化工原理題庫整理

1、吸收操作的基本依據(jù)是氣體混合物各組分在某溶劑中溶解度的差異。吸收過程經(jīng)濟(jì)性主 要決定于吸收劑的選擇。低溫對吸收有利；低壓對解吸有利。亨利定律有3種表達(dá)形式，在總壓P5atm下，若P增大，則m減小、E不變、H不變。 若溫度t下降，則m減小、E減小、H減小。在并流吸收設(shè)計中，L/G 一定，若塔高趨于無窮，則理論板數(shù)將趨近于1。在穩(wěn)態(tài)傳質(zhì)中，若在傳質(zhì)方向上某兩點間傳質(zhì)推動力比另兩點間的大，則表明該兩點間 的阻力比另兩點間的大。最小液氣比對設(shè)計型是有意義的。如實際操作中，L/G1，等分子反向擴(kuò)散中漂流因數(shù)=1。( = 20T，某低濃度氣體被清水吸收，氣相傳質(zhì)分系數(shù)kG=0.1kmol/(m2hatm)

2、， 氣相傳質(zhì)分系數(shù)kL=0.25m/h，體系的溶解度系數(shù)1/H=150kmol/(m3 atm)，則該過程為 氣膜阻力控制。氣相總傳質(zhì)系數(shù)Ky=01kmol/(m2 h y)，液相總傳質(zhì)系數(shù) Kx=0.037kmol/(m2 h x)。13彳低濃度難溶氣體在填料塔中被逆流吸收時，若其他條件不變，但入塔氣量增加，則氣相 總傳質(zhì)單元高度hog將增大，氣相總傳質(zhì)單元數(shù)nog將減小，液相總傳質(zhì)單元數(shù)nol 將不變，出塔氣相組成y2將增大，出塔液相組成土將增大。在逆流操作的填料吸收塔中，若吸收劑進(jìn)塔濃度x2降低，而其他操作條件不變，則出 塔氣體組成y2將減小，出塔液相組成土將減小，回收率將增大。采用化學(xué)

3、吸收可使原來的物理吸收系統(tǒng)的液膜阻力減小，氣膜阻力不變。精餾操作的基本依據(jù)是利用液體混合物中各組分具有不同揮發(fā)度而進(jìn)行的分離操作。在設(shè)計連續(xù)操作的精餾塔時，保持xF、D/F、xD、R 一定，進(jìn)料熱狀況和選用的操作氣 速也一定，則增大進(jìn)料量將使塔徑增大，而所需理論板數(shù)不變。精餾過程的回流比是指L/D，最小回流比是指(xD-yq)/(yq-xq)。某連續(xù)精餾塔，進(jìn)料狀態(tài)q=1，D/F=0.5, xF=0.4, R=2，提餾段操作線的截距為零，則 提餾段操作線的斜率L/V =4/3，餾出液組成xD=08。精餾塔操作時，保持F、R、q、xF不變，增大塔釜排液量W，則xD變大、L/V變大、 xw變大。某

4、精餾塔，進(jìn)料量為100kmol/h，xF=0.6,若塔高不受限制，塔頂餾出物濃度xD不小于 0.9，則塔頂最大產(chǎn)量為66.7kmol/h。已知q=1.1，那么加料中液體量與總加料量之比為11。操作中，若提餾段上升蒸汽量增加，而回流量L和進(jìn)料狀態(tài)(F、xF、q )仍保持不 變，則R變小，xD變小，xw變小,L/V變小。某精餾塔在全回流下操作，物系的a =2，已知離開某理論板的氣相濃度yn=0.5，則 y =0.33。J n+1精餾塔操作中，若F、xF、D、q、加料板位置、V不變，而使操作壓力增大，則xD變小，xw變大。精餾塔設(shè)計中，回流比越去，所需理論板數(shù)越少，操作能耗越大。但隨著回流比的增大，

5、 操作費與設(shè)備費的總和呈現(xiàn)先減小后增大的變化過程。某二元混合液中含易揮發(fā)組分的濃度xF =0.5,經(jīng)平衡蒸餾后得到汽量：液量=1； 1 （摩 爾比），相對揮發(fā)度為2,則閃蒸后汽相中易揮發(fā)組分濃度=0586，液相中易揮發(fā)組分 濃度= 0.414。精餾段操作線方程為y=0.75x+0.3是絕不可能的。對平衡蒸餾的效果一般比簡單蒸餾好。錯若過熱蒸汽狀態(tài)進(jìn)料，q線方程斜率大于零。對圖解法求理論板時與下列參數(shù)F，XF，q，R，a，XD，Xw中的a無關(guān)。錯萃取分離的基本依據(jù)是混合物中各組分在溶劑中的溶解度差異。在B與S部分互溶體系中加入A，一般會使B與S的互溶度變大，降低操作溫度，B 與S的互溶度變小。用

6、純?nèi)軇㏒作單級萃取，B與S不互溶，xF、xR 一定，若溶液分配系數(shù)kA越大，所需 的溶劑比S/B越小。一般情況下，原溶劑B的分配系數(shù)kB值小于1。萃取劑的加入量應(yīng)使原料與萃取劑的和點M位于溶解度曲線的下方區(qū)。進(jìn)行萃取操作時應(yīng)使選擇性系數(shù)大于1。B與S部分互溶時的單級萃取中，如加入的純萃取劑量增加，其它操作條件不變，則萃 取相溶質(zhì)含量變小。對萃取過程是溶質(zhì)A從原溶劑B中轉(zhuǎn)移到萃取劑S中的傳質(zhì)過程。對在測定濕球溫度時，空氣速度需5m/s，這是為了使得傳熱以熱對流為主，減少熱輻射 和熱傳導(dǎo)的影響?？倝汉愣ㄏ拢瑃 一定，td增加，則水氣分壓PV增大，（p增大，IH增大，tw增大。降速干燥階段除去的是結(jié)

7、合水。錯同一物料，若恒速段干燥速率越大，則臨界含水量越高；同一物料，在一定干燥速率下， 物料越厚，則臨界含水量越高；若濕空氣的氣速、濕度不變，溫度越低，則臨界含水量 越低。用清水逆流吸收混合氣中的有害氣體。已知氣體入塔濃度y1=0.08, n =90%，氣液相平 衡關(guān)系為y=1.4x，液相傳質(zhì)單元高度HOL=1.2m，操作液氣比為（L/G）的1.2倍。 試求：a）塔高；b）若塔高不受限制，L/G仍為原值，則n max=?c）若該塔操作因解吸不良導(dǎo)致液相入塔濃度增大為x2 =0.005，其他入塔條件不變， 回收率又為多少？d）在同一張yx圖上定性畫出原工況及新工況（解吸不良）下的操作線與平衡線示

8、意 圖。某混合氣體中含溶質(zhì)5% （體積），要求回收率為85%。吸收劑進(jìn)塔濃度為0.001 （摩爾 分率），在20C，101.3kPa下相平衡關(guān)系為y=40 x。試求逆流操作和并流操作的最小 液氣比各為多少？由此可得到什么結(jié)論？用一連續(xù)精餾塔分離甲醇和水的混合物，進(jìn)料量為100kmol/h,進(jìn)料中甲醇的摩爾分率 為0.10，以飽和蒸汽形式連續(xù)進(jìn)入塔底。要求塔頂產(chǎn)品中甲醇含量為0.90，塔釜產(chǎn)品中 甲醇含量為0.05。試求：該精餾塔操作回流比及塔內(nèi)的液汽比；塔頂全凝器的蒸汽 冷凝量。用板式精餾塔在常壓下分離苯一甲苯混合液，塔頂為全凝器，塔釜用間接蒸汽加熱，平 均相對揮發(fā)度為2.47，進(jìn)料為150k

9、mol/h，組成為0.4 （摩爾分率）的飽和蒸汽，回流 比為4,塔頂餾出液中苯的回收率為0.97，塔釜采出液中甲苯的回收率為0.95，求：a）塔頂餾出液和塔釜采出液的組成；b）精餾段和提餾段操作線方程；c）回流比與最小回流比的比值；d）已知全回流時，塔頂?shù)谝粚铀宓钠嗄ダ锇逍蔈m=0.6，全凝器凝液組成為 0.98，求由塔頂?shù)诙铀迳仙钠嘟M成。某二元混合物含溶質(zhì)A為40kg,組分B為60kg,加純?nèi)軇㏒進(jìn)行單級萃取，萃取相中yA/yB=3 （質(zhì)量比），kA=6, kB=1/2，則脫除溶劑后可得萃取液量為多少kg？某二元混合物含溶質(zhì)A為40kg，組分B為60kg，加純?nèi)軇㏒進(jìn)行單級萃

10、取，萃余液中 xA0=0.3 （質(zhì)量分率），p =8，則萃取液量E0為多少kg？用純?nèi)軇┳鲉渭壿腿?，已知萃取相中濃度比yA/yB=7/3，萃余相中濃度比xA/xB=1/4，原 料液濃度xF=0.4，原料液量為100kg，分配系數(shù)kA1，求：a）萃取液與萃余液的量；b）選擇性系數(shù)p。在具有兩個理論級的逆流萃取設(shè)備中，用純?nèi)軇㏒萃取料液中的溶質(zhì)A，萃取劑用量40kg/h，料液F=100kg/h，xF=0.2 （摩爾分率），B與S完全不互溶，分配系數(shù)kA=Y/X=1 （X，Y均為質(zhì)量比）。試求：a）最終萃余液中A的濃度（kgA/kgB）；b）若將萃取劑用量減少為30kg/h，其余條件不變，則萃取相、

11、萃余相濃度為多少？（用 質(zhì)量比表示）比較0.3cm厚的紙泊，0.1cm厚的紙泊和素陶瓷三種物質(zhì)，在以下情況下的干燥速率曲 線.a）0.3cm厚的紙泊在常壓空氣中干燥，其初始含水率為0.01kg水/kg干物料。當(dāng)空氣 的溫度和濕度不變，空氣的速度分別為12m/s和4m/s時，畫出其干燥曲線。b）如果仍用上述品種紙，條件同上，厚度為0.1cm，問干燥曲線（UC，XC，X*）與（1） 比較有何變化？并將其在同一坐標(biāo)紙上表示。c）若物料改為陶瓷，初始含水量和干燥條件不變，仍在上述坐標(biāo)圖上畫出此情況下的 干燥速率曲線。d）比較不同物料狀況（0.3,0.1紙泊和素陶瓷）下，臨界濕含量，平衡含水量有何不同？

12、 干燥曲線有何不同？濕物料由含水率28.6%干燥至7.4%，需7小時，若在同樣操作條件下，由含水率28.6% 干燥至4.8%需多少時間？（以上均為濕基含水率）。已知物料的臨界含水率XC=0.15（干 基），平衡含水率X*=0.04 （干基）。降速階段的干燥速度U=KX （X-X*），KX為常數(shù)。在某逆流理想干燥器中，采用熱空氣干燥某物料，濕含量由0.9kg水/kg干物料降到0.1kg 水/kg干物料，熱空氣進(jìn)干燥器的溫度t1=50度，tw=21度，離開時t2=27度。由試驗可 知物料在第一，第二干燥階段的干燥速率為也乂/=2.78*10-3（氏-日），一 dX/dt=1.389*10-4X，求