化工原理下冊復習題

1六、蒸餾習題：蒸餾是分離 的一種方法，其分離依據(jù)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(fā)性差異造成氣液兩相系統(tǒng)習題：在 t-x-y 圖中的氣液共存區(qū)內(nèi)，氣液兩相溫度 ，但氣相組成 液相組成，而兩相的量可根據(jù) 來確定。答案： 相等 大于杠桿規(guī)則習題：當氣液兩相組成相同時，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(fā)度 是溶液中 的揮發(fā)度對的揮發(fā)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(fā)組分 難揮發(fā)組分不能用普通蒸餾方法分離 遠離習題：工業(yè)生產(chǎn)中在精餾塔內(nèi)將 過程和過程有機結(jié)合起來而實現(xiàn)操作的。而 是精餾與普通精餾的本質(zhì)區(qū)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(zhì)的場所。習題：在連續(xù)精餾塔內(nèi)，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(fā)組分提餾段 提濃下降液體中難揮發(fā)組分習題：離開理論板時，氣液兩相達到 狀態(tài)，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(fā)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(shù)為最少，此種操作稱為 ；而R= 時，所需理論板數(shù)為。答案： R= 全回流 RminDL2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(xù)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習題：在操作的精餾塔中，第一板及第二板氣液兩相組成分別為 y1,x1 及 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，x q、y q 與 xF 的關系為（1）冷液進料：x q xF ，y q xF ；（2）飽和液體進料：x q xF ，y q xF ；（3）氣液混合物進料：x q xF ，y q xF f ；（4）飽和蒸汽進料：x q xF ，y q xF ；（5）過熱蒸汽進料：x q xF ，y q xF ；（1） 答案：大于 大于（2） 等于 大于（3） 小于 大于（4） 小于 等于（5） 小于 小于習題：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 VL（ ） ，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習題：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，回流比及其他條件維持不變，則所需的理論塔板數(shù) 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習題：對于飽和蒸汽進料，則有 （ ）L ， （ ）V 。A 等于 B 小于 C 大于 D 不確定答案： A B習題：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-1C yn+1 t1 D 不能判斷答案： A (1 分)3習題：完成某分離任務需理論板數(shù)為 NT=7（包括再沸器） ，若 ET=50%，則塔內(nèi)需實際板數(shù)（不包括再沸器）為（ ）A 14 層 B 10 層 C 12 層 D 無法確定答案： C習題：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(shù)C、增加精餾段理論板數(shù) D、塔釜保溫良好答案： C習題：在精餾操作中，若進料位置過高，會造成（ ）A、 釜殘液中易揮發(fā)組分含量增高B、 實際板數(shù)減少C、 餾出液中難揮發(fā)組分含量增高D、 各組分含量沒有變化答案： C習題：精餾塔采用全回流時，其兩操作線（ ）A、 與對角線重合B、 距平衡線最近C、 斜率為零D、 在 y 軸上的截距為 1答案： A習題：精餾的兩操作線都是直線，主要是基于（ ）A、 理論板的概念B、 理想溶液C、 服從拉烏爾定律D、 恒摩爾流假設答案： D習題：當 xF、x D、 xW 和 q 一定時，若減小回流比 R，其他條件不變，則（ ）A、 精餾段操作線的斜率變小，兩操作線遠離平衡線B、 精餾段操作線的斜率變小，兩操作線靠近平衡線C、 精餾段操作線的斜率變大，兩操作線遠離平衡線D、 精餾段操作線的斜率變大，兩操作線靠近平衡線答案： B習題：理想溶液中組分的相對揮發(fā)度等于同溫度下兩純組分的飽和蒸汽壓之比 （ ）答案： （） (1 分 )習題：從相平衡 x-y 圖中可以看出，平衡曲線距離對角線越近，則表示該溶液越容易分離（ ）答案： （）習題：用于精餾計算的恒摩爾液流假定，就是指從塔內(nèi)兩段每一層塔板下降的液體摩爾流量都相等（ ）答案： （）習題：精餾段操作線的斜率隨回流比的增大而增大，所以當全回流時精餾段操作線斜率為無窮4大（ ）答案： （）習題：用圖解法求理論塔板數(shù)時，適宜的進料位置應該在跨過兩操作線交點的梯級上（ ）答案： （）習題：當進料量、進料組成及分離要求都一定時，兩組分連續(xù)精餾塔所需理論塔板數(shù)的多少與（1）操作回流比有關（ ） （2）原料液的溫度有關（ ）答案： （1） （） （2） （）習題：對于精餾塔的任何一層理論板來說 ，其上升蒸汽的溫度必然等于其下降液體的溫度 （ ）答案： （）習題：當 F、x F 一定時，只要規(guī)定了分離程度 xD 和 xW，則 D 和 W 也就被確定了 （ ）答案： （）習題：當精餾操作的回流比減少至最小回流比時，所需理論板數(shù)為最?。?）答案： （）習題：在精餾操作中，若進料的熱狀況不同，則提餾段操作線的位置不會發(fā)生變化（ ）答案： （）習題：簡述在定壓下，苯甲苯混和液的 txy 圖中的兩條曲線和三個區(qū)域的名稱。答案： 答：圖中有兩條曲線：下方曲線為 tx 線，稱為飽和液體線或泡點線；上方曲線為 ty 線，稱為飽和蒸氣線或露點線。兩條曲線將 txy 圖分成三個區(qū)域：飽和液體線以下區(qū)域稱為液相區(qū)；飽和蒸氣線以上區(qū)域稱為過熱蒸氣區(qū)；兩曲線之間的區(qū)域稱為氣、液共存區(qū)。習題：簡述精餾原理，實現(xiàn)精餾定態(tài)操作的必要條件是什么？答案： 答：精餾原理：精餾是利用組分揮發(fā)度的差異，同時進行多次部分氣化和多次部分冷凝的過程。上升蒸氣流和液體回流是造成氣、液兩相以實現(xiàn)精餾定態(tài)操作的必要條件。習題：連續(xù)精餾流程中主要由哪些設備所組成？還有哪些輔助設備？答案： 答：主要由精餾塔、塔頂冷凝器和塔底再沸器等設備組成。輔助設備有：原料液預熱器、產(chǎn)品冷卻器、回流液泵等。習題：簡述恒摩爾流假定。在精餾計算中有何意義？答案： 答：恒摩爾流假定是指在精餾塔的精餾段和提餾段內(nèi)，本段內(nèi)各板上升蒸氣摩爾流量相等，下降液體摩爾流量相等，但兩段之間不一定相等。意義是精餾的計算都是以恒摩爾流為前提的，這樣可簡化精餾計算。習題：寫出實際生產(chǎn)中加入精餾塔的原料的五種熱狀況及它們的 q 值。答案： 答：原料的五種熱狀況為：（1）冷液進料，q1。（2）飽和液體進料，又稱泡點進料，q1。（3）氣、液混合物進料，q01。（4）飽和蒸氣進料，又稱露點進料，q0。（5）過熱蒸氣進料，qLmin 的前提下，若 L 增大，塔高可降低，設備費較低，但操作費較高。反之，若 L 減小，則 操作費減低，而設備費增高。故應權(quán)衡利弊。要確定適宜的液氣比應使以上兩種費用之和為最小。根據(jù)生產(chǎn)實踐經(jīng)驗，一般取LV（1.12.0） （LV）min 或 L（1.12.0）Lmin習題何謂氣相總傳質(zhì)單元高度和氣相總傳質(zhì)單元數(shù)？答案：答：在填料層高度 Z 的基本計算式 Z= ，該式右端的數(shù)據(jù)YaVK12*YdV(Kya) 是過程條件所決定的數(shù)組，具有高度的單位稱為氣相總傳質(zhì)單元高度，以 HOG表示。式中積分項內(nèi)的分子與分母具有相同的單位，整個積分值為一個無因次的純數(shù)，稱為氣相總傳質(zhì)單元數(shù)，以 NOG表示。習題用對數(shù)平均推動力法來計算傳質(zhì)單元數(shù)的應用條件是什么？答案：答：在吸收操作所涉及的組成范圍內(nèi)，若平衡線和操作線均為直線時，則可用對數(shù)平均推動力法來計算傳質(zhì)單元數(shù)。習題影響溶質(zhì)吸收率 A的因素有哪些？吸收塔在操作過程中可調(diào)節(jié)的因素是什么？答案：答：影響溶質(zhì)吸收率 A的因素有：物系本身的性質(zhì)，設備情況（結(jié)構(gòu)，傳質(zhì)面積等）及操作條件（溫度，壓強，液相流量及入口組成） 。因為氣相入口條件不能隨意改變，塔設備又固定，所以吸收塔在操作過程中可調(diào)節(jié)的因素只能改變吸收劑的入口條件，其中包括流量，組成和溫度三個因素。十、干燥1 在 101.33kPa 的總壓下，在間壁式換熱器中將溫度為 293K，相對濕度為 80%的是空氣加熱，則該空氣下列狀態(tài)參數(shù)的變化趨勢是：濕度：_，相對濕度：_,露點 td_。2 在 101.33kPa 的總壓下，將飽和空氣的溫度從 t1 降至 t2, 則該空氣下列狀態(tài)參數(shù)的變化趨勢是：濕度：_，相對濕度：_，露點 td_。103 在實際的干燥操作中，常用_來測量空氣的濕度。4 測定空氣中水汽分壓的實驗方法是測量_。5 對流干燥操作的必要條件是_；干燥過程是_相結(jié)合的過程。6 在 101.33kPa 的總壓下，已知空氣溫為 40，其相對濕度為 60%，且 40下水的飽和蒸汽壓為 7.38kPa，則該空氣的濕度為_kg/kg 絕干氣，其焓為_kJ/kg 絕干氣。7 在一定的溫度和總壓強下，以濕空氣做干燥介質(zhì)，當所用空氣的濕度減少時，則濕物料的平衡水分相應_，其自由水分相應 _。8 恒定的干燥條件是指空氣_，_，_均不變的過程。9 恒速干燥階段又稱_控制階段，影響該階段干燥速度的主要因素是_；降速干燥階段又稱_控制階段，影響該階段干燥速度的主要因素是_。10. 在恒速干燥階段，濕物料表面的溫度近似等于_。11. 在常溫和 40下，測的濕物料的干基含水量 X 與空氣的相對濕度之間的平衡關系為：當相對濕度=100%時，結(jié)合水含量為 0.26kg/kg 絕干料；當相對濕度 =40%時，平衡含水量 X*= 0.04kg/kg 絕干料。已知該物料的初始含水量 X1=0.43kg/kg 絕干料，現(xiàn)讓該物料在40下與與相對濕度為 40%的空氣充分接觸，非結(jié)合水含量為_kg/kg 絕干料，自由含水量為_kg/kg 絕干料。12. 干燥速度的一般表達式為_。在表面汽化控制階段，則可將干燥速度表達式為_。13. 在恒定干燥條件下測的濕物料的干燥速度曲線如本題附圖所示。其恒速階段干燥速度為_kg 水（m2.h）,臨界含水量為 _kg/kg 絕干料，平衡含水量為_kg/kg 絕水量。14. 理想干燥器或等焓干燥過程是指_，干燥介質(zhì)進入和離開干燥器的含焓值_。15. 寫出三種對流干燥器的名稱_,_, _.16. 固體顆粒在氣流干燥器中經(jīng)歷_和_兩個運動階段，其中_是最