于加入（分离剂）而引起的，因为分离过程是（混合过程）的逆过程。

2. 衡量分离的程度用（分离因子）表示，处于相平衡状态的分离程度是（固有分离因子）。

3. 分离过程是（混合过程）的逆过程，因此需加入（分离剂）来达到分离目的。

4. 工业上常用（分离因子）表示特定物系的分离程度，汽液相物系的最大分离程度又称为（理想分离因子）。

5. 固有分离因子是根据（气液相平衡）来计算的。

它与实际分离因子的差别用（板效率来表示。

6. 汽液相平衡是处理（汽液传质分离）过程的基础。

相平衡的条件是（所有相中温度压力相等，每一组分的化学位相等）。

7. 当混合物在一定的温度、压力下，满足（1,1 ∑∑i K i z i z i K ）条件即处于两相区，可通过（物料平衡和相平衡）计算求出其平衡汽液相组成。

8. 萃取精馏塔在萃取剂加入口以上需设（萃取剂回收段）。

9. 最低恒沸物，压力降低是恒沸组成中汽化潜热（小）的组分增加。

10. 吸收因子为（ A=L/KV ），其值可反应吸收过程的（难易程度）。

11. 对一个具有四块板的吸收塔，总吸收量的80%是在（塔顶釜两块板 ）合成的。

12. 吸收剂的再生常采用的是（用蒸汽或惰性气体的蒸出塔），（用再沸器的蒸出塔），（用蒸馏塔）。

13. 精馏塔计算中每块板由于（组成）改变而引起的温度变化，可用（泡露点方程）确定。

14. 用于吸收过程的相平衡关系可表示为（ L = A V ）。

15. 多组分精馏根据指定设计变量不同可分为（设计）型计算和（操作）型计算。

16. 在塔顶和塔釜同时出现的组分为（分配组分）。

17. 吸收过程在塔釜的（i N x i K iN y ,,1≥+ ），它决定了吸收液的（该组分的最大浓度）。

18. 吸收过程在塔顶的限度为（ix i K i y ,0,1≤ ），它决定了吸收剂中（自身挟带）。

19. ？限度为（吸收的相平衡表达式为（L = A V ），在（温度降低、压力升高）操作下有利于吸收，吸收操作的限度是（i N x i K iN y ,,1≥+，ix i K i y ,0,1≤ ）。

12.3 名校考研真题详解
填空题
以下膜分离过程的传递机理分别为，微滤：______，反渗透：______，膜蒸馏：______。

[浙江大学2011研]
【答案】筛分模型；溶解-扩散模型；以温差引起的水蒸气压差为传质推动力的膜分离过程
【解析】膜分离过程的主要传递机理有：①溶解-扩散模型；②孔模型；③筛分模型；
④优先吸附-毛细管流动模型。

溶解-扩散模型适用于渗透蒸发、气体膜分离和反渗透等；筛分模型适用于超滤、微滤等；优先吸附-毛细管流动模型适用于反渗透脱盐、渗透蒸发脱水和气体分离脱水蒸气等。

1 / 1。