第一章傳質過程基礎

1、第一章 傳質過程基礎學生自測一、選擇與填空 （30分，每空2分）1. 傳質通量與_相對應。A. ； B. ； C. ； D. 。2. 傳質通量jA與_相對應。A.； B.； C. ； D. 。 3. 傳質通量與_相對應。A. ； B. ； C. ； D. 。 4. 等分子反方向擴散通常發(fā)生在_單元操作過程中；一組分通過另一停滯組分的擴散通常發(fā)生在_單元操作過程中。5. 描述動量和質量傳遞類似律的一層模型是_；兩層模型是_；三層模型是_。6. 通常，氣體的擴散系數(shù)與_有關，液體的擴散系數(shù)與_有關。7. 表示_對流傳質系數(shù)， 表示_對流傳質系數(shù)，它們之間的關系是_。8. 對流傳質系數(shù)與推動力_相對

2、應。A. ； B. ； C. ； D. 。 9. 推動力與對流傳質系數(shù)_相對應。A. ； B. ； C. ； D. 。 二、計算題 （40分，每題20分）1. 在一根管子中存在有由CH4（組分A）和He（組分B）組成的氣體混合物，壓力為1.013×105 Pa、溫度為298K。已知管內的CH4通過停滯的He進行穩(wěn)態(tài)一維擴散，在相距0.02m的兩端，CH4的分壓分別為 Pa及Pa，管內的總壓維持恒定。擴散條件下，CH4在He中的擴散系數(shù)為m2/s 。試求算CH4的傳質通量。2. 298 K的水以0.5 m/s的主體流速流過內徑為25mm的萘管，已知萘溶于水時的施密特數(shù)為2330，試分別

3、用雷諾、普蘭德泰勒、卡門和柯爾本類比關系式求算充分發(fā)展后的對流傳質系數(shù)。三、推導題 （30分，每題15分）1. 對于A、B 二組元物系，試采用歐拉（Euler）方法，推導沿x、y方向進行二維分子傳質時的傳質微分方程。設系統(tǒng)內發(fā)生化學反應，組分A的質量生成速率為 kg/（m3·s）2. 試利用傳質速率方程和擴散通量方程，將轉換成。 第二章 氣體吸收【學生自測】一、選擇與填空 （30分） 1. 吸收操作的原理是_。 2. 對接近常壓的低濃度溶質的氣液平衡系統(tǒng)，當總壓增大時，亨利系數(shù)將_，相平衡常數(shù)將_，溶解度系數(shù)將_。 A. 增大； B. 不變； C. 減??； D. 不確定。 3. 在吸

4、收操作中，以液相濃度差表示的吸收塔某一截面上的總推動力為_。 A. ； B. ； C. ； D. 。 4. 等分子反方向擴散通常發(fā)生在_單元操作過程中；一組分通過另一停滯組分的擴散通常發(fā)生在_單元操作過程中。 5. 雙膜模型、溶質滲透模型和表面更新模型的模型參數(shù)分別是_、_和_。 6. 增加吸收劑用量，操作線的斜率_，吸收推動力_。 7. 脫吸因數(shù)的定義式為_，它表示_之比。 8. 在逆流吸收塔中，吸收過程為氣膜控制，若進塔液體組成增大，其它條件不變，則氣相總傳質單元高度將_。 A. 不變； B. 不確定； C. 減??； D. 增大。 9. 推動力（）與吸收系數(shù)_相對應。 A. ； B. ；

5、C. ； D. 。 二、計算題 （70分） 1. 在壓力為101.3kPa 、溫度為30的操作條件下，在某填料吸收塔中用清水逆流吸收混合氣中的NH3。已知入塔混合氣體的流量為 220 kmol/h，其中含NH3為1.2% ( 摩爾分數(shù))。操作條件下的平衡關系為Y =1.2X（X、Y均為摩爾比），空塔氣速為1.25m/s；氣相總體積吸收系數(shù)為0.06 kmol / (m3·s)；水的用量為最小用量的1. 5倍；要求NH3的回收率為95%。試求： （1）水的用量； （2）填料塔的直徑和填料層高度。（25分） 2. 已知某填料吸收塔直徑為1m，填料層高度為4m。用清水逆流吸收某混合氣體中的

6、可溶組分，該組分進口組成為8%，出口組成為1%（均為mol%）?；旌蠚饬髀蕿?0kmol/h，操作液氣比為2，操作條件下氣液平衡關系為 。試求： （1） 操作液氣比為最小液氣比的多少倍； （2）氣相總體積吸收系數(shù)； （3）填料層高度為2m處的氣相組成。（25分） 3. 在一逆流操作的填料塔中，用循環(huán)溶劑吸收某混合氣體中的溶質。氣體入塔組成為0.025（摩爾比，下同），液氣比為1.6，操作條件下氣液平衡關系為 。若循環(huán)溶劑組成為0.001，則出塔氣體組成為0.0025。現(xiàn)因脫吸不良，循環(huán)溶劑組成變?yōu)?. 01，試求此時出塔氣體組成。（20分） 第一章 蒸餾【學生自測】 一、選擇與填空1. 汽液兩

7、相呈平衡狀態(tài)時，汽液兩相溫度_，但汽相組成_液相組成。2. 汽液兩相呈平衡狀態(tài)時，若汽液兩相組成相同，則汽相露點溫度_ 液相泡點溫度。A. 相等； B. 大于；C. 小于；D. 不確定。 3. 所謂理論板是指_，且_。4. 操作中的精餾塔，保持 、 、 、 不變，增加 ，則 _， _。A. 增加； B. 不變；C. 不確定；D.減小。5.某二元物系，相對揮發(fā)度 ，對 、 兩層理論板，在全回流條件下，已知 ，則 _。6. 精餾塔中由塔頂向下的第 、 、 層塔板，其汽相組成關系為_。A. ； B. ；  C. ； D. 不確定。7. 某精餾塔的精餾段操作線方程為 ，則該精餾塔的操作回流比

8、為_，餾出液組成為_。8. 操作中的精餾塔，保持 、 、 、 、 不變，減小 ，則有_。A. D增加，R減?。籅. D不變，R增加；C. D減小，R增加；D. D減小，R不變。9. 在塔的精餾段測得 、 、< （均為摩爾分率），已知 ， ，則第三層塔板的 _。二、計算題1. 在常壓連續(xù)精餾塔內分離某理想二元混合物。已知進料量為 100 kmol/h， 其組成為0.55（摩爾分率，下同）；釜殘液流量為45 kmol/h，其組成為0.05；進料為泡點進料；塔頂采用全凝器，泡點回流，操作回流比為最小回流比的1.6倍；物系的平均相對揮發(fā)度為2.0。（1）計算塔釜重組分的收率；（2）求出提餾段操作

9、線方程。2. 在一連續(xù)精餾塔中分離某二元理想混合物。已知原料液的流量為100 kmol/h，組成為0.4（易揮發(fā)組分的摩爾分率，下同），泡點進料；塔頂采用全凝器，泡點回流，操作回流比為最小回流比的 1.6倍；操作條件下平均揮發(fā)度為2.4 ；測得現(xiàn)場操作數(shù)據(jù)：xn-1=0.270， xn=0.230 。若要求輕組分的回收率為97% ，塔釜殘液組成為0.02 。試求：（1）塔頂產品的流量和組成；（2）操作回流比；（3）第n塊塔板的氣相默弗里板效率。3. 某二元混合物以飽和蒸汽狀態(tài)加入精餾塔的中部，已知 、 、 ，平均相對揮發(fā)度 ，操作回流比為最小回流比的 2倍。塔底直接蒸汽加熱，每層塔板的單板效率

10、 。試求：（1）塔頂采出率 ；（2）進入第一塊實際板(由塔頂向下)的汽相組成第三章 蒸餾和吸收塔設備學生自測一、填空題（40分）1板式塔是_接觸式氣液傳質設備，操作時為_連續(xù)相；填料塔是_接觸式氣液傳質設備，操作時為_連續(xù)相。2塔板的主要類型有_、_、_、_等。3氣體通過塔板的總壓降包括_、_和_。4塔板上的異常操作現(xiàn)象包括_、_、_。4 塔板的負荷性能圖由五條線構成，它們是_、_、_、_、_，塔板適宜的操作區(qū)是_區(qū)域，而實際操作時應盡可能將操作點位于適宜操作區(qū)的。5塔板的操作彈性是指_。6填料的幾何特性參數(shù)主要包括_、_、_等。7通常根據(jù)_、_及_ 三要素衡量填料性能的優(yōu)劣。8填料因子是指_

11、。9填料塔內件主要有_、_、_、_。10填料操作壓降線(Dp/Zu）大致可分為三個區(qū)域，即_、_和_。填料塔操作時應控制在_區(qū)域。二、選擇題（30分）1氣液在塔板上有四種接觸狀態(tài)，優(yōu)良的接觸狀態(tài)是（），操作時一般控制在（）。鼓泡接觸狀態(tài)蜂窩接觸狀態(tài)泡沫接觸狀態(tài)噴射接觸狀態(tài)2板式塔塔板的漏液主要與（）有關，液沫夾帶主要與（）有關，液泛主要與（）有關?？账馑僖后w流量板上液面落差塔板間距3（）屬于散裝填料，（）屬于規(guī)整填料。格柵填料波紋填料 矩鞍填料 鮑爾環(huán)填料 脈沖填料 弧鞍填料4填料的靜持液量與（）有關，動持液量與（）有關。填料特性液體特性 氣相負荷 液相負荷5（）越小，（ ）越大，越易發(fā)生液

12、泛。填料因子f值氣體密度 液體密度 液體粘度 操作液氣比三、計算與分析題（30分）本題附圖為某塔板的負荷性能圖，A為操作點。（1）請作出操作線；（2）塔板的上下限各為什么控制；（3）計算塔板的操作彈性；（4）該塔板設計是否合適，若不合適如何改變塔板的結構參數(shù)。第四章 液-液萃取【學生自測題】 一、選擇與填空（45分） 1在三角形相圖上，三角形的頂點代表（ ）物系、三條邊上的點代表（ ）物系、三角形內的點代表（ ）物系。 2分配系數(shù)是指（ ）。 3分配系數(shù)與下列因素有關（ ）。 A 溫度； B 物系種類； C 壓力； D 組成。 4分配系數(shù)越大，萃取分離的效果（ ）。 5通常，物系的溫度越高，稀

13、釋劑與萃取劑的互溶度（ ），越不利于萃取操作。 6選擇性系數(shù)的定義式為（ ）。 7溶質的分配系數(shù)越大，稀釋劑的分配系數(shù)越小，則選擇性系數(shù)（ ），越有利于組分的萃取分離。 8選擇萃取劑時，主要考慮的因素有（ ）。 9萃取是利用原料液中各組分（ ）的差異而實現(xiàn)分離的單元操作。 10溶解度曲線將三角形相圖分為兩個區(qū)域，曲線內為（ ）區(qū)，曲線外為（ ）區(qū)，萃取操作只能在（ ）進行。 11進行萃取操作時，應使選擇性系數(shù)（ ）1。 A 等于； B 大于； C 小于。 12進行萃取操作時，應使溶質的分配系數(shù)（ ）1。 A 等于； B 大于； C 小于。 13萃取劑的加入量應使原料與萃取劑的和點M位于（ ）。

14、 A 溶解度曲線上方區(qū)； B 溶解度曲線下方區(qū)； C 溶解度曲線上； D 任何位置均可。 14萃取設備的主要類型有（ ）。 15根據(jù)兩相接觸方式的不同，萃取設備可分為（ ）式和（ ）式兩大類。填料萃取塔屬于（ ），篩板萃取塔屬于（ ）。二、分析題 （25分）用純溶劑S對某混合液A+B進行單級萃取，操作條件下的溶解度曲線和輔助曲線如附圖所示。請圖示分析單獨改變下列條件時，萃余液的組成如何變化。 （1）萃取劑用量S增加；（10分） （2）原料組成xF增加。（15分） 三、計算題（30分） 20時丙酮(A)水(B)氯苯(S)三元物系的三角形相圖如本題附圖所示。現(xiàn)擬采用多級逆流萃取裝置，以氯苯為溶劑從

15、丙酮水溶液中提取丙酮，原料液中丙酮的質量分率為0.35，處理量為1000kg/h，萃取劑用量為680kg/h，要求最終萃余相中丙酮的質量分率不大于0.05。試求理論級數(shù)。  第五章 固體物料的干燥【學生自測題】一、選擇與填空（50分）1. 某常壓濕空氣由t1被加熱到t2，則空氣的性質參數(shù)變化為： H1（）H2、1（）2、I1（）I2、td1（）td2、tw1（）tw2、tas1（）tas2、cH1（）cH2、vH1（）vH2。 大于 等于 小于 不確定2. 濕空氣的溫度、干球溫度、絕熱飽和溫度和露點之間的關系為： t ( )tas、tas ( ) tw、 tw ( ) td。 大于或

16、等于 等于 小于或等于 不確定 大于 小于3. 濕空氣HI圖由（）線群、（）線群、（）線群、（）線群和（）線群組成。4. 若已知濕空氣的性質參數(shù)（），則可在HI圖確定濕空氣的狀態(tài)。 H、t H、td I、tw I、j H、tw H、j 5.干燥系統(tǒng)所消耗的熱量主要用于( )、（）、（）和（）。6.干燥系統(tǒng)的熱效率是指（）。7.（）與物料的性質有關，（）與空氣的狀態(tài)有關。 平衡水分 自由水分 結合水 非結合水8.通過干燥不可能被除去的水分是（）。 平衡水分 自由水分 結合水 非結合水9.一般地，恒速干燥階段除去的水分是（） 平衡水分 自由水分 結合水 非結合水10 一般地，干燥過程可劃分為（）階段和（）階段。11.在干燥過程中，表面汽化控制階段所除去的水分是（），內部遷移控制階段所除去水分是（）。 平衡水分 自由水分 結合水 非結合水12.臨界含水量是指（）。13.干燥器的主要形式有（）。14.氣流干燥器的干燥作用主要發(fā)生在（）。 干燥管的進口段 干燥管的出口段 干燥管的中間段 整個干燥管內15.流化床干燥器的主要特點是（）。二、計算題（50分）1. 若將溫度為20、濕度為0.009kg水kg絕干氣的濕空氣常壓加熱至50，試求（1） 加熱前后濕空氣的焓變；（2）加熱后濕空氣的相對