复习题2017-2018下.docx
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题型
一、填空题（20分）
二、选择题（20分）
三、判断题（10分）
四、计算题（50分）吸收，精馏，干燥
一、填空题
1.精馏操作依据混合物各组分挥发性的差异以达到分离均相液体混合物。
2．某二元混合物，其中A为易挥发组分。
液相组成xA=0.4，相应的泡点为t1；汽相组成yA=0.4，相应的露点为t2。
则t1t2。
<
3.简单蒸馏过程中，釜内易挥发组分浓度逐渐__减小__，其沸点则逐渐_升高__。
4.对一定组成的二元体系的精馏过程，压力越大，则相对挥发度越_小_，对分离越_不利__。
5.精馏设计中，若F、xF、xD、xW、V均为定值，将进料热状态从饱和蒸汽进料改为饱和液体进料时，设计所需理论板数减少。
6.精馏设计中，回流比越大，所需理论板越少，操作能耗增大，随着回流比的逐渐增大，操作费和设备费的总和将呈现先减小后升高的变化过程。
7.在精馏操作中，回流是构成汽、液两相接触传质的必要条件。
8.精馏设计中，当回流比增大，则需要的理论塔板数变小，同时蒸馏釜中所
需加热蒸汽量变大（变大/变小/不变），塔顶冷凝器中冷却介质消耗量变大（变大/变小/不变）。
9.在精馏操作中，由于工艺条件发生变化，进料状态由液相变为气相，提馏段操作线斜率增大。
（增大/减小/不变）
10.精馏设计中，当回流比增大时所需理论板数减小（增大、减小），同时蒸馏釜中所需加热蒸汽消耗量增大（增大、减小），塔顶冷凝器中冷却介质消耗量增大（增大、减小），所需塔径增大（增大、减小）。
11.分离任务要求一定，当回流比一定时，在5种进料状况中,冷液进料的q值最大，提馏段操作线与平衡线之间的距离最远,分离所需的总理论板数最小。
12.某二元混合物，进料量为100kmol/h，xF=0.6，要求得到塔顶xD不小于0.9，则塔顶最大产量为66.7。
13.请写出板式塔的三种不正常操作现象：
漏液，夹带液泛，溢流液泛。
14.板式塔总体上使气液两相呈逆流接触，而每一块塔板上两相呈均相的错流接触。
15.负荷性能图有5条线，分别是液量上限、液量下线、漏液线、
液沫夹带线和液泛线。
16.塔板中溢流堰的主要作用是为了保证塔板上有_一定高度的液层使气液充分接触__。
17.板式塔的类型有__筛板塔__、_浮阀塔__和__泡罩塔___等（至少列举三种）。
19筛板上的气液接触状态有_鼓泡状态_、_泡沫状态_、_喷射状态__；工业上常用的是_
泡沫状态________。
20.对不饱和湿空气，干球温度__>___湿球温度，露点温度___<__绝热饱和温度。
（>、=、<）
21.恒速干燥阶段与降速干燥阶段的分界点，称为临界点，其对应的物料含水量称为临界含水量。
22.常压下，湿空气的温度为60℃，相对湿度为80%，经冷却降温，发现有水析出。
此时，相对湿度增大，焓I不变。
23.不饱和空气中水蒸汽分压越高，其湿度越_大__。
24.已知在常压及25℃下，水份在某湿物料与空气之间的平衡关系为：
相对湿度为j=100%时,平衡含水量X=0.03kg水/kg绝干料；相对湿度Φ=40%时,平衡含水量X=0.008kg水/kg绝干料。
现该物料含水量为0.21kg水/kg绝干料,令其与25℃、j=40%的空气接触,则该物料的自由含水量为_0.202_kg水/kg绝干料,结合含水量为__0.18___kg水/kg绝干料。
25.作为干燥介质的湿空气，其预热的目的__降低空气相对湿度，增强吸湿能力_________。
26.在101.3kPa下，不饱和湿空气的温度为295K、相对湿度为69%，当加热到303K时，该空气下列参数将如何变化？
（只填变化的趋势，不填变化的具体数值）
相对湿度__减小____，湿球温度__变大____，露点_不变_____，焓__变大____。
27.在设计吸收塔时，增加吸收剂用量，将使操作线的斜率__增大___和吸收过程的推动力（Δym）__增大__。
28.某低浓度气体吸收过程，已知：
相平衡成熟m=1，气模和液膜体积吸收系数分别为，，则吸收过程为气膜阻力控制，该气体为易溶气体。
29.双膜理论认为，吸收阻力主要集中在界面两侧的__气膜____和__液膜___之中。
30.在气体流量，气相进出口组成和液相进口组成不变时，若减少吸收剂用量，则传质推动力将减小，操作线将靠近平衡线，设备费用将增加。
31.如图所示为同一温度下A、B、C三种气体在水中的溶解度曲线。
由图可知，它们溶解度大小的次序是______；因为______。
C>B>A；在相同气相分压下，
二．选择题
1.某精馏塔的理论塔板数为10块（包塔釜）其全塔效率为0.5，则实际板数为（B）
A.20B.18C.9D19
2.当分离沸点较高，且是热敏性混合液，应采用精馏操作是（A）
A减压 B加压 C常压
3.已知q=1.1，则加料中液体量与总加料量之比为（C）。
A1.1:
1B1:
1.1C1:
1D0.1:
1
4.简单蒸馏与平衡蒸馏相比较，以下描述正确的是（A）
A.简单蒸馏好，但产量小B.简单蒸馏好，且产量大
C.平衡蒸馏好，但产量小D.平衡蒸馏好，且产量大
5采用精馏分离进料组成XF为0.4的混合物，进料量20kmol/h，若要求馏出液组成XD不小于0.9，则馏出液最大产量为（B）
A8.0kmol/hB8.9kmol/hC10kmol/hD18kmol/h
6精馏塔设计时，若F，XF,XD,XW,V均为定值，将进料状态由q=1改为q＞1，则所需理论板数（B）
A增加B减少C不变D不确定
7.精馏操作时，若F、D、xF、q、R、加料板位置都不变，而将塔顶泡点回流改为冷回流，则塔顶产品组成xD变化为（B）
A变小B变大C不变D不确定
8.二元溶液连续精馏，进料热状态的变化将引起变化的线是（C）
A.平衡线B.平衡线与操作线
C.操作线与q线D.平衡线与q线
9.某二元混合物，α=3，全回流条件下xn=0.3，所涉及的板均为理论板，则yn-1=（D）。
A.0.9B.0.3C.0.854D.0.794
10.精馏的操作线是直线，主要基于以下原因（D）。
A理论板假定B理想物系
C塔顶泡点回流D恒摩尔流假设
11以下哪种情况不是诱发降液管溢流液泛的原因（D）
A液气负荷过大B过量液沫夹带C塔板间距过小D漏液
12.在工业上实际应用的筛板中，气液两相接触常处于（B）状态下进行。
A.鼓泡接触B.泡沫接触C.喷射接触D.任意接触
13.某筛板精馏塔在操作一段时间后，分离效率降低，且全塔压降增加，其原因及应采取的措施是（B）
A.塔板受腐蚀，孔径增大，产生漏液，应增加塔釜热负荷
B.筛孔被堵塞，孔径减小，孔速增加，雾沫夹带严重，应降低负荷操作
C.塔板脱落，理论板数减少，应停工检修
D.降液管折断，气体短路，需更换降液管
14.下述说法中错误的是（B）。
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，又可以用填料塔
D.填料塔可以避免液泛
15.填料塔的正常操作区域为（C）。
A.载液区B.液泛区C.恒持液量区D.任何区域
16.恒定干燥条件是指湿空气在干燥器内的（C）及与物料的接触方式都不变。
A.温度、焓值、湿度B.流速、压强、湿度；
C.流速、温度、湿度D.温度、湿度、压强
17.饱和湿空气的干球温度t，湿球温度tW，露点温度td的大小顺序为（C）
AtW＞t＞tdBtd＞tW＞tCt＞tW＞tdDt=tW=td
18.物料同不饱和空气进行接触，（D）水分一定不能被干燥。
A结合水B非结合水C自由水D平衡水
19.物料中结合水的特点之一是其产生的水蒸汽压（A）同温度下纯水的饱和蒸汽压。
A.小于B.等于C.大于D.不确定
20.以下参数可以准确表示湿空气接受水分的能力的是（D）
A.湿度HB.温度tC.压强PD.相对湿度φ水汽
21.下列说法正确的是（）
A.如空气温度降低，其湿度肯定不变
B.如空气温度降低，其相对湿度肯定不变
C.降速干燥阶段除去的一定是结合水
D.恒速干燥阶段除去的一定是非结合水
22.在一二元连续精馏塔的操作中，进料量及组成不变，再沸器热负荷恒定，若回流比减少，则塔顶温度A，塔顶低沸点组分浓度B，塔底温度C，塔底低沸点组分浓度
A。
A升高B下降C不变D不确定
23.某二元混合物，a=3，全回流条件下xn=0.3，则yn-1=___B___。
A0.9B0.3C0.854D0.794
24.逆流操作吸收塔，其它条件不变，当吸收剂用量趋于最小用量，则（ D ）。
A. 吸收推动力最大； B. 吸收率最高；
C. 出塔气浓度最低； D. 吸收液浓度趋于最高。
25.气体的享利系数E值越大，表明气体（B ）。
A. 越易溶解； B. 越难溶解； C. 溶解度适中
26.吸收过程中，当Ｌ增大，Ｇ减小时，则推动力将 ，传质单元数将 。
（B）
A.增大，增大B.增大，减小
C.减小，减小D.减小，增大
27.吸收过程物料衡算的基本假设（B）
①气相中有两种气体②气相中的惰性气体不溶于液相
③吸收剂的浓度很小④吸收剂不挥发
A.①②B.②④C.①③D.②③
28.气液两相间的吸收推动力是（C）
A.y-xB.y-xeC.y-yeD.x-ye
29.对吸收操作有利的条件是（D）。
A.操作温度高、压强高B.操作温度高、压强低
C.操作温度低、压强低D.操作温度低、压强高
三．计算题
1.某逆流操作的吸收塔，用清水洗去气体中的有害组分。
已知该塔填料层高度为9m，平衡关系为y=1.4x，现场测得气体进、出口浓度分别为y1=0.03，y2=0.002，液体出口浓度x1=0.015（均为摩尔分率）。
试求：
（1）操作液气比L/G；
（2）气相总传质单元高度HOG；
（3）如果限定气体出口浓度y2＇=0.0015，为此拟增加填料层高度，则在保持液气流率均不变的条件下应增加多少高度？
解：
（2）
2.在常压下逆流操作的填料吸收塔中，用纯溶剂吸收混合气体中的溶质组分。
入塔气体流量为47.5kmol/h，入塔气体中溶质的浓度为5%（体积），吸收率为90%，操作条件下的气液平衡关系为y=1.5x，液气比L/G=3，体积传质系数Kya=50.238kmol/h·m3。
试求：
（1）确定塔底液体的浓度x1；
（2）全塔的平均推动力Δym；
（3）完成吸收任务所需塔高Z。
试求：
（1）出塔液体浓度x1；
（2）所需填料层高度H。
8.解：
（1）由题可知：
，
由物料恒算得：
（2）
∴
作业题8-15；8-20
3.用一精馏塔分离二元液体混合物，进料量100kmol/h，易挥发组分xF=0.5，泡点进料，得塔顶产品xD=0.9，塔底釜液xW=0.05（皆摩尔分率），操作回流比R=1.61，该物系平均相对挥发度α=2.25，塔顶为全凝器，求：
（1）塔顶和塔底的产品量（kmol/h）；
（2）第一块塔板下降的液体组成x1为多少；
（3）写出提馏段操作线数值方程；
（4）最小回流比。
解：
（1）塔顶和塔底的产品量（kmol/h）；
F=D+W=100
（1）
（2）
上述两式联立求解得W=47.06kmol/hD=52.94kmol/h
（2）第一块塔板下降的液体组成x1为多少；
因塔顶为全凝器，
（3）写出提馏段操作线数值方程；
则
（4）最小回流比。
泡点进料，q=1,
4.一精馏塔，原料液组成为0.5（摩尔分率），饱和蒸气进料，原料处理量为120kmol/h，塔顶、塔底产品量各为60kmol/h。
已知精馏段操作线程为y=0.833x+0.15，塔釜用间接蒸气加热，塔顶全凝器，泡点回流。
试求：
（1）塔顶、塔底产品组成；
（2）全凝器中每小时冷凝蒸气量；
（3）蒸馏釜中每小时产生蒸气量
（4）若全塔平均α=3.0，塔顶第一块塔板默弗里效率Eml=0.6，求离开塔顶第二块塔板的气相组成。
解：
（1）塔顶、塔底产品组成；
因，R=5又，
由物料衡算
得Xw=（120*0.5-60*0.9）/60=0.1
（2）全凝器中每小时冷凝蒸气量；V=（R+1）D=360kmol/h
（3）蒸馏釜中每小时产生蒸气量；
q=0，V´=V-F=360-120=240kmol/h
（4）求离开塔顶第二块塔板的气相组成。
，
故
5.某精馏塔用于分离苯-甲苯的混合液，进料量F为100kmol/h，苯的摩尔分率为0.5，泡点进料，要求塔顶塔底产品中苯的摩尔分率分别为XD=0.95，XW=0.1，采用回流比为最小回流比的2倍，操作条件下可取系统的平均相对挥发度α=2.45，试求
（1）塔顶，塔底的产品量；
（2）回流比；
（3）精馏段、提馏段的操作线方程；
（4）设塔顶为全凝器，各塔板可视为理论版，求离开第二块板（自塔顶向下数）蒸汽和液体的组成。
解：
（1）由全塔物料衡算得
D+W=F
XDD+XWW=XFF
可以得到D=47.06kmol/h，W=52.94kmol/h
（2）泡点进料q=1，Xe=XF=0.5
由相平衡方程可得=0.71
R=2Rmin=2.29
（3）精馏段操作线方程
提馏段操作线方程
（4）y1=xD=0.95
由相平衡方程可以得到
由精馏段方程
可得y2=0.696×0.886+0.289=0.906
由相平衡方程可得
6已知某连续干燥过程，绝干物料量为1.5kg干料/s,进入干燥器时含水量X1=0.0526kg/kg干料，温度℃；离开干燥器时含水量X2=0.00503kg/kg干料，温度℃；干料比热容KJ/（kg·℃）；空气的初始状态t0=20℃,湿度预热至后进入干燥器，离开干燥器时的温度；若热损失按空气在预热气体中获得热量的5%计算，干燥器中不补充加热。
试求：
（1）空气用量V；
（2）预热器的热负荷Q。
（1）
气体在干燥过程中是等焓变化，气体在预热器中是等湿变化。
H1=H0=0.010kg水/kg干空气，I1=I2
=107.304kJ/kg干气
可以得到H2=0.022kg水/kg干空气
（3）
例题14-5，作业题14-9；14-10
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