化工原理簡答題

1、四、簡答題：（答案僅供參考）1精餾塔在一定條件下操作時，試問將加料口向上移動兩層塔板，此時塔頂和塔底產(chǎn)品組成將有何 變化？為什么？當加料板從適宜位置向上移兩層板時，精餾段理論板層數(shù)減少，在其它條件不變 時，分離能力下降，XdJ,易揮發(fā)組分收率降低，XW to2.全回流與最小回流比的意義是什么？各有什么用處？ 一般適宜回流比為最小回流比的多少倍？（28 頁）全回流時，達到指定分離要求的理論板數(shù)最少。開工時為不穩(wěn)定過程，為了盡快達到分離要求，采用全回流操作，然后再慢慢減小回比，至規(guī)定回流比。最小回流比，是指達到指定分離要求的理論板數(shù)最多到無窮。是選擇適宜回流比的依據(jù)。一般適宜回流比是最小回流比的1

2、.12.0倍。3試說明q線方程的物理意義，它有什么作用？ 5種進料狀況，什么情況下代表液相分率 ？q線方程又稱為進料板方程，是表示精餾塔中精餾段操作線和提餾段操作線交點軌跡方程，反映了進料熱狀況對進料板上汽液兩相摩爾量的影響。因在圖解理論塔塔時，要作出提餾線，由于提餾段操作線不易作出或不易準確作出，故借助S線和精餾段操作線的交點作出。4. 吸收推動力是什么？有哪些表示方法？（105頁） 吸收推動力就是吸收質(zhì)的分壓差或濃度差。表示方法有：分壓差、濃度差，還有氣相和液相比摩爾分率差，氣相和液相摩爾分率差，具體表達式: NA=KG（PA-PA*）NA=KL（CA-CA*）NA=KY（YA-YA*）N

3、A=KX（XA-XA*）5. 亨利定律有哪幾種表達式？它們只適合于什么場合？哪個常數(shù)（E）和壓力單位相同？（80頁）p = Ex, 般來說，溫度上升則 E值增大，這體現(xiàn)著氣體溶解度隨溫度升高而減少的變化趨勢。H= p /EMsp = C/H,對于一定的溶劑和溶質(zhì)，H值隨溫度升高而減少。易溶氣體具有較大的 H值y = mx溫度升高，總壓變大，m值升高不利于吸收。m=E/pE稱為亨利系數(shù)，H稱為溶解度系數(shù)，m稱為相平衡常數(shù)。它們只適合于稀溶液的情況。6. 提高吸收速率應(yīng)采取哪些措施？由N= K （y y *）看出，為了提高 N,必須增大吸收系數(shù)和吸收推動力。1.增大湍動程度；2.增 大氣液接觸是為

4、了增大吸收系數(shù)。3.增大液氣比是為了提高推動力。7填料一般分為哪兩種？列舉出你所知道的散裝填料填料種類。填料的主要性能評價、幾何參數(shù)？1、填料類型（課件）堆放方式亂堆填料拉西環(huán)、鮑爾環(huán)、鞍形、B網(wǎng)環(huán) 規(guī)整（整砌）填料波紋板、波紋網(wǎng)材質(zhì) 實體填料環(huán)形填料（拉西環(huán)、鮑爾環(huán)、階梯環(huán)）、鞍形填料（弧鞍、矩鞍）、柵板 網(wǎng)體填料鞍形環(huán)、B網(wǎng)、波紋網(wǎng)分為實體填料和網(wǎng)體填料兩類。實體填料有環(huán)形填料（拉西環(huán)、鮑爾環(huán)、階梯環(huán)）鞍形填料（弧形 鞍、矩形鞍）以及柵板、波紋板填料。網(wǎng)體填料主要是由金屬絲網(wǎng)制成的各種填料，如鞍形網(wǎng)、B 網(wǎng)、波紋網(wǎng)填料等。散裝填料：1拉西環(huán)、2鮑爾環(huán)、3階梯環(huán)B環(huán)、十字球、單螺旋球、4（弧

5、形鞍矩形鞍）、波紋填料、 B網(wǎng)環(huán)、鞍形網(wǎng)。5金屬鞍環(huán)填料性能的優(yōu)劣常根據(jù)效率、通量及壓降三要素衡量。（178頁）相同條件下，比表面積愈大，氣液分布愈均勻，表面的潤濕性能愈優(yōu)良，傳質(zhì)效率愈高； 空隙率愈大，則通量愈大，壓降也愈低。填料性能的幾何參數(shù)：1比表面積單位體積填料層的填料表面積稱為比表面積，以c來表示，單位 為m2/m3.填料的比表面積愈大，所提供的氣液傳質(zhì)面積愈大。同一種類的填料，尺寸愈小，則比精心整理表面積愈大。2空隙率單位體積填料層的空隙體積稱為空隙率，以&表示，單位 m3/m3,填料的空 隙率大，氣液通過能力大且氣體流動阻力小。 3填料因子（7 / & 3稱為干填料因子，單位1/

6、m。填料 因子表示填料的流體力學性能。8填料吸收塔內(nèi)的填料，液體噴淋裝置和液體再分布器的作用是什么？（1）填料一提供氣液兩相的傳質(zhì)面積；（2）液體噴淋裝置一使液體在塔內(nèi)分布均勻，使填料表面被液體充分潤濕；（3）液體再分布器一用以減少液體在填料層內(nèi)壁流效應(yīng)，將沿壁下流的液體導向填料層內(nèi)。9在對流干燥過程中。為什么說干燥介質(zhì)一濕空氣既是載熱體又是載濕體？因物料中水分汽化需要熱量，此熱量由空氣供給，而汽化的水汽又要靠空氣帶走（破壞其平衡狀態(tài)）， 使干燥能穩(wěn)定連續(xù)地進行。故濕空氣在干燥過程中起到供熱、去濕的作用，故稱濕空氣是載熱體又 是載濕體。10.欲在298K時用相對濕度為60%的空氣干燥木材，使其

7、中水分降到 11.5%（濕基），你認為是否 可能？為什么？已知在此條件下木材的平衡水分為 12%（干基）。要求含水量降低到：X= 0.1伯（1-0.115）=0.13=13% 12%干衡水份） X X* 是可能的11何為雙膜理論？簡述，并知道三大理論.（1）相互接觸的氣、液兩相流體之間存在著穩(wěn)定的相界面，界面兩側(cè)各有一個很薄的停滯膜，吸 收質(zhì)以分子擴散方式通過此二層膜由氣相主體進入液相主體；（2）在相界面處，氣、液兩相達到平衡；（3）在兩個停滯膜以外的氣、液兩相主體中，由于流體充分湍動，物質(zhì)組成均勻。三大理論： 1雙膜理論2溶質(zhì)滲透理論3表面更新理論12簡述菲克定律，舉出兩種形式上與菲克定律相

8、類似的兩個定律，并說明其含義。 JA=-DABdcA/dz菲克定律是對物質(zhì)分子擴散現(xiàn)象基本規(guī)律的描述。它與描述熱傳導規(guī)律的傅里葉定律以及描述粘性流體內(nèi)摩擦（滯留流體中的動量傳遞）規(guī)律的牛頓粘性定律在表達形式上有共同的 特點，因為它們都是描述某種傳遞現(xiàn)象的方程。13板式塔的負荷性能圖影響板式塔操作狀況和分離效果的主要因素為物料性質(zhì)、塔板結(jié)構(gòu)及氣液負荷，對一定的分離物系， 當設(shè)計選定塔板類型后，其操作狀況和分離效果便只與氣液負荷有關(guān)。要維持塔板正常操作和塔板 效率的基本穩(wěn)定，必須將塔內(nèi)的氣液負荷限制在一定的范圍內(nèi)，該范圍即為塔板的負荷性能。 將此范圍在直角坐標系中，以液相負荷L為橫坐標，氣相負荷V

9、為縱坐標進行繪制，所得圖形稱為塔板的負荷性能圖，如圖片所示1$匸塔板的負荷性能圖負荷性能圖由以下五條線組成：（1）漏液線圖中線1為漏液線，又稱氣相負荷下限線。當操作的氣相負荷低于此線時，將發(fā)生嚴重的漏液現(xiàn)象。此時的漏液量大于液體流量的10%。塔板的適宜操作區(qū)應(yīng)在該線以上。（2）液沫夾帶線 圖中線2為液沫夾帶線，又稱氣相負荷上限線。如操作的氣液相負荷超過此線時，表明液沫夾帶現(xiàn)象嚴重，此時液沫夾帶量eV0.1kg（液）/kg （氣）。塔板的適宜操作區(qū)應(yīng)在該線以下。精心整理（3）液相負荷下限線 圖中線3為液相負荷下限線。若操作的液相負荷低于此線時，表明液體流 量過低，板上液流不能均勻分布，氣液接觸不

10、良，易產(chǎn)生干吹、偏流等現(xiàn)象，導致塔板效率的下降 塔板的適宜操作區(qū)應(yīng)在該線以右。（4）液相負荷上限線圖中線4為液相負荷上限線。若操作的液相負荷高于此線時，表明液體流 量過大，此時液體在降液管內(nèi)停留時間過短， 進入降液管內(nèi)的氣泡來不及與液相分離而被帶入下層 塔板，造成氣相返混，使塔板效率下降。塔板的適宜操作區(qū)應(yīng)在該線以左。（5）液泛線圖中線5為液泛線。若操作的氣液負荷超過此線時，塔內(nèi)將發(fā)生液泛現(xiàn)象，使塔不 能正常操作。塔板的適宜操作區(qū)在該線以下。14填料塔的壓降和空塔氣速關(guān)系圖，并給出相關(guān)概念。填料層的心戸/ g琳羌系2.填料層的壓降在逆流操作的填料塔中，從塔頂噴淋下來的液體，依靠重力在填料表面成膜狀向下流動，上升氣體與下降液膜的摩擦阻力形成 了填料層的壓降。填料層壓降與液體噴淋量及氣速有關(guān)，在一定的氣速下，液體噴淋量越大，壓降越大；在一定的液體噴淋量下，氣速越大，壓降也越大