1、华南理工大学化工原理考研客观题库2答案 传质 单向 传质单元高度 传质单元数 液封作用 气体倒灌 吸收效果达不到要求 吸收率增大,出口气体浓度降低 从气相向液相转移 Kmol/m 液膜阻力 气膜阻力 () ( ) () 不变 降低 减小 降低 小 大 大于 平衡 ; 在同一平衡分压下 减小 增大 图示 () 气液两相接触的界面上无阻力,在界面上气液两相达到平衡 () 传质阻力集中在有效膜内 液相 气相 气膜 塔底 精馏 吸收 双膜 溶质渗透 表面更新 双膜 也较大 溶解度大 , 选择性高, 腐蚀性小, 挥发度小 大于 上方 增大 远离 增大 下降 升高 提高明显 Kmol/m .s. Pa 单
2、位体积填料层中的传质面积 同样大小气相分压下,气体的平衡 O G ( )( ) 气膜 易 由于总体流动使传质速率比单纯分子扩散增加的比率。 100% 75% L/mG ; 操作线斜率与平衡线斜率之比 对应气相主体的平衡液相摩尔分率与液相主体摩尔分率的差值;溶质相界面上液相 摩尔分率与液相主体摩尔分率的差值; Kmol/m sx;或x -x;x -x;Kmol/m sx 流动条件;填料特性;气液物性 (3分) p-p ;y-y (2分) 解:1/K =1/k +1/Hk =1/0.1+1/(0.25150)=10.03 K k ; x易溶气体 (2分) K =K P=1/10.031=0.099
3、7 Kmol/(m h y) (1分) K =K /H =0.997/150=6.6510 Kmol/(m h Kmol/m ) Kx=K C=6.6510 55.5 =0.0369kmol/(m h x) (2分) L/G 不变 L G H N 故 y 将增加, x 将减少,解吸率将增加 (2分) 回收溶剂(溶剂再生),回收溶质 (2分) 并流操作线AB;斜率 -L/G=-1 x 与x 混合得到x ;且流量相等,故必有BC=CD;得到D 点 由D 点作斜率=1 的操作线求x=x 于E ,DE为逆流塔操作线 由E 点可得到y 值。 增加;增加;增加 气相主体摩尔浓度;同液相主体浓度相平衡的气相
4、浓度 3;总压;温度;气相溶质浓度;液相溶质浓度; 3 (3分) (x -X)(或界面液相摩尔分率与液相主体摩尔分率之差); Kmol/m sx (2分) D T /P ; D/D =(T /T) (P/P ) =(P/P ) ( /) =2 =0.707 (3分) D =0.707D ;D =1.414D 减少;增加 (2分) 解:y =0.50.01=0.005 N =K (y-y )=k (y-y ) 1.5(0.025-0.005)=2(0.025-y ) y =0.01 L/G不变,但L ,G 所以H ,操作线平行向左方移动,故必有: A y 增加;B x 减少;B 回收率减少 (3
5、分) B 双向扩散; (2分) 气相中惰性气体不溶于液相 吸收剂不挥发 不变;减少;不变 越大;越大 大于;小于;小于 2.0;1.0;2.0 atm;28 Kmol/m atm (4分) 小 (1分) 只能用于双组分系统;可以同时用于液相或气相系统 (3分) 塔底 (2分) A系统的物质属性 B 减少 B 减少 (4.5分) D 不定 (0.5分) 因为 H =H +H s , 若忽略 t对施密特准数S 的影响,则 t,H ,H 不变,但S=mG/L ,故H 将增加。H N =h=cont. (3分) N 将减少,L/G 不变,由于 m ,故操作线将向左平移,当y ,x 不变 时,x 将减少
6、,而 y 将增加。 (2分) 当x x ,L/G不变,A 点移至C 点,斜率不变 由于x 降低,平均推动力y 将大于y,故吸收量增加, 即y 变小,由 图可见x 也变小。 (V/L) =(x -x )/(mX -y ) (1分) 减少;靠近;增加 (3分) 增加;增加 (1分) 不变;增加 (1分) 解:因为 p =Ex ;y=(E/p)x;所以m=1.2/2=0.6 y =0.60.2=0.12 ;y-y =0.15-0.12=0.03 x =0.15/0.6=0.25 ;x -x=0.25-0.2=0.05 若 p,m,x ,x,故:吸收;0.03,0.05,减少,增加 解: H L ;L
7、 H H N 及N 将减少; (2分) N =(1/S)N =(L/mG)N ,故N L(1/L ) L N 增加; (2分) L S N (y -mx )/(y -mx ) 故 y 必减少。 (1分) (B) 液膜控制 (C) 小于 (B)小于; (3分) (B) 减少 (D) 不定。 (2分) 1 (2分) 越大 (1分) k 基本不变 , K 增加。 (2分) L,G,m不变,H ,H 不变,塔的H 及N 不变 N =SN ,所以N 也不变; (2分) 因为y 故y 增加; (1分) L(X -x )=K (1/2)(y -y )+(y -y ) 又L(x -x )=L/my -y y
8、=mx =(K /2)/(K /2)+(L/m)(y +y )+c 所以y ,y x 必增加。 (2分) H=H N =CONT. 故N 近似不变(C); (1.5分) G,H 不变H ,故H 近似不变(C); (1.5分) H =SH =(mG/L)H ,GH 增加(A); (1.5分) 操作线斜率将减少(B)。 (0.5分) 对气膜控制系统,因为G, 所以H ,故N ; (2分) 故y (增加), 由于操作线斜率减少, (2分) 故x 将(增加) 回收率(减少)。 (1分) 小于 等于 物料衡算,气液平衡,传质速率。 S S S ; (2分) x 液相, 液相, N = dx/(x-x )
9、, H =L/k 。 (3分) x L/G不变,而 L,G,且H一定,故H , N 故应有 y 减少,x 上升,回收率将上升; (3分) 液膜控制, 液相 (2分) C C G, H ,H 不变 ,H H ,故N 不变 ,S=mG/L N =N /S=(L/m/G)N , 随 G,N , 减少(B); (2分) 由吸收因数法图可知: S,N ,均使 (y -mx )/(y -mx ) ,故 y 必增加(A), (1.5分) X 必增加(A)。 (1.5分) 基本不变或不变 ,变大 ,0 ,。 增加; 增加; 减少(因为:C=P/RT,P 与 T将同步变化) P,T,D故N ; (3分) 塔内按
10、气相组成表示的平均推动力。 (2分) G,L不变,T,P不变,故H 不变,对一定填料层高N 也不变, A=L/(mG)不变; (2分) 故x 将上升; (2分) y 将增加。 (1分) b , a , a; (3分) b ,a。 (2分) S1 ,故平衡线与操作线将在塔顶相交; (3分) 大于(A); 等于(C); 等于(C)(P减少一倍 ,m增加一倍 m=2); 减少(B); 不变(C)。 (2分) L,G不变,H 不变,故N 也不变; (3分) mG/L不变, (y -mx )/(y -mx )不变; 若x ,因为y y ,故y ; (2分) 由图可见x 的增加。 (等于)B; (大于)A
11、; (增加)A; (减少)B。 (c),(a); (b),(a),(b)。 x 与y 的增加,C; (4分) 小于,B。 (1分) 由图可见,方案的操作线距平衡线较远,故方案的推动力较大。 (1分) 当P,m=E/P,平衡线斜率增加,S=mG/L,H ,H 不变, H ,N ,操作线将向左上方平行移动(L/G不变); (4分) 由图可见,由于y ,x 不变,故y 将增加,而x 将减少。 (1分) (A /B )(A /B ) 能分离 不能用普通精馏方法分离 离开的汽相与液相之间达到相平衡时 多次部分汽化 多次部分冷凝 回流与塔顶产品量之比 塔板数为无限多时的回流比的极限值 6 6 7 7 )
12、n ,n - 1 ) n ,n ) n + 1 ,n ) n - 1 n ) n n + 1 () 难挥发组分为水, 且要求釜液中易挥发组成浓度很低 全 越小 越高 越不利 减小 升高 冷液 F 泡 最远 最少。 不互溶 降低 降低 五种 摩尔潜热相等 进料状态的不同 不变 不变 () 下降 () 下降 () 下降 () 不变 () 上升 增大 则不变 多 等于 无 减少 增加 增加 增大 不稳定操作 ()() 易挥发组份的浓度塔顶高于塔底,相应的沸点较低。 存在压降使塔底压力高于塔顶,因而塔底沸点较高。 大 越大 迅速下降尔后又上升的 增大 变小 上升 下降 () () () () ()()
13、 d 简d 平 () 相同 () 平简 沸点相差很小和具有恒沸物体系 相对挥发度 混合液中各组分的挥发度差异。 塔顶液相回流 塔底上升气流 ()对于具有共沸组成物系,组分间沸点差异仍存在,但相对挥发度处不能分 离。 () ()增加被分离组分的相对挥发度 ( )( )(101.3-63.3)/(155.3-63.3)=0.411 155.70.411/101.3=0.632 155.7/63.3=2.46 都需加入某种添加剂 ()恒沸精馏添加剂必须与被分离组分形成新的恒沸物;萃取精馏中要求萃取剂的沸点较原料中组分的沸点高得多。 ()恒沸精馏添加剂被汽化由塔顶蒸出,经济性不及萃取精馏。 前者非定态
14、后者定态 前者只有精馏段 保持馏出液 恒定 保持回流比恒定 与一块理论塔板传质作用相当的填料层高度。 () 五。 。 。 , , 。 减小,增加,增加。 答:() (), (), (), ; () ,。 答:() 增加,减小,不变,增加。 ()减少,增加。 ()增加,减少,增加。 变小,变大,变小。 不变, 增加。 变小,变小,变小,变小。 , () () () () () ()代入()式: , 。 增大,增大,增大,减少。 () () ()是 ()非 ()是 ()非 ()是 () () ; ; 。 () () ()是 ()是 ()非 ()()是 ()是 解: () )30.3/(1+20.3
15、)=0.563 () 解:() 解:() 解:() 解:,。 解:() 解:() 解:精馏引进回流 前者是定态过程,后者非定态。 解: () )0.4/(3-20.4)=0.182 精馏开工阶段或实验研究时 () () () 增加, 不断下降。 温度对外界干扰因素最灵敏的板。 解:, ( )( )( )( ) 不能 不能 解:() 解:减少,增加,增加,无法确定。 解:增加,减少,不变,不变。 解:增加,减少,不变,不变。 解:增加,减少,增加,增加。 解:增加,减少,减少,增加。 解:减少,增加,增加,增加。 解:上升,下降,上升,上升。 解:减少,增加,增加,不变,不变。 解:下降,上升,
16、下降,上升。 见图。 见图。 见图。 增加 减少 增加 解:,。 见图。 见图。 解:() () , ,又 ()() ()() () 见图。 解:增加,减少,减少,不变。 解:变大,变大,变大。 见图。 粗线为新工况操作线。 () () 增大,不变,增大。 变大,变小,变小。 变小,变小,变小。 见图。 粗线为新工况操作线。 一定高度的液层 载点 泛点 液体 液层 压降 ()开孔率过小或气速过大;()板间距小;()降液管载面积太小。 生产能力大、阻力小、操作弹性大。 () 是 () 是 气体通过干板 气体通过液层 过量液沫夹带、漏液、降液管液泛 被润湿的填料表面 液体 气体 液体分布 严重漏液
17、、严重气泡夹带、降液管液泛、严重雾沫夹带、液相不足。 液流量 塔板结构 液流长度 双溢流、多溢流; 用塔板上结构简单的筛板塔。 泡罩塔、浮阀塔、筛板塔 液沫夹带少,不易造成降液管液泛; 增加全塔高度。 过量雾沫夹带;严重漏液;汽流或液流分布不均; 降低塔板面积有效利用率;使塔板上液流分布不均,降液管截面过小。 鼓泡接触状态 泡沫接触状态 喷射接触状态 泡沫接触状态和喷射接触状态 通过能力大 塔板效率高 塔板压降低 操作弹性大 结构简单,制造成本低 5 液泛线、雾沫夹带线、漏液线、液相上限线、液相下限线 A) B) C) D) E) A) B) C) D) E) A) B) C) D) E) A
18、) B) C) D) E) A) B) C) D) E) 逆流 错流 过量液沫(雾沫)夹带 溢流液泛(或液泛) 严重漏液 泛点 泛点气速是操作上限 液体再分布 5m/s 1.09 t =t-(r /1.09)(H -H) 粉立状 临界流化速度 带出速度 避免颗立混和 在加料口以上1m左右的部分 流化床干燥器。 湿度、温度、速度 与物料接触的状况 干、湿球温度计 露点。 液膜 ()加热,提高饱和溶解度; ()加大溶剂用量,降低液相 体浓度; ()增加物料分散程度; ()搅拌减少液膜阻力(加大湍动)。 于混合液中加入溶剂使溶质由原溶液转移到溶剂的过程。 A , B , S 。 。 。 , 。 ;
19、; 。 最大浓度y =55%。 S=(MF/MS)F 脉冲、重力 HETS低、处理能力大、结构简单 离心萃取器 混合澄清槽或脉冲柱、振动柱 少 靠近 连结 操作 A) ( ) B) ( ) C) ( ) (1) C (2) B (1) B (2) D (1) B (2) C 见答图 评图标准: M 、M 、M 各点应在中点,ER平行与BS。 见答图 评卷标准-操作线与平衡线应平行。 见答图 E/R=RM/ME 溶解度差异 较强溶解能力 较高选择性 易于回收 萃取相中A组分浓度y 萃余相中A组分浓度X 相对挥发度 5.67 y =85/(15+85+100)=0.425 y =15/(15+85+100)=0.075 y /y =0.425/0.075=5.67 增大 减少 B-S完全不互溶 平衡线斜率与操作线斜率之比 = 0 实现A、B组分高纯度分离 x = (Fx -Ey )/R = (Fx -Ey )/(F-E)=(1000.3-250.9)/(100-25)=0.1 评图标准: M 、M 、M 各点应在中点,ER平行与BS。 见答图 评卷标准-操作线与平衡线应平行。
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