化工原理习题

一：填充题（20分）1、精馏分离的依据是________________________的差异，要使混合物中的组分得到完全分离，必须进行多次地______________._______________。2、相对挥发度的表示式=______________.对于二组分溶液的蒸馏，当=1时，能否分离___________。3、q的定义式是________________________________________，饱和液体进料q=____.饱和蒸汽进料q=____.蒸汽是液体的3倍的混合进料时q=____。4、二组分的连续精馏操作，精馏段操作线方程为245.075.0xy，提馏段操作线方程为02.025.1xy，当q=1时，则Wx_____Dx=______。5、在连续精馏中，其它条件均不变时，仅加大回流，可以使塔顶产品Dx_____，若此时加热蒸汽量V不变，产品量D将______。若在改变R的同时，保持塔顶采出量不变，必需增加蒸汽用量，那么冷却水用量将________。6、压力__________.温度__________将有利于吸收的进行。7、完成下列方程，并指出吸收糸数的单位。ickNk的单位__________________.pKNGGK的单位_______________.8、吸收过程中的传质速率等于分子散速率的条件是___________________9、饱和空气在恒压下冷却，温度由1t降至2t，其相对湿度______，绝对湿湿度H________,露点_________，湿球温度___________。三：计算题（44分）1、双股进料的二元连续进料，均为泡点液相进料，进料液为21,FF,求第三段的汽相和液相流量？已知第一段的汽液相流量分别为V和L。某填料吸收塔用纯轻油吸收混合气中的苯，进料量为1000标准hm3。进料气体中含苯5%（体积百分数），其余为惰性气体。要求回收率95%。操作时轻油含量为最小用量的1.5倍，平衡关系为Y=1.4X。已知体积吸收总糸数为hmKmolKya.1253，轻油的平均分子量为170。求轻油用量和完成该生产任务所需填料层高度？2、有一干燥糸统如图，新鲜空气为Ct0020，干空气水KgKgH01.00与干燥器出口温度为Ct0250，湿度为干空气水KgKgH08.02的废气汇合后进入预热器（废气/新鲜空气=0.08/0.2）,干燥器中的干物料为hKgG15001，图6-3温含量为47.01W，05.02W，求新鲜空气加入量和预热器加入的热量？0.80t0H2t2H试题六答案：一：填充题1、各组分的挥发度、部分汽化和部分冷凝。2、BA、不能。3、进料的液化分率、q=1、q=0、q=0.25。4、Wx0.08,98.0Dx。5、提高、下降、增加。6、增加、下降。7、CCkNiA.，k的单位是sm；PPKNGA.，GK的单位atmsmmol..2。8、层流或静止。9、不变、下降、下降、下降。10、组分在萃取剂中的溶解度的差异；对被萃取组分有较好的选择性、与稀释剂互溶度愈小愈好、易回收便宜无毒性。6、湿空气的性质参数有：相对湿度、湿度、焓、比容、比热、干球温度、湿球温度、露点温度、绝热饱和温度。三：计算题1、解：由物料衡算得：VLLFFV''21''而料液是泡点进料，则：VV''，''21LLFF。2、即轻油量为hKg15147，所需填料层高度为2.74m。3、即新鲜空气量为hKg9568，预热所提供的热量为42.74Kw。试题七一：填充题（20分）1、直接水蒸汽加热的精馏塔适用于_________________,与间接蒸汽相比，相同要求下，所需理论塔板数将____________。2、平衡线表示塔的任一截面上气、液两相的___________________，操作线表示了_______________________________预热器干燥器干燥器3、溶液中各组分之挥发度可用它在___________________和与之平衡的液相___________之比来表示，若是理想溶液，则__________________。4、对拉乌尔定律产生正偏差是由于_______________________________。5、对拉乌尔定律产生负偏差是由于_______________________________。6、在板式塔的设计中，为了减少雾沫夹带，我们可以适当地_________塔径以_______空塔气速，也可以适当地___________板间距。，7、实验室用水吸收空气中的20C，基本属于_________控制，其气膜中的浓度梯度________液膜中的浓度梯度，气膜阻力______液膜阻力。8、在吸收操作时，若解吸因素LmV增加，而气、液进料组成不变，则溶质的回收率将_________。9、组分A、B的分配糸数之比值1，能否________萃取分离。10、理论干燥过程是指____________________________________________.11、总压为0.1Mpa的空气温度小于C0100时，空气中水蒸汽分压的最大值应为_________________________________________.三：计算题（50分）1、用一精馏塔分离二元理想混合物，已知3，进料浓度为3.0Fx，进料量为hKmol2000，泡点进料。要求塔顶浓度为0.9，塔釜浓度为0.1（以上均为縻尔分率）。求塔顶、塔釜的采出量，若R=2minR，写出精馏段和提馏段的操作线方程？2、用纯水吸收空气—氨混合气体中的氨，氨的初始浓度为0.05(縻尔浓度)。要求氨的回收率不低于95%，塔低得到的氨水浓度不低于0.05．已知操作条件下的气、液相平衡关糸为Y=0.95X。试计算：（1）、逆流操作，气体流量取smKmol.02.02。且smKmolKya.02.03。求所需填料层高度？（2）、采用部分吸收剂再循环流程，新鲜吸收剂与循环量之比为20，气体流量不变，体积吸收总糸数也不变，求所需填料层高度？3、在密闭的容器内，盛有温度为c020，总压为101.3Kpa，湿度为干空气水KgKg01.0的湿空气。水蒸汽的饱和蒸汽压为2.338Kpa。试求：（1）、该空气的相对湿度及容纳水分的最大能力为多少？（2）、若容器内压入温度为c020的干空气，使总压上升为303.9Kpa。该空气的相对湿度及容纳水分的最大能力为多少？试题七的答案：一：填充题1、待分离的混合物为水溶液，且水是难挥发组分的情况。理论板数要多。2、易挥发组分在气、液两相间的浓度关糸；易挥发组分在塔内的下一块塔板中上升的气相中的组成与上一块塔板上的液相组成之间的操作线关糸。3、气相中的分压、縻尔分率、同温度下的饱和蒸汽压来表示。4、不同种分子之间的引力小于同种分子之间的引力所造成的。5、不同种分子之间的引力大于同种分子之间的引力所造成的。6、增大、减少、增大。7、液膜控制、小于、小于8、减少。9、能。10、干燥过程为等焓过程。11、该温度下水蒸汽的饱和蒸汽压。三：计算题1、即精馏塔的塔顶和塔釜采出量分别为hKmol500和hKmol1500。两段的操作线方程为25.0722.0xy和083.083.1xy。2、即填料层高度分别为19.6m和49.3m。3、%6.68338.2603.10pp。容纳水分的最大能力即饱和湿度：%6.68338.2603.10pp。试题八一：填充题（20分）1、精馏塔内，气液两相的流动，液体靠_________自上而下地流动，气体靠___________自下而上地与液体成逆流流动。2、全回流时，操作线与_________重合，操作线方程为________,理论塔板数为__________.当回流比减少到_____________________________称为最小回流比，所需的理论塔板数_________________________.适宜的回流比应通过_________________________________确定。3、y-x相平衡曲线上各点的温度是_______。4、当增大操作压强时，精馏过程中物糸的相对挥发度__________,塔顶温度_________,塔釜温度_________。5、精馏塔设计时，若工艺要求一定，减少需要的理论板数，回流比应______,蒸馏釜中所需的加热蒸汽消耗量应_________,所需塔径应________，操作费和设备费的总设资将是___________________________。6、享利定律____________________________________________________。其数学表达式__________._____________._______________.____________。7、所谓气膜控制，即吸收总阻力集中在______一侧，而_______一侧阻力可忽略；如果说吸收质气体是属于难溶气体，则此吸收过程是________控制。8、填料层高度的计算将要涉及_________.__________与_________这三种关系式的应用。9、离开干燥器的湿空气温度2t比绝热饱和温度_____.目的是___________.10、物料中的水分与空气达到平衡时，物料表面所产生的水蒸汽分压与空气中水蒸汽分压__________________.二：判断题（30分）1、所谓恒縻尔流假设就是指每一块塔板上上升的蒸汽量是相等的，而下降的液体量也是相等的。2、精馏操作中，两操作线的位置都随进料状态的变化而变化。3、精馏操作的依据是物糸中组分间沸点的差异。4、精馏段操作线方程4.065.0xy，绝不可能。5、回流比相同时，塔顶回流液体的温度越高，分离效果越好。6、精馏塔的全塔总效率不等于塔内各板的默弗里效率。7、在吸收计算中，用比縻尔组成来表示是为了计算上的方便。8、吸收操作线总是位于平衡线的上方是由于气相中的温度高于液相中的温度。9、一个气相传质单元高度是指这段填料层内的浓度变化与推动力相等。10、有一二元混合物，加入一定量的萃取剂后，其1，认为能用萃取的方法来分离此二元混合物。11、是指诸操作线的交点。12、温球温度与绝热饱和温度与水的初温高低有关。13、临界含水量是区分结合水分与非结合水分的分界点。14、含结合水分为主的物质，为了加快干燥时间，可采取增加空气流速的办法。15、任何温物料只要与一定温度的空气相接触都能被干燥为绝干物料。三：计算题（50分）1、图示的精馏塔是由一只蒸馏釜和一块实际板所组成。料液由塔顶加入，泡点进料，2.0Fx，今测得塔顶易挥发组分的回收率为80%，糸统的相对挥发度为0.3。且3.0Dx求：残液组成Wx和该块塔板的液相默夫里效率？（蒸馏釜可视为一块理论板）。2、某生产车间使用一填料塔，用清水逆流吸收混合气中的有害组分A。已知操作条件下，气相总传质单元高度为1.5m，进塔混合气中组分A的縻图8-1尔分率为0.04，出塔尾气组成为0.0053,出塔水溶液浓度为0.0125，操作条件下的平衡关系为XY5.2。试求：液汽比为最小液汽比的多少倍？，所需的填料层的高度？FxDxWx3、在常压连续理想干燥器中，用通风机将空气送至预热器，经C0120饱和蒸汽加热后进入干燥器以干燥某种温物料，已知空气的状态为：Ct0015，水蒸汽分压Kpap175.10，Ct0190，Ct0250。物料的状态为：绝干料水KgKgX15.01，绝干料水KgKgX01.02。干燥器的生产能力为hKgG2502。预热器的总传热糸数为CmwK02.500。试求通风机的送风量和预热器的传热面积？试题八的答案一：填充题1、重力、压力差。2、对角线、y=x、最小、两操作线的交到相平衡线时、无限多、经济核算。3、不等的。4、减少、增加、增加。5、增大、增大、增大、急速下降至一最低点后又上升