傳質(zhì)過程基礎(chǔ)

第一章傳質(zhì)過程基礎(chǔ)學(xué)生自測(cè)一、選擇與填空（30分，每空2分）.傳質(zhì)通量必與相對(duì)應(yīng)。A.PNkB.，曲;C.明器;D.C虱勺-%）。.傳質(zhì)通量jA與相對(duì)應(yīng)。A.c￡%-U。；B.；C.C小用；D.PNA。.傳質(zhì)通量3與相對(duì)應(yīng)。A.，四乂&）;B.;C.，叫；D.Pj^Ao.等分子反方向擴(kuò)散通常發(fā)生在單元操作過程中；一組分通過另一停滯組分的擴(kuò)散通常發(fā)生在單元操作過程中。.描述動(dòng)量和質(zhì)量傳遞類似律的一層模型是;兩層模型是；三層模型是.通常，氣體的擴(kuò)散系數(shù)與有關(guān)，液體的擴(kuò)散系數(shù)與有關(guān)。7.c表示7.c表示對(duì)流傳質(zhì)系數(shù)，％表示流傳質(zhì)系數(shù)，它們之間的關(guān)系是k.對(duì)流傳質(zhì)系數(shù)為與推動(dòng)力相對(duì)應(yīng)。A.3A;B.及/C.餐/；D.加從9.推動(dòng)力也兒與對(duì)流傳質(zhì)系數(shù)相對(duì)應(yīng)。A.鼠;B.弓；C.壇；D.%。二、計(jì)算題（40分，每題20分）.在一根管子中存在有由CH（組分A）和He（組分B）組成的氣體混合物，壓力為1.013X105Pa、溫度為298K。已知管內(nèi)的CH4通過停滯的He進(jìn)行穩(wěn)態(tài)一維擴(kuò)散，在相距0.02m的兩端，CH4的分壓分別為PM=608xl/Pa&P￡S=2-n3xlO*pa,管內(nèi)的總壓維持恒定。擴(kuò)散條件下，CH在He中的擴(kuò)散系數(shù)為以5=6,75x10=5m2/s。試求算CH4的傳質(zhì)通量心。.298K的水以0.5m/s的主體流速流過內(nèi)徑為25mm的蔡管，已知蔡溶于水時(shí)的施密特?cái)?shù)%為2330,試分別用雷諾、普蘭德一泰勒、卡門和柯爾本類比關(guān)系式求算充分發(fā)展后的對(duì)流傳質(zhì)系數(shù)。三、推導(dǎo)題（30分，每題15分）.對(duì)于A、B二組元物系，試采用歐拉（Euler）方法，推導(dǎo)沿x、y方向進(jìn)行二維分子傳質(zhì)時(shí)的傳質(zhì)微分方程。設(shè)系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，組分A的質(zhì)量生成速率為r'kg/（m3?s）.試?yán)脗髻|(zhì)速率方程和擴(kuò)散通量方程，將即轉(zhuǎn)換成年o第二章氣體吸收【學(xué)生自測(cè)】、選擇與填空（30分）.吸收操作的原理是。.對(duì)接近常壓的低濃度溶質(zhì)的氣液平衡系統(tǒng)，當(dāng)總壓增大時(shí)，亨利系數(shù)￡將,相平衡常數(shù)擾將,溶解度系數(shù)H將OA.增大；B.不變；C,減?。籇,不確定。.在吸收操作中，以液相濃度差表示的吸U塔某一截面上的總推動(dòng)力為oA.B,月-牙牛；C.氏一兄；D,又一為。.等分子反方向擴(kuò)散通常發(fā)生在單元操作過程中；一組分通過另一停滯組分的擴(kuò)散通常發(fā)生在單元操作過程中。.雙膜模型、溶質(zhì)滲透模型和表面更新模型的模型參數(shù)分別是、和o6,增加吸收劑用量，操作線的斜率,吸收推動(dòng)力o7,脫吸因數(shù)的定義式為，它表示之比。.在逆流吸收塔中，吸收過程為氣膜控制，若進(jìn)塔液體組成耳2增大，其它條件不變，則氣相總傳質(zhì)單元高度將OA,不變；B,不確定；C,減?。籇,增大。.推動(dòng)力(c*-c)與吸收系數(shù)相對(duì)應(yīng)。A,上工;B.*7;C.%；D,心。二、計(jì)算題(70分)1,在壓力為101.3kPa、溫度為30c的操作條件下，在某填料吸收塔中用清水逆流吸收混合氣中的NH。已知入塔混合氣體的流量為220kmol/h,其中含NH為1.2%(摩爾分?jǐn)?shù))。操作條件下的平衡關(guān)系為丫=1.2X(X、丫均為摩爾比)，空塔氣速為1.25m/s;氣相總體積吸收系數(shù)為0.06kmol/(m3?s);水的用量為最小用量的1.5倍；要求NH的回收率為95%試求：(1)水的用量；(2)填料塔的直徑和填料層高度。(25分).已知某填料吸收塔直徑為1m,填料層高度為4m。用清水逆流吸收某混合氣體中的可溶組分，該組分進(jìn)口組成為8%,出口組成為1%（均為mol%）?；旌蠚饬髀蕿?0kmol/h,操作液氣比為2,操作條件下氣液平衡關(guān)系為F=2萬(wàn)。試求：（1）操作液氣比為最小液氣比的多少倍；（2）氣相總體積吸收系數(shù)父￥口;（3）填料層高度為2m處的氣相組成。（25分）.在一逆流操作的填料塔中，用循環(huán)溶劑吸收某混合氣體中的溶質(zhì)。氣體入塔組成為0.025（摩爾比，下同），液氣比為1.6,操作條件下氣液平衡關(guān)系為丫""。若循環(huán)溶劑組成為0.001,則出塔氣體組成為0.0025o現(xiàn)因脫吸不良，循環(huán)溶劑組成變?yōu)?.01,試求此時(shí)出塔氣體組成。（20分）第一章蒸儲(chǔ)【學(xué)生自測(cè)】、選擇與填空.汽液兩相呈平衡狀態(tài)時(shí)，汽液兩相溫度,但汽相組成液相組成。.汽液兩相呈平衡狀態(tài)時(shí)，若汽液兩相組成相同，則汽相露點(diǎn)溫度液相泡點(diǎn)溫度。A.相等；B.大于；C.小于；D.不確定。.所謂理論板是指,且。.操作中的精儲(chǔ)塔，保持f、kq、尺不變，增加/，則A.增加；B.不變；C.不確定；D.減小。.某二元物系，相對(duì)揮發(fā)度金;2,對(duì)收、州?1兩層理論板，在全回流條件下，已知工乂-Q3,貝uy,+i_。.精福塔中由塔頂向下的第H-1、X、H+1層塔板，其汽相組成關(guān)系為oa.九i次＞k；B.c.加551;D.不確定。.某精儲(chǔ)塔的精儲(chǔ)段操作線方程為『二Q75K+0.24,則該精儲(chǔ)塔的操作回流比為,播出液組成為。.操作中的精儲(chǔ)塔，保持f、bg、］甲、『,不變，減小-叩，則有oA.D增加，R減??；B.D不變，R增加；C.D減小，R增加；D.D減小，R不變。9.在塔的精福段測(cè)得勺二“兜、勺二045、＜心二0如（均為摩爾分率），已知R:3,亡二2」，則第三層塔板的￡即o二、計(jì)算題.在常壓連續(xù)精儲(chǔ)塔內(nèi)分離某理想二元混合物。已知進(jìn)料量為100kmol/h,其組成為0.55（摩爾分率，下同）；釜?dú)堃毫髁繛?5kmol/h,其組成為0.05;進(jìn)料為泡點(diǎn)進(jìn)料；塔頂采用全凝器，泡點(diǎn)回流，操作回流比為最小回流比的1.6倍；物系的平均相對(duì)揮發(fā)度為2.0o（1）計(jì)算塔釜重組分的收率；（2）求出提儲(chǔ)段操作線方程。.在一連續(xù)精播塔中分離某二元理想混合物。已知原料液的流量為100kmol/h，組成為0.4（易揮發(fā)組分的摩爾分率，下同），泡點(diǎn)進(jìn)料；塔頂采用全凝器，泡點(diǎn)回流，操作回流比為最小回流比的1.6倍；操作條件下平均揮發(fā)度為2.4;測(cè)得現(xiàn)場(chǎng)操作數(shù)據(jù)：xn-i=0.270,xn=0.230。若要求輕組分的回收率為97%,塔釜?dú)堃航M成為0.02。試求：(1)塔頂產(chǎn)品的流量和組成；(2)操作回流比；(3)第n塊塔板的氣相默弗里板效率。.某二元混合物以飽和蒸汽狀態(tài)加入精儲(chǔ)塔的中部，已知If=15、/二口94、工修川心,平均相對(duì)揮發(fā)度^=3,操作回流比為最小回流比的2倍。塔底直接蒸汽加熱，每層塔板的單板效率瓦皿二°)。試求：(1)塔頂采出率D/F；(2)進(jìn)入第一塊實(shí)際板(由塔頂向下)的汽相組成第三章蒸儲(chǔ)和吸收塔設(shè)備學(xué)生自測(cè)一、填空題(40分).板式塔是—接觸式氣液傳質(zhì)設(shè)備，操作時(shí)為連續(xù)相；填料塔是—接觸式氣液傳質(zhì)設(shè)備，操作時(shí)為連續(xù)相。.塔板的主要類型有、、、等。.氣體通過塔板的總壓降包括、和o.塔板上的異常操作現(xiàn)象包括、、o.塔板的負(fù)荷性能圖由五條線構(gòu)成，它們是—、—、—、、,塔板適宜的操作區(qū)是區(qū)域，而實(shí)際操作時(shí)應(yīng)盡可能將操作點(diǎn)位于適宜操作區(qū)的。.塔板的操作彈性是指.填料的幾何特性參數(shù)主要包括、、等。.通常根據(jù)、及_三要素衡量填料性能的優(yōu)劣。.填料因子是指o填料塔內(nèi)件主要有、、、。.填料操作壓降線（Dp/Z?u）大致可分為三個(gè)區(qū)域，即、和o填料塔操作時(shí)應(yīng)控制在區(qū)域。二、選擇題（30分）.氣液在塔板上有四種接觸狀態(tài)，優(yōu)良的接觸狀態(tài)是（），操作時(shí)一般控制在（）。①鼓泡接觸狀態(tài)②蜂窩接觸狀態(tài)③泡沫接觸狀態(tài)④噴射接觸狀態(tài).板式塔塔板的漏液主要與（）有關(guān)，液沫夾帶主要與（）有關(guān)，液泛主要與（）有關(guān)。①空塔氣速②液體流量③板上液面落差④塔板間距.（）屬于散裝填料，（）屬于規(guī)整填料。①格柵填料②波紋填料③矩鞍填料④鮑爾環(huán)填料⑤脈沖填料⑥弧鞍填料.填料的靜持液量與（）有關(guān)，動(dòng)持液量與（）有關(guān)。①填料特性②液體特性③氣相負(fù)荷④液相負(fù)荷.（）越小，（）越大，越易發(fā)生液泛。①填料因子f值②氣體密度③液體密度④液體粘度⑤操作液氣比三、計(jì)算與分析題（30分）

本題附圖為某塔板的負(fù)荷性能圖,（1）請(qǐng)作出操作線;A本題附圖為某塔板的負(fù)荷性能圖,（1）請(qǐng)作出操作線;A為操作點(diǎn)（2）塔板的上下限各為什么控制;（3）計(jì)算塔板的操作彈性；（4）該塔板設(shè)計(jì)是否合適，若不合適如何改變塔板的結(jié)構(gòu)參數(shù)。第四章液-液萃取【學(xué)生自測(cè)題】一、選擇與填空（45分）.在三角形相圖上，三角形的頂點(diǎn)代表（）物系、三條邊上的點(diǎn)代表（）物系、三角形內(nèi)的點(diǎn)代表（）物系。.分配系數(shù)是指（）。TOC\o"1-5"\h\z.分配系數(shù)與下列因素有關(guān)（）。A溫度；B物系種類；C壓力；D組成。.分配系數(shù)越大，萃取分離的效果（）。.通常，物系的溫度越高，稀釋劑與萃取劑的互溶度（），越不利于萃取操作。.選擇性系數(shù)的定義式為（）。.溶質(zhì)的分配系數(shù)越大，稀釋劑的分配系數(shù)越小，則選擇性系數(shù)（），越有利于組分的萃取分離。.選擇萃取劑時(shí)，主要考慮的因素有（.萃取是利用原料液中各組分（）的差異而實(shí)現(xiàn)分離的單元操作。.溶解度曲線將三角形相圖分為兩個(gè)區(qū)域，曲線內(nèi)為（）區(qū)，曲線外為（）區(qū)，萃取操作只能在（）進(jìn)行。TOC\o"1-5"\h\z.進(jìn)行萃取操作時(shí)，應(yīng)使選擇性系數(shù)（）1。A等于；B大于；C小于。.進(jìn)行萃取操作時(shí)，應(yīng)使溶質(zhì)的分配系數(shù)（）1。A等于；B大于；C小于。.萃取劑的加入量應(yīng)使原料與萃取劑的和點(diǎn)M位于（）。A溶解度曲線上方區(qū)；B溶解度曲線下方區(qū)；C溶解度曲線上；D任何位置均可。.萃取設(shè)備的主要類型有（）。.根據(jù)兩相接觸方式的不同，萃取設(shè)備可分為（）式和（）式兩大類。填料萃取塔屬于（），篩板萃取塔屬于（）。二、分析題（25分）用純?nèi)軇㏒對(duì)某混合液A+B進(jìn)行單級(jí)萃取，操作條件下的溶解度曲線和輔助曲線如附圖所示。請(qǐng)圖示分析單獨(dú)改變下列條件時(shí)，萃余液的組成如何變化。（1）萃取劑用量S增加；（10分）（2）原料組成Xf增加。（15分）三、計(jì)算題（30分）20c時(shí)丙酮（A）-水（B）-氯苯（S）三元物系的三角形相圖如本題附圖所示?，F(xiàn)擬采用多級(jí)逆流萃取裝置，以氯苯為溶劑從丙酮水溶液中提取丙酮，原料液中丙酮的質(zhì)量分率為0.35,處理量為1000kg/h,萃取劑用量為680kg/h,要求最終萃余相中丙酮的質(zhì)量分率不大于0.05。試求理論級(jí)數(shù)。第五章固體物料的干燥【學(xué)生自測(cè)題】、選擇與填空（50分）1.某常壓濕空氣由ti被加熱到12,則空氣的性質(zhì)參數(shù)變化為：Hi（）H、41（）42、I1()|2、td1()td2、tw1()tw2、tas1()tas2、CH1()CH2、V+()VH2。①大于②等于③小于④不確定2.濕空氣的溫度、干球溫度、絕熱飽和溫度和露點(diǎn)之間的關(guān)系為:t()tas、tas()tw、tw()①大于或等于②等于③小于或等于④不確定⑥大于⑤小于.濕空氣H-I圖由（）線群、（）線群、（）線群、（）線群和（）線群組成。.若已知濕空氣的性質(zhì)參數(shù)（），則可在HII圖確定濕空氣的狀態(tài)。①Ht②H、td③I、t您I、j⑤H、t店）H、j.干燥系統(tǒng)所消耗的熱量主要用于（）、（）、（）和（）。.干燥系統(tǒng)的熱效率是指（）。.（）與物料的性質(zhì)有關(guān)，（）與空氣的狀態(tài)有關(guān)。①平衡水分②自由水分③結(jié)合水④非結(jié)合水.通過干燥不可能被除去的水分是（）。①平衡水分②自由水分③結(jié)合水④非結(jié)合水.一般地，恒速干燥階段除去的水分是（）①平衡水分②自由水分③結(jié)合水④非結(jié)合水一般地，干燥過程可劃分為（）階段和（）階段。.在干燥過程中，表面汽化控制階段所除去的水分是（），內(nèi)部遷移控制階段所除去水分是（）①平衡水分自由水分③結(jié)合水④非結(jié)合水.臨界含水量是指（）.干燥器的主要形式有（）.氣流干燥器的干燥作用主要發(fā)生在（）①干燥管的進(jìn)口段②干燥管的出口段③干燥管的中間段④整個(gè)干燥管內(nèi).流化床干燥器的主要特點(diǎn)是（）。二、計(jì)算題（50分）.若將溫度為20C、濕度為0.009kg水/kg絕干氣的濕空氣常壓加熱至50C,試求