化工原理复习题(第二学期).doc

精馏1精馏过程是利用和的原理进行完成。 答案：多次部分汽化；多次部分冷凝2最小回流比是指。 答案：塔板数为无穷时的回流比的极限值3当分离要求和回流比一定时，进料的q最小，此时分离所需的理论板数。答案：过热蒸汽；最多4简单蒸馏的主要特征是和。 答案：不稳定操作或过程不连续；无回流5若原料组成、料液量、操作压力和最终温度都相同，二元理想溶液的简单蒸馏和平衡蒸馏相比较的结果有：所得馏出物平均浓度；所得残液浓度；馏出物总量。 答案：简单蒸馏的流出物平均浓度大于平衡蒸馏的流出物平均浓度；两种情况的残液浓度相同；平衡蒸馏的流出物总量大于简单蒸馏的流出物总量。6恒沸精馏和萃取精馏主要针对和物系，这两种特殊精馏均采取加入第三组分的办法以改变原物系的。 答案：沸点差很小；具有恒沸物体系；相对挥发度7精馏操作的依据是。精馏操作得以实现的必要条件包括和。 答案：混合物中各组分的挥发度的差异；自塔顶向下的液流和自塔底向上的气流。8若精馏塔塔顶某理论板气相露点温度为t1，液相泡点温度为t2；塔底某理论板上气相露点温度为t3，液相露点温度为t4。请将4个温度间关系用 、=、符号顺序排列如下。答案：t1= t2t3= t49恒沸精馏和萃取精馏的主要区别是；。 答案：恒沸精馏添加剂应与被分离组分形成新的恒沸物；萃取精馏中的萃取剂则应具有沸点比原料中组分的沸点高得多的特性。10等板高度（HEPT）的意义是。若某填料塔的填料层高度为10m，完成分离要求共需22块理论塔板（包括塔顶的部分冷凝器和塔底的再沸器），则等板高度HEPT=。 答案：HEPT=10/（22-2）=0。511用图解法求解理论塔板时，在、xF、xD、xW、q、R、F和操作压力p诸参数中，与解无关。答案：进料流率F12当增大操作压强时，精馏过程中物系的相对挥发度，塔顶温度，塔釜温度。答案：减小；增加；增加13某连续精馏塔中，若精馏段操作线方程的截距等于零，则精馏段操作斜率等于，提馏段操作斜率等于，回流比等于，馏出液等于，回流液量等于。答案：1；1；无穷大；0；进料量14某精馏塔塔顶上升的蒸气组成为y1，温度为T，经全冷凝器全部冷凝至泡点后，部分回流入塔，组成为x0，温度为t，试用、判断下列关系：Tt，y1 x0。 答案：；15某二元理想物系的相对挥发度为2.5，全回流操作时，已知塔内某块理论板的气相组成为0.625，则下层塔板的气相组成为。 答案：0。416连续精馏操作时，操作压力越大，对分离越，若进料的气液比为1/4（摩尔）时，则进料热状况参数q为。 答案：不利；0。217当二元理想溶液精馏时，在F、xF、xD、xW不变的条件下，最小回流比随原料中液相分率的减小，塔釜热负荷随原料中液相分率的减小。 答案：而增加；而降低18理想溶液的特点是同分子间作用力异分子间作用力，形成的混合溶液中没有。 答案：等于；容积效应和热效应。19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气消耗量应，所需塔径应，操作费和设备费的总投资将是的变化过程。 答案：增大；增大；增大；急速下降至一最低点后又上升20精馏操作时，若进料的组成、流量和气化率不变，增大回流比，则精馏段操作线方程的斜率，提馏段操作线的斜率，塔顶组成，塔底组成。 答案：增加；减小；增加；降低21总压为99.7kPa（748mmHg），100时苯与甲苯的饱和蒸汽压分别是179.18kPa（1344mmHg）和74.53kPa（559mmHg），平衡时苯的气相组成为，甲苯的液相组成为（以摩尔分数表示）。苯与甲苯的相对挥发度为。 答案：0。241；0。567；2。4022精馏塔结构不变，操作时若保持进料的组成、流率、热状况及塔顶流率一定，只减少塔釜的热负荷，则塔顶xD，塔底xW，提馏段操作线斜率。 答案：减小；增大；增大；23精馏塔设计时，若将塔釜由原来的间接蒸气加热改为直接蒸气加热，同时保持xF、xD、D/F、q及R不变，则W/F，xW，提馏段操作线斜率，理论板数。 答案：增加；减小；不变；增加24全回流时，塔顶产品量为-，塔底产品量为，进料量为，回流比为，理论板数为，全回流适用的场合通常是。 答案：D=0；W=0；F=0；R=25精馏塔的塔底温度总是塔顶温度，起原因一是；二是。 答案：高于；由于塔顶轻组分浓度高于塔底的，相应的泡点较低；由于塔内压降使塔底压力高于塔顶，因而塔底温度较高。26某二元理想溶液中轻组分组成为0.4（摩尔分数），经平衡蒸馏后，闪蒸罐顶的气体量与罐底的液体量的比率为2/3（摩尔）,相对挥发度为2.5,闪蒸后气相中易挥发组成为_,液相中易挥发组成为_ 答案：0。688；0。31227精馏塔设计时将参数F、xF、q、D、xD、R确定后,将塔顶内原来的泡点回流改为过冷液体回流,若塔釜加热量做相应改变,则此时塔内实际下降液体量,塔内实际上升蒸气量,精馏塔内液气比,所需理论板数.。 答案：增大；增大；增大；减少28间歇精馏和平衡精馏的主要区别在于；间歇精馏操作中，若保持回流比不变，则馏出液组成；若保持馏出液组成不变，回流比需不断。 答案：前者是不稳定过程；后者为稳定过程；不断下降；增大；29平衡常数K=1.2的溶液能否用普通精馏的方法分离，K的定义式为。 答案：能；30某精馏塔操作时，加料热状态由原来的饱和液体改为过冷液体，且保持进料流率及组成、回流比和提馏段上升蒸气量不变，此时塔顶流率D，塔顶组成xD，塔底流率W，塔底组成xW。 答案：减少；增加；增加；不能确定31某精馏操作时，加料由饱和液体改为过冷液体，且保持进料流率及组成、塔顶蒸气量和塔顶产品量不变，则此时塔顶组成xD，塔底组成xW，回流比R，精馏段操作线斜率L/V。 答案：增加；减少；不变；不变32某精馏塔操作时，在进料流量及组成、进料热状态和塔顶流率不变的条件下，增加回流比，则此时塔顶塔顶产品组成，塔底产品组成，精馏段蒸气量，精馏段液气比。 答案：增加；减少；增加；增加33某精馏塔操作时，若保持进料流率及组成、进料热状态和塔顶蒸气量不变，增加回流比，则此时塔顶产品组成xD，塔底产品组成xW，塔顶产品流率，精馏段液气比。 答案：增加；减少；减少；增加34某精馏塔的设计任务是：原料为F、xF，分离要求为xD、xW。设计时若选定回流比R不变，进料状况由原来的气液混合改为过冷液体加料，则所需的理论板数NT，精馏段和提馏段的气液相流量的变化趋势V，L，V1，L1。若加料热状况不变，将回流比增大。上述5个量的变化趋势：NT，V，L，V1，L1。 答案：减少；不变；不变；增加；增加；减少；增大；增大；增大；增大35某平衡蒸馏的流程以及原操作条件如图所示，按下述两种情况判断4个操作参数的变化趋势。维持F、xF和闪蒸塔的压强p不变，使物料加热温度上升时，xD，t0，xW，D。维持F、物料加热温度T、闪蒸塔操作压强p不变，使物料组成xF增加时，xD，t0，xW，D。答案：下降；上升；下降；上升 ； 上升；下降；上升；下降36某精馏塔塔顶蒸气组成为y1，温度为t1，经分凝器部分冷凝到泡点t0后回流入塔，组成为x0。未冷凝的蒸气组成为y0，经全冷凝后成为组成为xD的产品。试用、判断下列各量的相互关系：y1x0，y1y0，y0xD，x0xD，y1xD，t1t0。 答案：；=；37已测得精馏塔自塔顶下数第4层和第5层塔板的两相组成为0.62、0.70、0.75、0.82，试判断对应值：y4为 ，y5为,x4为,x5为。 答案：0。82；0。75；0。70；0。6238已知某精馏塔的进料组成为0.34（摩尔分数），回流比为2.5，进料为饱和液体，且知D/F（摩尔分数）为0.4，提馏段操作方程截距为零。则馏出液xD为，釜液xW为，精馏段操作线方程截距为，提馏段操作线方程的斜率为。 答案：0。85；0；39某精馏塔的设计任务，原料为F、xF，分别要求为xD和xW，设计时若确定塔釜产生的蒸气量V1恒定，当加料由原来的过热蒸汽加料改为过冷液体加料，则所需的理论板NT，精馏段上升蒸气量V，精馏段下降液体量L，提馏段下降液体量L1，精馏段液气比L/V。 答案：增加；减少；减少；不变；降低40将板式塔中泡罩塔、浮阀塔、筛板塔相比较，操作弹性最大的是，造价最昂贵的是，单板压降最小的是。 答案：浮阀塔；泡罩塔；筛板塔41板式塔塔板气液两相接触状态有种，它们是。板式塔不正常操作现象常见的有，它们是。 答案：3种；鼓泡接触状态、泡沫接触状态、喷射接触状态；3种；严重漏夜、溢流液泛、严重雾沫夹带。42评价塔板性能的标准主要是条它们是。塔板负荷性能图中有条线，分别是。 答案：5；通过能力大、塔板效率高、塔板压降低、操作弹性大、结构简单。5；液泛线、雾沫夹带线、漏液线、液相上限线、液相下限线43板式塔中塔板中溢流堰的作用主要是，填料塔中填料的作用是。 答案：保证塔板上有一定高度的液层。44常见的连续接触式的气液传质设备是塔，塔内为分散相，为连续相，为保证操作过程中两相的接触始终良好，塔内顶部应设装置，中部应设装置。 答案：填料；液体；气体；液体分布装置；液体再分布装置。45板式塔中气、液两相发生与主体流动方向相反的流动，称为现象，它们主要是；液体夹带（雾沫夹带），产生的原因为，气泡夹带，产生的原因为。 答案：返混现象；小液滴因其沉降速度小于气流速度被气流夹带至上层塔盘和大液滴因板间距小于液滴的弹溅高度而被气流带至上层塔盘；液体在降液管中停留时间过短，气泡来不及从液体中分离返回至板面而被液体卷入下层塔板。46板式塔中上液面落差过大将导致，造成液面落差的主要原因有。为减小液面落差，设计可取的措施常见的有。 答案：气流分布不均匀，影响气液间传质；塔板结构，液相流量，液流长度（塔径）；采用结构简单的筛板塔，溢流装置采用双溢流或多溢流。47板式塔中气体通过塔板的阻力主要有和两部分。塔板结构设计时，溢流堰长度应适当，过长则会，过短则会。溢流堰高度也适当，过高会，过低会-。 答案：干板压降；液层压降；降低塔板面积有效利用率；由于降液管截面过小导致溢流不畅，同时塔板上液流分布不均；使塔板压降增大并易发生雾沫夹带；由于液层高度太小，液体在堰上分布不均，影响传质效果。48板式塔的塔板有和两种，塔径较大的塔常采用塔板，以便。塔板面积可分为4个区域，它们分别是，各自的作用是。 答案：整块式；分块式；分块式；通过人孔装拆塔板；鼓泡区，设置筛孔、浮阀或泡罩的区域，为气液传质的有效区域。溢流区，为降液管和受液盘所占的区域。破沫区，又称安定区，位于鼓泡区与溢流区之间，分两条，入口侧防止漏液，出口侧使液体中夹带的泡沫进入降液管前可部分脱离液体。边缘区，又称无效区，是靠近塔壁的一圈边缘区，供支撑塔板之用。第五章 吸收1 在液相中，若温度提高1倍，粘度不变，则扩散系数。 答案：增大1倍。 2操作中的吸收塔，当生产任务一定，若吸收剂利用量小于最小用量，则吸收效果。答案：达不到要求。3脱吸因数s的表达式为，在Y-X坐标系下的几何意义是。 答案：；平衡线斜率与操作线斜率之比。4在气体流量、气相进出口组成和液相进出口组成不变时，若减少吸收剂用量，则操作线将平衡线，传质推动力将，若吸收剂用量减至最小吸收剂用量时，设备费用将。 答案：靠近；减小；无穷大5对流操作的填料吸收塔，当脱吸因数s1时，若塔高为无穷大，则气液两相将于塔达到平衡。 答案：底6根据双膜理论两相间的传质阻力主要集中在，增加气液两相主体的湍流程度，传质速率将。 答案：相界面两侧的液膜和气膜中；增大7s1，s2，s3是3种气体在吸收过程中的脱吸因数，已知s1s2s3，且吸收过程的操作条件相同，试将3种气体按溶解度大小排列如下。 答案：第三种最大，第二种次之，第一种最小8压力，温度，将有利于吸收的进行。 答案：增大；下降9难溶气体属控制，主要传质阻力集中于侧。 答案：液膜；液膜10双膜理论的基本假设是：；。 答案：气液界面两侧各存在一层静止的气膜和液膜；全部阻力集中于该两层静止膜中，膜中的传质是定态分子扩散；在相界面处，两相达平衡11等分子反方向扩散适合于描述过程中的传质速率关系。一组分通过另一停滞组分的扩散适合于描述过程中传质速率关系。 答案：精馏；吸收和脱吸12欲得到一定浓度的溶液，对易溶气体所需的分压，而对难溶气体所需的分压则。 答案：较低；很高13在选择吸收剂时，应主要考虑的4个方面是：，。 答案：溶解度；选择性；挥发度；粘性14漂流因数反映，当漂流因数大于1时表明。 答案：总体流动对传质速率的影响；由于有总体流动而使传递速率较之单纯分子扩散速率要大一些。 15物质在静止流体中的传递，主要是依靠流体的无规则运动。物质在湍流流体中的传递，主要是依靠流体的无规则运动。 答案：分子；质点16对流传质是指发生在运动着的流体与之间的传质过程。 答案：相界面173种具有代表性的传质理论是：、。 答案：双膜理论；溶质渗透理论；表面更新理论18吸收操作时，塔内任一横截面上，溶质在气相中的实际分压总是与其接触的液相平很分压，所以吸收操作线总是位于平衡线的。反之，如果操作线位于平衡线，则应进行脱吸过程。 答案：高于；上方；下方19当气体处理量及初、始浓度已被确定，若减少吸收剂用量，操作线的斜率将，其结果是使出塔吸收液的浓度，而吸收推动力相应。 答案：变小；变大；变小20一般情况下取吸收剂用量为最小用量的倍是比较适宜的。 答案：1。12。021填料层高度的计算将要涉及、与这3种关系式的应用。 答案：物料衡算；传质速率；相平衡22传质单元数NOG及NOL反映。HOG及HOL则与设备的型式、设备中的操作条件有关，表示，是吸收设备性能高低的反映。答案：分离任务的难易；完成一个传质单元所需的填料层高度。23在气液进口浓度给定的情况下，参数值的大小反映。在气液进口浓度及吸收率已知的条件下，参数S值的大小反映。答案：溶质吸收率的高低；吸收推动力的大小。24对于低浓度气体吸收操作，在求传质单元数时，解析法的适用条件是，对数平均推动力法的适用条件是，梯级图解法的适用条件是，图解积分法的适用条件是。 答案：操作范围内平衡线为直线；操作范围内平衡线为直线；操作范围内平衡线弯曲程度不大；各种情况。25总的说来，由于化学反应消耗了进入液相中的溶质，使溶质的有效溶解度而平衡分压，使吸收过程的推动力。若溶质组分进入液相后立即反应被消耗掉，则界面上的溶质分压为，吸收过程可按膜控制的物理吸收计算。 答案：增大；降低；增大；零；气膜。26克列姆塞尔方程的最简形式为。 答案：27对常压下低浓度溶质的气液平衡系统，当液相总浓度增大时，其相平衡常数m将。 答案：增大28当填料层高度等于传质单元高度时HOG，则该段填料层的传质单元数NOG=，进出该填料段的气体摩分数之差等于。 答案：1；该段用气相摩尔分数表示的平均推动力。29对逆流吸收系统，若脱吸因数s=1，则气相总传质单元数NOG将 理论板数NT。若脱吸因数s1，则NOG将NT。 答案：等于；小于30生产中常见的脱吸方法有，和。 答案：通入惰性气体；通入水蒸气；降压31 在X-Y图上示意绘出两塔操作线。 当液气流量之比为1时，出塔气相组成Y2=，吸收率A=%； 当液气流量之比为0.7时，出塔气相组成Y2=，吸收率A=%。 答案：0，100%；0。0031，94%32低浓度难溶气体的逆流吸收操作系统，若仅增加液体量，而不改变其他条件，则此塔的气相总传质单元数NOG将，气体出口浓度Y2将。 答案：增大；下降33化学吸收的历程为溶质，4个步骤构成。 答案：在气相中扩散到液面；溶解进入液相；在液相中扩散；在液相中反应34在逆流操作的填料塔中，用纯溶剂吸收某气体混合物中的有害组分。已知平衡关系为Y=2X，操作液气比L/V=2，入塔气中含溶质0.007（摩尔分数，下同），出塔液相浓度为0.003，则气相总传质单元数NOG=。若将填料塔改为板式塔，则理论板数NT=。 答案：6；6第六章 萃取1萃取过程是。 答案：在混合液中加入溶剂使溶质由原溶液转移到溶剂中的过程。2萃取是利用原料液中各组分的差异而实现分离的单元操作。 答案：在合适的溶剂中溶解度。3溶解度曲线三角形相图分为两个区域，曲线内为区，曲线外为区，萃取操作只能在内进行。 答案：两相区；均相区；两相区4萃取操作中选择溶剂的主要原则是，和。 答案：较强的溶解能力；较高的选择性；易于回收5分配系数是指一定温度下，之比。数学表达式为。kA1意味着。 答案：三元混合液中的两个液相达到平衡时，溶质A在萃取相E和萃余相R中的组成之比；，即在萃取相中，稀释剂B的组成高于溶质A的组成6选择性系数与分配系数kA的关系是，选择性系数与精馏中相当。值越小，越。 答案：；相对挥发度；不利于组分的分离。7某液体组成为xA=0.6，xB=0.4试在三角形相图中表示该点坐标位置。若在其中加入等量的S，在三角形相图中标明坐标点位置，并写出组成：xA=，xB=，xS=。 答案：0.3；0.2；0.5。8多级逆流萃取中，欲达到同样的分离程度，溶剂比越大则所需理论级数越，操作点越S点。当溶剂比为最小值时，理论级数为，此时必有的重合。 答案：少；靠近；无穷大；连接线和操作线。9在B-S部分互溶物系中加入溶质组分A，将使B-S互溶度。适当降低操作温度，B-S的互溶度将。 答案：增大；减少；BS完全不互容10萃取因子A的物理意义是，当A=1时，说明，当A=时，说明。 答案：平衡线斜率与操作线斜率之比；溶质A在萃取相中含量等于在萃余相中的含量；溶质A在萃取相中含量等于零。11采用回流萃取的目的是。流程如图所示。已知：进料量F=100kg/h，xF=0.3（质量分数，下同），脱除溶剂S1后，萃取物量E0=25kg/h，y0=0.9。S、S1、S2均为纯态。试求脱除S2后萃余物组成：x0n=。 答案：使A、B组分获得较高程度的分离；x0n=0。112在萃取操作范围内平衡联结线可视为斜率相同。现用纯溶剂S进行单级萃取。如图6-9若溶剂比S/F=1，则E/R=-，（作图表示）。 答案：干燥1工业中常用的去湿方法主要有和 。答案：机械去湿法，热能去湿法。2干燥过程中湿物料表面温度与热空气温度之间的关系是。答案： 3湿空气中水气分压与相同温度下水的饱和蒸气压相同时，湿空气的相对湿度为。答案： 100%。4绝热饱和冷却过程对空气而言为过程。答案：等焓。5将不饱和空气等湿冷却到饱和状态时的温度称为。答案：露点。6常用的干燥方法主要有、-和。 答案：对流干燥、传导干燥、红外线干燥和微波干燥。 7干燥过程中物料表面的水气压强与干燥介质中水气分压的关系式为。答案：8空气的干球温度与湿球温度之间的关系是。答案：9绝热饱和冷却过程对空气而言为过程。答案：等焓10将不饱和空气等湿冷却到饱和状态时的温度称为。答案：露点。11干燥过程中，如果湿物料表面湿润，则湿物料表面温度与热空气的湿球温度。答案：相同12已知空气湿度H和干球温度t , 在H-I图上求空气的湿球温度时，沿等-线进行。答案：焓。13已知空气湿度H和干球温度t , 在H-I图上求空气的露点温度时，沿等-线进行。答案：湿。14用热空气对湿物料进行对流干燥，既发生传质，又发生-。答案：传热。15当空气的相对湿度达100%时，t-。答案：“=” 、“=”。16常用的干燥方法主要有、-和。答案：对流干燥、传导干燥、红外线干燥和微波干燥。 17干燥过程中物料表面的水气压强与干燥介质中水气分压的关系式为。 答案：18但空气的湿度为饱和时，空气的干球温度与湿球温度之间的关系是。答案：19绝热饱和冷却过程对空气而言为过程。答案：等焓20将不饱和空气等湿冷却到饱和状态时的温度称为。答案：露点。判断题精馏1在精馏塔内任意一块理论板，其气相露点温度大于液相的泡点温度。（）2组分A和B的相挥发度=1的混合溶液不能用普通精馏的方法分离。（）3为节能降耗，对有恒沸现象的二元体系，应采用恒沸精馏而不是萃取精馏。（）4根据恒摩尔流假设，精馏塔内气、液两相的摩尔流量一定相等。（）5精馏操作的依据是物系中组分间沸点的差异。（）6当分离要求和回流比一定时，进料的值越大，所需总理论板数越多。（）7精馏设计或操作时，回流比R增加并不意味塔顶产品量D减小。（）8若以过热蒸汽状态进料时，q线方程的斜率0。（）9精馏段操作线方程为y=0.65x+0.4，绝不可能。（）10连续精馏塔的塔顶和塔底产品分别为和，则精馏段液气比总是小于1，提馏段液气比总是大于1。（）11用图解法求理论板数时，与下列参数有关：F、xF、q、R、D、xD。（）12填料的等板高度（HEPT）以大为好，HEPT越大，分离越完善。（）13当增加塔板间距时，性能负荷图中雾沫夹带线向下移，当减少浮阀个数时，漏液线向下移。（）14判断板式精馏塔的操作是否稳定，主要看塔内气液流动有无不正常的“返混”现象（如雾沫夹带）和“短路”现象（如严重漏夜）。（）15在其他条件不变的情况下，降低连续精馏塔的操作压强，塔顶馏出物中易挥发组分的浓度变低。（）16与纯液体的沸点与总压有关相反，组成一定的液体混合物，其泡点与总压强无关。（）17对理想溶液的相对挥发度产生影响的因素是操作压强，当操作压强恒定后，溶液的相对挥发度就不再变化。（）18在馏出率相同的条件下，简单蒸馏所得的馏出物的浓度组成低于平衡蒸馏。（）19气化率相同时，平衡蒸气的闪蒸罐内压强越低分离效果越好。（）20当分离要求一定时，精馏塔内物料的循环量越大，所需的理论板数越多。（）21回流比相同时，塔顶回流液的温度越高，分离效果越好。（）22对于普通物系，原料组成浓度越低塔顶产品达到同样浓度所需的最小回流比越大。（）23精馏塔的全塔总效率不等于塔内各板的默费里效率的平均值。（）24真空操作的精馏塔内，当其他条件不变，而真空度增加后，塔底釜残液组成增大。（）萃取1进行萃取操作时应使选择性系数小于1。（）2液液萃取三元物系，按其组分间互溶性可分为4种情况。（）3若部分互溶物系中，临界互溶点不在平衡曲线的最高点，且分