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文檔簡介
1、. .PAGE18 / NUMPAGES18化工原理吸收部分復習題(1)1、用氣相濃度y為推動力的傳質速率方程有兩種,以傳質分系數表達的速率方程為_,以傳質總系數表達的速率方程為_。NA = ky (y-yi) NA = Ky (y-ye)2、吸收速度取決于_,因此,要提高氣液兩流體相對運動速率,可以_來增大吸收速率。 雙膜的擴散速率 減少氣膜、液膜厚度3、由于吸收過程氣相中的溶質分壓總 _ 液相中溶質的平衡分壓,所以吸收操作線總是在平衡線的_。增加吸收劑用量,操作線的斜率_,則操作線向_平衡線的方向偏移,吸收過程推動力(yye)_。 大于 上方 增大 遠離 增大4、用清水吸收空氣與A的混合氣
2、中的溶質A,物系的相平衡常數m=2,入塔氣體濃度Y1 = 0.06,要求出塔氣體濃度Y2 = 0.006,則最小液氣比為_。 1.805、在氣體流量,氣相進出口組成和液相進口組成不變時,若減少吸收劑用量,則傳質推動力將_,操作線將_平衡線。減少 靠近6、某氣體用水吸收時,在一定濃度圍,其氣液平衡線和操作線均為直線,其平衡線的斜率可用_常數表示,而操作線的斜率可用_表示。 相平衡 液氣比7、對一定操作條件下的填料吸收塔,如將塔料層增高一些,則塔的HOG將_,NOG將_ (增加,減少,不變)。 不變 增加8、吸收劑用量增加,則操作線斜率_,吸收推動力_。(增大,減小,不變) 增大 增大9、計算吸收
3、塔的填料層高度,必須運用如下三個方面的知識關聯計算:_、_、_。 平衡關系 物料衡算 傳質速率。10、填料的種類很多,有_、_、_、 _、_、_。 拉西環 鮑爾環 矩鞍環 階梯環 波紋填料 絲網填料11、填料選擇的原則是_。 . 表面積大、空隙大、機械強度高、價廉、耐磨并耐溫。12、在選擇吸收劑時,首先要考慮的是所選用的吸收劑必須有_。良好的選擇性,即對吸收質有較大的溶解度,而對惰性組分不溶解。13、填料塔的噴淋密度是指_。單位塔截面上單位時間下流的液體量(體積)。(也可理解為空塔液速)14、填料塔提供氣液兩相接觸的場所的是_。填料的表面15、填料應具有較_的_,以增大塔傳質面積。 大 比表面
4、積16、吸收塔填裝一定高度的料層,其作用是為氣液兩相提供足夠的_。傳質面積化工原理吸收部分復習題(2)習題 1. 吸收操作的依據是,以達到分離氣體混合物的目的。混合氣體中,能夠溶解于溶劑中的組分稱為或。答案: 各組分在同一種溶劑中溶解度的差異吸收質(0.5分)溶質(0.5分)習題 2若某氣體在水中的亨利系數E值很大,說明該氣體為氣體。在吸收操作中壓力和濕度可提高氣體的溶解度,有利于吸收。答案: 難溶 增加 降低習題 3. 對接近常壓的溶質濃度低的氣液平衡系統,當總壓增大時,亨利系數E,相平衡常數m,溶解度系數H。答案: 不變 減小 不變習題 4.由于吸收過程中氣相溶質分壓總是溶質的平衡分壓,因
5、此吸收操作線總在平衡線的。答案: 大于 上方習題 5.當V,Y1,Y2與X2一定時,增加吸收劑用量,操作線的斜率,吸收推動力;此斜率又稱為。答案: 增大 增加 液氣比習題 6. 吸收因數S可表示為,它是與得比值。答案: Mv/L 平衡線斜率m 操作線斜率L/V習題 7. 當吸收劑用量為最少用量時,吸收過程的推動力為,則所需填料層高度將為。答案: 零 無限高習題 8. 雙膜理論是將整個相際傳質過程簡化為 。答案: 經由氣、液兩膜層的分子擴散過程習題 9. 吸收過程中,KY是以為推動力的總吸收系數,它的平位是。答案: Y-Y* Kmol/(m2s)習題 10. 用水吸收氨-空氣混合氣體中的氨,它是
6、屬于控制的吸收過程,對于該過程來說,要提高吸收速率,則應該設法減小。答案: 氣膜 氣膜阻力習題 11.若總吸收系數和分吸收系數間的關系可表示為1/KL=1/KL+H/KG,其中1/KL表示,當項可忽略時,表示該吸收過程為液膜控制。答案: 液膜阻力 H/KG習題 12. 在吸收過程中,由于吸收質不斷進入液相,所以混合氣體量由塔底至塔頂。在計算塔徑時一般應以的氣量為依據。答案: 逐漸減少 塔底習題 13. 求傳質單元數時,對于低濃度氣體吸收,當平衡線為直線可用法,當平衡線為彎曲程度不大的曲線時可用法,當平衡線為任意形狀曲線時可用法。答案: 解析法 梯形圖解 圖解積分化工原理蒸餾部分復習題(1)一、
7、填空1精餾過程是利用 部分冷凝 和 部分汽化 的原理而進行的。精餾設計中,回流比越 大 ,所需理論板越少,操作能耗 增加 ,隨著回流比的逐漸增大,操作費和設備費的總和將呈現 先降后升 的變化過程。2精餾設計中,當回流比增大時所需理論板數 減小 (增大、減小),同時蒸餾釜中所需加熱蒸汽消耗量 增大 (增大、減小),塔頂冷凝器中冷卻介質消耗量減小 (增大、減小),所需塔徑 增大(增大、減小)。3分離任務要求一定,當回流比一定時,在5種進料狀況中, 冷液體 進料的q值最大,提餾段操作線與平衡線之間的距離 最遠 , 分離所需的總理論板數最少。4相對揮發度=1,表示不能用 普通精餾分離 分離,但能用 萃
8、取精餾或恒沸精餾分離。5某二元混合物,進料量為100kmol/h,xF=0.6,要求得到塔頂xD不小于0.9,則塔頂最大產量為66.7 kmol/h。6精餾操作的依據是 混合液中各組分的揮發度差異 ,實現精餾操作的必要條件包括 塔頂液相回流 和 塔底上升蒸氣 。7負荷性能圖有 五 條線,分別是 液相上限線 、 液相上限線 、 霧沫夾帶線 、 漏液線 和 液泛線 。二、選擇1 已知q=1.1,則加料中液體量與總加料量之比為 C 。A 1.1:1 B 1:1.1 C 1:1 D 0.1:12 精餾中引入回流,下降的液相與上升的汽相發生傳質使上升的汽相易揮發組分濃度提高,最恰當的說法是 D 。A 液
9、相中易揮發組分進入汽相;B 汽相中難揮發組分進入液相;C 液相中易揮發組分和難揮發組分同時進入汽相,但其中易揮發組分較多;D 液相中易揮發組分進入汽相和汽相中難揮發組分進入液相必定同時發生。3 某二元混合物,其中A為易揮發組分,液相組成xA=0.6,相應的泡點為t1,與之相平衡的汽相組成yA=0.7,相應的露點為t2,則AA t1=t2 B t1t2 D 不確定4某二元混合物,進料量為100kmol/h,xF=0.6,要求得到塔頂xD不小于0.9,則塔頂最大產量為B。A 60kmol/h B 66.7kmol/h C 90kmol/h D 不能定5精餾操作時,若F、D、xF、q、R、加料板位置
10、都不變,而將塔頂泡點回流改為冷回流,則塔頂產品組成xD變化為BA 變小 B 變大 C 不變 D 不確定6在一二元連續精餾塔的操作中,進料量與組成不變,再沸器熱負荷恒定,若回流比減少,則塔頂溫度 A ,塔頂低沸點組分濃度 B ,塔底溫度 C ,塔底低沸點組分濃度 A 。A 升高 B 下降 C 不變 D 不確定7某二元混合物,=3,全回流條件下xn=0.3,則yn-1=B。A 0.9 B 0.3 C 0.854 D 0.7948 某二元混合物,其中A為易揮發組分,液相組成xA=0.4,相應的泡點為t1,氣相組成為yA=0.4,相應的露點組成為t2,則 B 。A t1=t2 B t1t2 D 不能判
11、斷9某二元混合物,=3,全回流條件下xn=0.3,則yn-1= D A 0.9 B 0.3 C 0.854 D 0.79410精餾的操作線是直線,主要基于以下原因D。 A 理論板假定 B 理想物系 C塔頂泡點回流 D 恒摩爾流假設 11某篩板精餾塔在操作一段時間后,分離效率降低,且全塔壓降增加,其原因與應采取的措施是 B 。A 塔板受腐蝕,孔徑增大,產生漏液,應增加塔釜熱負荷B 篩孔被堵塞,孔徑減小,孔速增加,霧沫夾帶嚴重,應降低負荷操作 C塔板脫落,理論板數減少,應停工檢修D 降液管折斷,氣體短路,需更換降液管12板式塔中操作彈性最大的是B。 A篩板塔 B 浮閥塔 C 泡罩塔13下列命題中不
12、正確的為 A 。A上升氣速過大會引起漏液 B 上升氣速過大會引起液泛 C上升氣速過大會使塔板效率下降 D 上升氣速過大會造成過量的液沫夾帶14二元溶液連續精餾計算中,進料熱狀態的變化將引起以下線的變化 B 。A平衡線 B 操作線與q線 C平衡線與操作線 D 平衡線與q線15下列情況 D 不是誘發降液管液泛的原因。A液、氣負荷過大 B 過量霧沫夾帶 C塔板間距過小 D 過量漏液化工原理蒸餾部分復習題(2)蒸餾是分離的一種方法,其分離依據是混合物中各組分的,分離的條件是。答案:均相液體混合物,揮發性差異, 造成氣液兩相系統 (每空1分,共3分) 在t-x-y圖中的氣液共存區,氣液兩相溫度,但氣相組
13、成液相組成,而兩相的量可根據來確定。答案: 相等,大于,杠桿規則(每空1分,共3分)當氣液兩相組成一樣時,則氣相露點溫度液相泡點溫度。答案:大于 (每空1分) 雙組分溶液的相對揮發度是溶液中的揮發度對的揮發度之比,若=1表示。物系的值愈大,在x-y圖中的平衡曲線愈對角線。答案:易揮發組分,難揮發組分,不能用普通蒸餾方法分離 遠離(每空1分,共4分)工業生產中在精餾塔將過程和過程有機結合起來而實現操作的。而是精餾與普通精餾的本質區別。答案:多次部分氣化, 多次部分冷凝, 回流(每空1分,共3分) 精餾塔的作用是。答案:提供氣液接觸進行傳熱和傳質的場所。(2分)在連續精餾塔,加料板以上的塔段稱為,
14、其作用是;加料板以下的塔段(包括加料板)稱為_,其作用是。答案:精餾段(1分)提濃上升蒸汽中易揮發組分(2分)提餾段 提濃下降液體中難揮發組分(2分)(共6分)離開理論板時,氣液兩相達到狀態,即兩相相等,_互成平衡。答案: 平衡 溫度 組成 (每空1分,共3分)精餾塔的塔頂溫度總是低于塔底溫度,其原因有(1)和(2)。答案: 塔頂易揮發組分含量高 塔底壓力高于塔頂(每空2分,共4分) 精餾過程回流比R的定義式為;對于一定的分離任務來說,當R=時,所需理論板數為最少,此種操作稱為;而R=時,所需理論板數為。答案:R= 全回流 Rmin (每空1分,共4分) 精餾塔有進料熱狀況,其中以進料q值最大
15、,進料溫度_泡點溫度。答案: 五種 冷液體 小于(每空1分,共3分)某連續精餾塔中,若精餾段操作線方程的截距等于零,則回流比等于_,餾出液流量等于,操作線方程為。答案: 零 yn+1=xn (每空1分,共3分) 在操作的精餾塔中,第一板與第二板氣液兩相組成分別為y1,x1與y2,x2;則它們的大小順序為最大,第二,第三,而最小。答案: y1 y2 x1 x2 (每空1分,共4分) 對于不同的進料熱狀況,xq、yq與xF的關系為(1)冷液進料:xqxF ,yqxF ;(2)飽和液體進料:xqxF ,yqxF ;(3)氣液混合物進料:xqxF ,yqxF f ;(4)飽和蒸汽進料:xqxF ,yq
16、xF ;(5)過熱蒸汽進料:xqxF ,yqxF ;答案:大于 大于(1分)等于 大于(1分)小于 大于(1分)小于 等于(1分)小于 小于(1分)(共5分)精餾操作時,增大回流比R,其他操作條件不變,則精餾段液氣比( ),餾出液組成xD ( ),釜殘液組成xW ( ). A 增加 B 不變 C 不確定 D減小答案: A A D (每空1分,共3分) 16. 精餾塔的設計中,若進料熱狀況由原來的飽和蒸氣進料改為飽和液體進料,其他條件維持不變,則所需的理論塔板數NT( ),提餾段下降液體流量L/( )。A 減小 B 不變 C 增加 D 不確定答案: A C (每空1分,共2分) 17. 對于飽和
17、蒸汽進料,則有( )L ,( )V。A 等于 B 小于 C 大于 D 不確定答案: A B (每空1分,共2分) 18. 精餾塔中由塔頂向下的第n-1,n,n+1層塔板,其氣相組成關系為( ) A yn+1ynyn-1 B yn+1=yn=yn-1 C yn+1ynyn-1 D 不確定答案: C (1分) 19. 某兩組分混合物,其中A為易揮發組分,液相組成xA=0.4,相應的泡點溫度為t1,氣相組成yA=0.4,相應的露點溫度為t2,則( )A t1 t1 D 不能判斷答案: A (1 分) 20.完成某分離任務需理論板數為NT=7(包括再沸器),若ET=50%,則塔需實際板數(不包括再沸器
18、)為( )A 14 層 B 10層 C 12層 D 無法確定答案: C (1分) 20. 若進料量、進料組成、進料熱狀況都不變,要提高xD,可采用( )A、減小回流比 B、增加提餾段理論板數C、增加精餾段理論板數 D、塔釜保溫良好答案: C (1分) 21. 在精餾操作中,若進料位置過高,會造成( )釜殘液中易揮發組分含量增高實際板數減少餾出液中難揮發組分含量增高各組分含量沒有變化答案: C (1分) 22. 精餾塔采用全回流時,其兩操作線( )與對角線重合距平衡線最近 斜率為零在y軸上的截距為1答案: A (1分) 23. 精餾的兩操作線都是直線,主要是基于( )理論板的概念理想溶液服從拉烏
19、爾定律 恒摩爾流假設答案: D (1分) 24. 當xF、xD、xW和q一定時,若減小回流比R,其他條件不變,則( )精餾段操作線的斜率變小,兩操作線遠離平衡線精餾段操作線的斜率變小,兩操作線靠近平衡線精餾段操作線的斜率變大,兩操作線遠離平衡線精餾段操作線的斜率變大,兩操作線靠近平衡線答案: B (1分)化工原理蒸餾部分復習題(3)習題: 蒸餾是分離的一種方法,其分離依據是混合物中各組分的,分離的條件是。答案: 均相液體混合物 揮發性差異 造成氣液兩相系統習題: 在t-x-y圖中的氣液共存區,氣液兩相溫度,但氣相組成液相組成,而兩相的量可根據來確定。答案: 相等 大于 杠桿規則習題: 當氣液兩
20、相組成一樣時,則氣相露點溫度液相泡點溫度。答案: 大于 (每空1分)習題: 雙組分溶液的相對揮發度是溶液中的揮發度對的揮發度之比,若=1表示。物系的值愈大,在x-y圖中的平衡曲線愈對角線。答案: 易揮發組分 難揮發組分 不能用普通蒸餾方法分離 遠離習題: 工業生產中在精餾塔將過程和過程有機結合起來而實現操作的。而是精餾與普通精餾的本質區別。答案: 多次部分氣化 多次部分冷凝 回流習題: 精餾塔的作用是。答案: 提供氣液接觸進行傳熱和傳質的場所。習題: 在連續精餾塔,加料板以上的塔段稱為,其作用是;加料板以下的塔段(包括加料板)稱為,其作用是。答案: 精餾段 提濃上升蒸汽中易揮發組分 提餾段 提
21、濃下降液體中難揮發組分習題: 離開理論板時,氣液兩相達到狀態,即兩相相等,互成平衡。答案: 平衡 溫度 組成習題: 精餾塔的塔頂溫度總是低于塔底溫度,其原因有(1)和(2)。答案: 塔頂易揮發組分含量高 塔底壓力高于塔頂 (每空2分,共4分)習題: 精餾過程回流比R的定義式為;對于一定的分離任務來說,當R=時,所需理論板數為最少,此種操作稱為;而R=時,所需理論板數為。答案: R= 全回流 Rmin習題: 精餾塔有進料熱狀況,其中以進料q值最大,進料溫度泡點溫度。答案: 五種 冷液體 小于習題: 某連續精餾塔中,若精餾段操作線方程的截距等于零,則回流比等于,餾出液流量等于,操作線方程為。答案:
22、 零 yn+1=xn習題: 在操作的精餾塔中,第一板與第二板氣液兩相組成分別為y1,x1與y2,x2;則它們的大小順序為最大,第二,第三,而最小。答案: y1 y2 x1 x2習題: 對于不同的進料熱狀況,xq、yq與xF的關系為(1)冷液進料:xqxF ,yqxF ;(2)飽和液體進料:xqxF ,yqxF ;(3)氣液混合物進料:xqxF ,yqxF f ;(4)飽和蒸汽進料:xqxF ,yqxF ;(5)過熱蒸汽進料:xqxF ,yqxF ;答案:大于 大于等于 大于小于 大于小于 等于小于 小于化工原理蒸餾部分復習題(4)1溶液被加熱到鼓起第一個氣泡時的溫度稱為溫度。 泡點2氣相混合物
23、被冷卻到有第一滴液滴析出時的溫度稱為溫度。 露點3精餾過程是利用和的原理進行完成的。 多次部分氣化;多次部分冷凝4最小回流比是指。 (在達到一定分離要求的前提下)塔板數為無窮多時的回流比的極限值5當分離要求和回流比一定時,進料的值最小,此時分離所需的理論板數。 過熱蒸氣;最多6對于二元理想溶液, 若輕組分含量越高, 則泡點溫度。 越低7對于二元理想溶液, 相對揮發度大, 說明該物系。 容易分離8對于二元理想溶液, x-y圖上的平衡曲線離對角線越近, 說明該物系。 不容易分離 9完成一個精餾操作的兩個必要條件是塔頂和塔底。 液相回流,上升蒸氣10精餾操作中,再沸器相當于一塊板。 理論板 11用逐
24、板計算法求理論板層數時,用一次方程和方程就計算出一層理論板。 相平衡 操作線12精餾操作中,當 q = 0.6 時, 表示進料中的含量為60%(摩爾分率)。 液相 *13若原料組成、料液量、操作壓力和最終溫度都一樣,二元理想溶液的簡單蒸餾和平衡蒸餾相比較的結果有:所得餾出物平均濃度_;所得殘液濃度_;餾出物總量_。簡單蒸餾的餾出物平均濃度大于平衡蒸餾的餾出物平均濃度;兩種情況的殘液濃度一樣;平衡蒸餾的餾出物總量大于簡單蒸餾的餾出物總量。*14某精餾塔操作時,若保持進料流率與組成、進料熱狀況和塔頂蒸氣量不變,增加回流比,則此時塔頂產品組成,塔底產品組成,塔頂產品流率,精餾段液氣比。增加;增加;減
25、少;增加分析:由,當不變時,增加,必須減少。對于精餾段,在理論板數不變時,回流比的增加平均傳質推動力加大,必會使產品分離程度提高。當增加時,液氣比必然也增大。15某精餾塔的設計任務是:原料為、,分離要求為、。設計時若選定回流比不變,加料狀況由原來的氣液混合改為過冷液體加料,則所需的理論板數,精餾段和提餾段的氣液相流量的變化趨勢,。若加料熱狀況不變,將回流比增大,理論塔板數。減少;不變;不變;增加;增加;減少分析:在進料組成、流率、回流比和產品的分離要求一定時,進料的越大,平均傳質推動力越大,所需理論板數越少。由全塔物料平衡知,當、一定時,塔頂產品流率和塔底產品流率也一定。則由知不變,同理也不變
26、。由知當、不變時,值越大,越大。而由可知,越大,也越大。 16用圖解法求理論塔板時,在、和操作壓力諸參數中, _與解無關。 進料流量17 當增大操作壓強時,精餾過程中物系的相對揮發度,塔頂溫度,塔釜溫度。 減小;增加;增加分析:同一物系,總壓越高,物系中各組分的沸點與混合物的泡點越高。物系中各組分的飽和蒸氣壓亦隨總壓升高而升高,由于輕組分的飽和蒸氣壓上升的速率低于重組分的飽和蒸氣壓上升的速率,故各組分的揮發度差異變小。*18精餾塔結構不變,操作時若保持進料的組成 、流率、熱狀況與塔頂產品流率一定,只減少塔釜的熱負荷,則塔頂_,塔底_,提餾段操作線斜率_。減少;增大;增大 分析:塔釜熱負荷減少意
27、味著蒸發量減少,當不變時,的減少導致減少,即回流比減小,故精餾段操作線斜率減小,提餾段操作線斜率增加。塔板數不變時,兩段操作線斜率的改變只能使減小和增大。19精餾塔的塔底溫度總是_塔頂溫度,其原因一是_, 二是_。高于;由于塔頂輕組分濃度高于塔底的,相應的泡點較低;由于塔壓降使塔底壓力高于塔頂,因而塔底的泡點較高20將板式塔中泡罩塔、浮閥塔、篩板塔相比較, 操作彈性最大的是_,造價最昂貴的是_, 單板壓降最小的是_.。 浮閥塔; 泡罩塔;篩板塔21. 板式塔塔板上氣液兩相接觸狀態有_種, 它們是_。板式塔不正常操作現象常見的有_,它們是_。3種;鼓泡接觸狀態,泡沫接觸狀態,噴射接觸狀態;3種;
28、嚴重漏液、液泛、嚴重霧沫夾帶22. 評價塔板性能的標準主要是_條,它們是_。塔板負荷性能圖中有_條線,分別是_。5;(1)通過能力大,(2)塔板效率高,(3)塔板壓降低,(4)操作彈性大,(5)結構簡單,造價低;5;(1)液泛線,(2)霧沫夾帶線,(3)漏液線,(4)液相上限線,(5)液相下限線23. 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_。保證塔板上有一定高度的液層,以便氣液兩相充分接觸傳質;讓液體在表面上形成液膜并沿填料間空隙下流,同時讓氣體在填料空隙間上升并在潤濕的填料表面上進行氣液兩相間的傳質。24. 常見的連續接觸式的氣液傳質設備是_塔,塔_為分散相,_為連續相,
29、為保證操作過程中兩相的接觸良好,塔頂部應設裝置,中部應設裝置。填料;液體;氣體;液體分布裝置;液體再分布裝置25. 板式塔中氣、液兩相發生與主體流動方向相反的流動,稱現象,它們主要是:液沫夾帶(霧沫夾帶),產生的原因為,氣泡夾帶,產生的原因為。返混現象;小液滴因其沉降速度小于氣流速度被氣流夾帶至上層塔板和大滴液因板間距小于液滴的彈濺高度而被氣流帶至上層塔板;液體在降液管中停留時間過短,氣泡來不與從液體中分離返回至板面而被液體卷入下層塔板。26. 板式塔中板上液面落差過大導致,造成液面落差的主要原因有。為減小液面落差,設計時可采用的措施常見的有。氣流分布不均勻甚至嚴重漏液,影響氣液間傳質;塔板結
30、構,液相流量,液流長度(塔徑);采用結構簡單的篩板塔, 溢流 裝置采用雙溢流或多溢流。27. 板式塔中氣體通過塔板的阻力主要有和兩部分。塔板結構設計時,溢流堰長度應適當,過長則會,過短則會。溢流堰高度也應適當,過高會,過低會。干板降壓;液層降壓;降低塔板面積有效利用率;由于降液管截面過小導致流動不暢,同時塔板上液流分布不均;使塔板壓降增大并易發生霧沫夾帶;由于液層高度太小,液體在堰上分布不均,影響傳質效果。28. 板式塔的塔板有和兩種,塔徑較大的塔常采用塔板,以便。塔板面積可分為4個區域,它們分別是,各自的作用是。整塊式;分塊式;分塊式;通過人孔裝拆塔板;鼓泡區,設置篩孔、浮閥或泡罩的區域,為
31、氣液傳質的有效區域。溢流區,為降液管和受液盤所占的區域。破沫區,又稱安定區,位于鼓泡區和湍流區之間,分兩條,入口側防止漏液,出口側使液體中夾帶的泡沫進入降液管前可部分脫離液體。邊緣區,又稱無效區,是靠近塔壁的一圈邊緣區,供支承塔板之用。29精餾塔設計時,若工藝要求一定,減少需要的理論板數,回流比應,蒸餾釜中所需的加熱蒸氣消耗量應,所需塔徑應,操作費和設備費的總投資將是的變化過程。增大;增大;增大;急速下降至一最低點后又上升30恒沸精餾和萃取精餾的主要區別是 _; _ 。恒沸精餾添加劑應與被分離組分形成新的恒沸物;萃取精餾中的萃取劑則應具有沸點比原料中組分的沸點高得多的特性。化工原理干燥復習題(
32、1)(化環系應用化學、環境工程專業2009.09.01)一、填空題1.干燥進行的必要條件是物料表面所產生的水汽(或其它蒸汽)壓力_。 *答案* 大于干燥介質中水汽(或其它蒸汽)的分壓。2. 相對濕度值可以反映濕空氣吸收水汽能力的大小,當值大時,表示該濕空氣的吸收水汽的能力_;當=0時。表示該空氣為_。 *答案* 小; 絕干空氣3. 干燥速率曲線是在恒定干燥條件下測定的,其恒定干燥條件是指:_均恒定。 *答案* 干燥介質(熱空氣)的溫度、濕度、速度以與與物料接觸的方式。4. 在一定溫度下,物料中結合水分和非結合水分的劃分是根據_而定的;平分和自由水分是根據_而定的。 *答案* 物料的性質; 物料
33、的性質和接觸的空氣狀態5. 在一定空氣狀態下干燥某物料,能用干燥方法除去的水分為_;首先除去的水分為_;不能用干燥方法除的水分為_。 *答案* 自由水分; 非結合水分; 平分6. 已知某物料含水量X=0.4kg水.kg-1絕干料,從該物料干燥速率曲線可知:臨界含水量X=0.25kg水.kg-1絕干料,平衡含水量X*=0.05kg 水.kg-1絕干料,則物料的非結合水分為_,結合水分為_,自由水分為_,可除去的結合水分為_。 *答案* 0.15、0.25、0.35、0.2(單位皆為:kg水.kg-1絕干料)7. 作為干燥介質的濕空氣,其預熱的目的_。 *答案* 降低相對濕度(增大吸濕的能力)和提
34、高溫度(增加其熱焓)8. 固體物料的干燥,一般分為_兩個階段。*答案* 恒速和降速9. 在對流干燥器中最常用的干燥介質是_,它既是_又是_。 *答案* 不飽和的熱空氣、 載熱體、 載濕體10. 對于不飽和空氣,表示該空氣的三個溫度,即:干球溫度t,濕球溫度tw和露點td間的關系是_。 *答案* ttwtd11. 在干燥過程中,當物料中表面水分汽化速率_部水分擴散速率時,干燥即進入恒速干燥階段。 *答案* 小于12. 1kg絕干空氣與_所具有的焓,稱為濕空氣的焓。 *答案* 其所帶的H kg水汽13. 根據水分與物料的結合方式不同,其物料中的水分可分_。 *答案* 吸附水分、毛細管水分、溶脹水分
35、14. 濕空氣通過預熱器預熱后,其濕度_,熱焓_,相對濕度_。(增加、減少、不變) *答案* 不變、 增加、 減少15. 飽和空氣在恒壓下冷卻,溫度由1降至2,此時其相對濕度, 濕度,濕球溫度,露點。 *答案* 不變,下降,下降,下降。16. 恒定的干燥條件是指空氣的、以與都不變。 *答案* 濕度、溫度、速度,與物料接觸的狀況17. 測定空氣中的水汽分壓的實驗方法是測量. *答案* 露點。18. 對于為水蒸汽所飽和的空氣,則其干球溫度,濕球溫度w,絕熱飽和溫度as,露點溫度d的關系是dwas。 *答案* ,。19. 干燥操作的必要條件是_ 干燥過程是相結合的過程。 *答案*濕物料表面的水蒸汽分
36、壓大于干燥介質中的水蒸汽分壓 ; 傳質過程與傳熱過程。H=0.0276-(1.09/2423.7)(50-30)=0.0186kg水.kg絕干氣20. 已知在常壓與25下水份在某濕物料與空氣之間的平衡關系為:相對濕度=100時, 平衡含水量X*=0.02kg水.kg-1絕干料;相對濕度=40時, 平衡含水量 X*=0.007。現該物料含水量為0.23kg水.kg-1絕干料,令其與25,=40的空氣接觸, 則該物料的自由含水量為kg水.kg-1絕干料, 結合水含量為kg水.kg-1絕干料,非結合水的含量為kg水.kg-1絕干料。 *答案* 自由含水量 X-X*=0.23-0.007=0.223
37、結合水量為 X=0.02 非結合水量 X-X=0.23-0.02=0.21 22. 若維持不飽和空氣的濕度H不變,提高空氣的干球溫度,則空氣的濕球溫度,露點,相對濕度(變大,變小,不變,不確定)。 *答案* , 不變; ;23.用相對濕度0. 6的空氣干燥含水量為0.43(干基)的濕木材。木材水份含量和空氣相對濕度的關系如圖所示。 則平份; 自由水份; 非結合水份。 并將有關水分數據標注在圖上。24. 恒定條件下恒定干燥傳質速率方程是; 恒定條件下恒速干燥傳熱速率方程是。 *答案* UGcX/(A)=KX(HW-H),Q=A(t-tW)25. 濕空氣在293K和總壓101.3kN.m-2 下,
38、濕度為0.0438kg水.kg-1絕干氣,則100m3該空氣中含有的絕干空氣量L為kg絕干氣。 *答案* L=112.7kg絕干氣 二、選擇題1.影響降速干燥階段干燥速率的主要因素是( )。 A. 空氣的狀態; B.空氣的流速和流向; C. 物料性質與形狀。*答案* C 2. 干燥進行的必要條件是物料表面所產生的水汽(或其它蒸汽)壓力( )干燥介質中水汽(或其它蒸汽)的分壓。 A. 等于; B. 小于; C. 大于 *答案* C3. 若離開干燥器的空氣溫度(t)降低而濕度(H)提高,則干燥器的熱效率會( ),而空氣消耗量會( )。 A. 減少; B. 不變; C. 增加; *答案* C、 A4
39、. 干燥過程中預熱的熱量消耗隨空氣進入預熱器的溫度的降低而( )。所以干燥在任務一樣的條件下( )的熱量消耗量大于其它季節,故預熱器的傳熱面積應以( )為計算基準。 A. 冬季; B. 夏季; C. 增加; D. 不變 ; E. 減少 *答案* C、 A、 A5. 濕空氣在預熱過程中不變化的參數是( ) A. 焓; B. 相對濕度; C. 露點溫度; D. 濕球溫度。 *答案* C6. 指出“相對濕度,絕熱飽和溫度、露點溫度、濕球溫度”中,哪一個參量與空氣的溫度無關( )。 A. 相對濕度 B. 濕球溫度 C. 露點溫度 D. 絕熱飽和溫度 *答案* C7. 絕熱飽和溫度 tas是大量的循環水
40、與進入的空氣在絕熱增濕塔接觸時濕空氣最后達到的飽和狀態溫度,它等于循環水的溫度。濕球溫度 tw是濕球溫度計所指示的平衡溫度,但它并不等于濕紗布中水分的溫度。 對以上兩種說確的判斷是:( )。 A. 兩者都對; B. 兩者都不對; C. 對不對; D. 對不對。*答案* C8. 對于一定干球溫度的空氣,當其相對濕度愈低時,其濕球溫度:( )。 A. 愈高; B. 愈低; C. 不變; D. 不一定,尚與其它因素有關。*答案* B 9. 空氣的飽和濕度Has是濕空氣的如下參數的函數:( ) 。 A. 總壓與干球溫度; B. 總壓與濕球溫度; C. 總壓與露點; D. 濕球溫度與焓。 *答案* A1
41、0. 在濕球溫度w的計算式中,kB/之比值:( )。 A. 與空氣的速度變化無關; B. 與空氣速度u的0.8次方成正比,即k/u C. kB/u; D. 不一定,與多種因素有關。*答案* A11. 當濕度和溫度一樣時,相對濕度與總壓的關系是:( )。 A. 成正比; B. 成反比; C. 無關; D. 與ps成正比。 *答案* A 在一樣的 H值和溫度t(即一樣的飽和蒸汽壓P)下,當總壓由p 減低至p,設其對應的一樣濕度由變為,其間變化可由下列關系表示: H=0.622(ps/(p-ps)=0.622(pS/(p-pS) ;pS/(p-pS)=ps/(p-ps) p/p=/ 12. 一定濕度
42、H的濕空氣,隨著總壓的降低,露點相應地:( )。 A. 升高; B. 降低; C. 不變; D. 不一定,還與其它因素有關。 *答案* B13. 同一物料,如恒速段的干燥速率增加,則臨界含水量:( ) 。 A. 減小; B. 不變; C. 增大; D. 不一定。*答案* C14. 同一物料, 在一定的干燥速率下,物料愈厚,則臨界含水量 ( )。 A. 愈低; B. 愈高; C. 不變; D. 不一定。 *答案* B15. 真空干燥的主要優點是:( ) A. 省錢; B. 干燥速率緩慢; C. 能避免物料發生不利反應; D. 能避免表面硬化。 *答案* C16. 干燥熱敏性物料時,為提高干燥速率
43、,可采取的措施是( ) A. 提高干燥介質的溫度; B. 增大干燥面積; C. 降低干燥介質相對濕度; D. 增大干燥介質流速 *答案* B17. 已知濕空氣的下列哪兩個參數,利用H圖可以查得其他未知參數( )。 A. (tw,t); B. (td,H); C. (p,H); D. (I,t)。*答案* A18 物料中的平分隨溫度升高而 ( )。 A. 增大; B. 減小; C. 不變; D. 不一定,還與其它因素有關。*答案* B 19.干燥熱敏性物料時,為提高干燥速率,可采取的措施是( ) A. 提高干燥介質的溫度; B. 增大干燥面積; C. 降低干燥介質相對濕度; D. 增大干燥介質流
44、速 *答案* B20.1. 空氣的濕含量一定時,其溫度愈高,則它的相對溫度( )。 A. 愈低、 B. 愈高; C. 不變 *答案* A10、進行物料衡算的依據是質量守恒定律。11、進行熱量衡算的依據是能量守恒定律。12、蒸餾是利用混合液中各組分_揮發能力_的不同,把混合液加熱沸騰使之部分汽化或部分冷凝而使其分離成較純組分的單元操作。13、拉烏爾定律說明了氣液平衡時,溶液中某組分的_蒸汽分壓_與其在液相中的濃度的關系。14、道爾頓分壓定律說明氣液平衡時,溶液中某組分的蒸汽分壓與其在_氣相中的濃度_中的濃度的關系。15、塔頂返回塔的冷凝液量與塔頂產品采出量之比稱為_回流比_。16、工業上常用的精
45、餾塔有板式塔和_填料_塔。17、氣體吸收是用適當的液體作為吸收劑,利用混合氣中各組分在其中溶解度的不同而被分離。18、混合氣體的組成通常可用壓力分數、體積分數和_摩爾分數_三種分率來表示。19、表明吸收質在氣液相中平衡關系的曲線稱為_吸收平衡曲線_。20、吸收過程中,吸收質是以_擴散方式從氣相轉移到液相的傳質過程。21、傳質的基本方式有分子擴散和_對流擴散。22、根據塔板結構特點,分為泡罩塔、浮閥塔、 篩板塔。23、板式塔可分成有溢流裝置和無溢流裝置兩大類。24、大多數情況下,化工生產操作所涉與的能量為熱能。化工原理干燥復習題(2)2.干燥這一單元操作,既屬于傳熱過程,又屬_。*答案*傳質過程
46、3.相對濕度值可以反映濕空氣吸收水汽能力的大小,當值大時,表示該濕空氣的吸收水汽的能力_;當=0時。表示該空氣為_。*答案*小; 絕干空氣4.干燥速率曲線是在恒定干燥條件下測定的,其恒定干燥條件是指:_均恒定。*答案*干燥介質(熱空氣)的溫度、濕度、速度以與與物料接觸的方式。5.在一定空氣狀態下干燥某物料,能用干燥方法除去的水分為_;首先除去的水分為_;不能用干燥方法除的水分為_。*答案*自由水分; 非結合水分; 平分7.作為干燥介質的濕空氣,其預熱的目的_。*答案*降低相對濕度(增大吸濕的能力)和提高溫度(增加其熱焓)8.當空氣的濕含量一定時,其溫度愈高,則相對溫度愈_,表明空氣的吸濕能力愈
47、_,所以濕空氣在進入干燥器之_都要經_。*答案*低、 強、 前、 預熱器預熱9.在等速干燥階段,干燥速率_,物料表面始終保持被潤濕,物料表面的溫度等于_,而在干燥的降速階段物料的溫度_。*答案*最大(恒定)、熱空氣的濕球溫度,上升(接近空氣的溫度)10.固體物料的干燥是屬于_過程,干燥過程得以進行的條件是物料表面所產生的水汽(或其它蒸汽)壓力_。*答案*傳熱和傳質,大于干燥介質中水汽(或其它蒸汽)的分壓11.固體物料的干燥,一般分為_兩個階段。*答案*恒速和降速12.在對流干燥器中最常用的干燥介質是_,它既是_又是_。*答案*不飽和的熱空氣、 載熱體、 載濕體13.等焓干燥過程的條件是_。*答案*干燥器無補充熱,無熱損失,且被干燥的物料帶進、帶出干燥器的熱量之差可以忽略不計。14.在干燥系統中,預熱器加入的熱量用于_。*答案*蒸發水份,加熱空氣與物料以與干燥系統中的熱損失15.若將濕空氣的溫度降至其露點以下,則濕空氣中的部分水蒸汽_。*答案*冷凝析出16.對于不飽和空氣,表示該空氣的三個溫度,即:干球溫度t,濕球溫度tw和露點td間的關系是_。*答案*ttwtd17.由干燥速率曲線可知恒速干燥階段所除去的水分是_,降速干燥階段除去的水分是_。*答案*非結合水分、非結合水和結合水18.等速干燥階
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