昆工化工原理下册试题汇总

第6章 蒸馏 一、 选择题

1. 当二组分液体混合物的相对挥发度为（ ）时，不能用普通精馏方法分离。

A、3.0 B、2.0 C、1.0 D、4.0

2. 某精馏塔用来分离双组分液体混合物，进料量为100Kmol/h，进料组成为0.6 ,要求塔顶产品

浓度不小于0.9，以上组成均为摩尔分率，则塔顶产品最大产量为（ ）。

A、60.5kmol/h B、66.7Kmol/h C、90.4Kmol/h D、不能确定 3. 在t-x-y相图中，液相与气相之间量的关系可按（ ）求出。

A、拉乌尔定律 B、道尔顿定律 C、亨利定律 D、杠杆规则 4. q线方程一定通过x－y直角坐标上的点（ ）。

A、(xW,xW) B(xF,xF) C(xD,xD) D(0,xD/(R+1))

5. 二元溶液的连续精馏计算中，进料热状态参数q的变化将引起（ ）的变化。

A、平衡线 B、操作线与q线 C、平衡线与操作线 D、平衡线与q线 6. 精馏操作是用于分离（ ）。

A、均相气体混合物 B、均相液体混合物 C、互不相溶的混合物 D、气—液混合物 7. 混合液两组分的相对挥发度愈小，则表明用蒸馏方法分离该混合液愈（ ）。

A、容易 B、困难 C、完全 D、不完全

8. 设计精馏塔时，若F、xF、xD、xW均为定值，将进料热状况从q=1变为q>1，但回流比取值相同，

则所需理论塔板数将（ ），塔顶冷凝器热负荷（ ），塔釜再沸器热负荷（ ）。

A、变大 B、变小 C、不变 D 不一定

9. 连续精馏塔操作时，若减少塔釜加热蒸汽量，而保持馏出量Ｄ和进料状况（F, xF,q）不变时，

则L/V______ ，L′/V′______，xD______ ，xW______ 。

A、变大 B、变小 C、不变 D、不一定

10. 精馏塔操作时，若F、xF、q，加料板位置、Ｄ和Ｒ不变，而使操作压力减小，则xD______，xw______。

A、变大 B、变小 C、不变 D、不一定

1

11. 操作中的精馏塔，保持F，xF，q，D不变，若采用的回流比R< Rmin，则x ______，xw______。 D

A、变大 B、变小 C、不变 D、不一定 12. 恒摩尔流假设是指 。

A、在精馏段每层塔板上升蒸汽的摩尔流量相等 B、在精馏段每层塔板上升蒸汽的质量流量相等 C、在精馏段每层塔板上升蒸汽的体积流量相等

D、在精馏段每层塔板上升蒸汽和下降液体的摩尔流量相等 13. 精馏过程的理论板假设是指 。

A、进入该板的气液两相组成相等 B、进入该板的气液两相组成平衡 C、离开该板的气液两相组成相等 D、离开该板的气液两相组成平衡 14. 精馏过程若为饱和液体进料，则 。

A、q=1，L=L′ B、q=1，V=V′ C、q=1，L=V′ D、q=1，L=V＇ 15. 全回流时的精馏过程操作方程式为 。

A、yn = xn B、yn-1 = xn C、yn+1 = xn D、yn+1 = xn+1

16. 精馏是分离（ ）混合物的化工单元操作，其分离依据是利用混合物中各组分（的差异。

A、气体 B、液体 C、固体 D、挥发度 E、溶解度 F、温度 17. 精馏过程的恒摩尔流假设是指在精馏段每层塔板（ ）相等。

A、上升蒸汽的摩尔流量 B、上升蒸汽的质量流量 C、上升蒸汽的体积流量 D、上升蒸汽和下降液体的流量 18. 精馏过程中，当进料为饱和液体时，以下关系（ ）成立。

A、q =0，L =L′ B、q =1，V =V′ C、q =0，L =V D、q =1，L =L′

19. 精馏过程中，当进料为饱和蒸汽时，以下关系（ ）成立。

A、q =0，L =L′ B、q =1，V =V′ C、q =0，L =V D、q =1，L =L′

2

）

20. 精馏过程的理论板假设是指（ ）。

A、进入该板的气液两相组成相等 B、进入该板的气液两相组成平衡 C、离开该板的气液两相组成相等 D、离开该板的气液两相组成平衡 21. 某二元混合物，若液相组成xA为0.45，相应的泡点温度为t1；气相组成yA为0.45，相应

的

露点温度为t2，则（ ）。

A、t1?t2 B、t1?t2 C、t1?t2 D、不能判断 22. 两组分物系的相对挥发度越小，则表示该物系（ ）。

A、容易 B、困难 C、完全 D、不完全 23. 精馏塔的操作线是直线，其原因是（ ）。

A、理论板假定 B、理想物系 C、塔顶泡点回流 D、恒摩尔流假定

24. 分离某两元混合物，进料量为10kmol/h，组成xF为0.6，若要求馏出液组成不小于0.9， 则最大的馏出液量为（ ）。

A、6.67kmol/h B、6kmol/h C、9kmol/h D、不能确定 25. 精馏塔中由塔顶往下的第n-1、n、n+1层理论板，其气相组成关系为（ ）。

A、yn?1?yn?yn?1 B、 yn?1?yn?yn?1 C、 yn?1??yn?yn?1 D、不确定

26. 在原料量和组成相同的条件下，用简单蒸馏所得气相组成为xD1，用平衡蒸馏得气相组成

为xD2，

若两种蒸馏方法所得气相量相同，则（ ）。

A、 xD1>xD2 B、 xD1=xD2 C、 xD1

A、平衡线发生变化 B、操作线与q线变化 C、平衡线和q线变化 D、平衡线和操作线变化 28. 操作中的精馏塔,若选用的回流比小于最小回流比,则( ).

A、不能操作 B、xD、xw均增加 C、 xD、xw均不变 D、 xD减小、xw增加 29. 操作中的精馏塔，若保持F、xF、xD、xw、V‘不变，减小xF，则（ ）

A、D增大、R减小 B、D减小、不变 C、D 减小、R增大 D、D不变、R增大

3

30. 用某精馏塔分离两组分溶液，规定产品组成。当进料组成为时，相应回流比为R1；进料 组成为时，相应回流比为R2，若，进料热状况不变，则（ ）。

A、R1R2 D、无法判断

31. 用精馏塔完成分离任务所需的理论板数为8（包括再沸器），若全塔效率为50%， 则塔内实际板数为（ ）。

A、16层 B、12层 C、14层 D、无法确定

32. 在常压下苯的沸点为80.1℃，环己烷的沸点为80.73℃，欲使该两组分混合液得到分离， 则宜采用（ ）。

A、恒沸精馏 B、普通精馏 C、萃取精馏 D、水蒸气精馏

33. 精馏操作中，若将进料热状况由饱和液体改为冷液体进料，而其它条件不变，则精馏段 操作线斜率（ ），提馏段斜率（ ），精馏段下降液体量（ ），提馏段下降液体量（ ）。

A、增大 B、减小 C、不变 D、无法判断

34. 若连续精馏过程的进料热状况参数q=1/3，则其中气相与液相的摩尔数之比为（ ）。

A、1/2 B、1/3 C、2 D、3

35. 直接水蒸气加热的精馏塔适用与（ ）的情况，直接水蒸气加热与间接水蒸气加热

相比较，

当x、x、R、q、α、回收率相同时，其所需理论板数要（ ）

A、多 B、少 C、 相等 D、无法判断

36. 某精馏塔内，进料热状况参数为1.65，由此可判定物料以（ ）方式进料。

A、饱和蒸汽 B、饱和液体 C、过热蒸汽 D、冷流体

37. 两组分的相对挥发度越小，则表示物系分离的越（ ）

A、容易 B、困难 C、完全 D、不完全 38. 二元溶液连续精馏计算中，进料热状况的变化将引起以下线的变化：

A、平衡线 B、操作线与q线 C、平衡线与操作线 D、平衡线与q线

二、填空题

1. 某连续精馏塔中，若精馏段操作线的截距为零，则馏出液流量为__________。 2. 当分离要求和回流比一定时，__________进料的q值最小， 此时分离所需的理论塔板数__________。

4

3. 蒸馏是指__________________________________的化工单元操作。 4. 在精馏塔实验中，当准备工作完成之后，开始操作时的第一项 工作应该是__________________________________。

5. 实现精馏操作的必要条件是_______________和________________________ 。 6. 恒摩尔流假设成立的主要条件是________________________________________。 7. 某精馏塔设计时，若将塔釜由原来间接蒸汽加热改为直接蒸汽加热，而保持xF，D／F，ｑ ，RxD不变，则W／F将_______，xw将_______，提馏段操作线斜率将_______，理论板数将_______。 8. 在只有一股进料无侧线出料的连续精馏操作中，当体系的压力、进料组成、塔顶、塔底产品

组成及回流比一定时，进料状态q值愈大，提馏段的斜率就愈 ，完成相同的分离任务

所需的总理论板数就愈 ，故5种进料状态种中， 进料所需的理论板数最少。

9. 直接蒸汽加热与水蒸汽蒸馏虽都是向釜液直接通入蒸汽，但其目的并不相同。前者是______ ，

而后者_______________。

10.操作中，若提馏段上升蒸汽量V增加，而回流量和进料状态（F，xF，q）仍保持不变，则R___，

xD_____，xw_____，L′/V′_____。

11.操作时，若Ｆ、Ｄ、xF、q，加料板位置、Ｖ不变，而使操作的总压力增大，则xD _____，xW _____

12.精馏塔的塔顶温度总低于塔底温度，其原因之一是__________________________， 原因之二是_____________________。

13.精馏塔设计中，回流比越___________所需理论板数越少，操作能耗__________ 。但随着 回流比的逐渐增大，操作费用设备费的总和将呈现________变化过程。

14.恒沸精馏与萃取精馏主要针对________的物系，采取加入第三组分的办法以改变原物系的________。

15.精馏设计中，当进料为气液混合物，且气液摩尔比为2:3，则进料热状态参数q值等于 。

16.填料塔用于精馏过程中，其塔高的计算采用等板高度法，等板高度是指 ；

5

填料层高度Z= 。

17.简单蒸馏与精馏的主要区别是 。 18.精馏的原理是_______________________________________________。 19.精馏过程的恒摩尔流假设是指

____________________________________________________。

20.进料热状况参数的两种定义式为q=__________和q=_____________，汽液混合物 进料时q值范围_______________。

21.精馏操作中，当回流比加大时，表示所需理论板数_____________，同时，蒸馏釜中所需 的加热蒸汽消耗量_____________，塔顶冷凝器中，冷却剂消耗量__________，所需塔径___________。

22.精馏设计中，随着回流比的逐渐增大，操作费用______，总费用呈现__________的变化过程。

23.精馏操作中，当回流比加大时，表示所需理论板数_____________，同时，蒸馏釜中所需的 加热蒸汽消耗量_____________，塔顶冷凝器中，冷却剂消耗量__________，所需塔径___________。

24.某填料精馏塔的填料层高度为8米，完成分离任务需要16块理论板（包括塔釜）， 则等板高度HETP＝___________。

25.总压为1atm，95℃ 温度下苯与甲苯的饱和蒸汽压分别为1168mmHg与475mmHg，则平衡时 苯的汽相组成＝___________，苯的液相组成＝___________（均以摩尔分率表示）。 苯与甲苯的相对挥发度＝___________。

26.精馏处理的物系是___________________混合物，利用各组分_______________的不同实现分离。

吸收处理的物系是_______________混合物，利用各组分_______________的不同实现分离。 27.精馏操作的依据是 。实现精馏操作的

必要条件是 和 。

28.气液两相呈平衡状态时，气液两相温度 ，液相组成 气相组成。 29.用相对挥发度α表达的气液平衡方程可写为 。根据α的

大小，可用来 ，若α=1，则表示 。 30.在精馏操作中，若降低操作压强，则溶液的相对挥发度 ，塔顶温度 ，

6

塔釜温度 ，从平衡角度分析对该分离过程 。

31.某两组分体系，相对挥发度α=3，在全回流条件下进行精馏操作，对第n、n+1两层理论板 （从塔顶往下计），若已知ｙ４，.则ｙ＝ 。全回流操作 ｎ＝０ｎ＋１通常适用于 或 。

32.精馏和蒸馏的区别在于 ；平衡蒸馏和简单蒸馏的 主要区别在于 。

33.精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度，其原因是 和 。

034.在总压为101.33kPa，温度为85℃下，苯和甲苯的饱和蒸气压分别为pA ?113.6kPa、0则相对挥发度α= ，平衡时液相组成xA? ，气相组成为pB?46kPa，yA? 。

35.某精馏塔的精馏段操作线方程为y?0.72x?0.275，则该塔的操作回流比为 ， 馏出液组成为 。

36.最小回流比的定义是 ，适宜回流比通常取为 Rmin。 37.精馏塔进料可能有 种不同的热状况，当进料为气液混合物且气液摩尔比为2：3时，则进料热状况q值为 。

38.在某精馏塔中，分离物系相对挥发度为2.5的两组分溶液，操作回流比为3，若测得第2、3层塔板（从塔顶往下计）的液相组成为x2?0.45、x3?0.4，流出液组成xD为0.96（以上均为摩尔分率），则第3层塔板的气相莫弗里效率为EMV3= 。

39.在精馏塔设计这，若保持F、xF、q、D不变，若增加回流比R，则xD ，

xw ，L/V 。

40.在精馏塔设计中，若F、xF、xD、xW及R一定，进料由原来的饱和蒸气改为饱和液体，则所需理论板数NT 。精馏段上升蒸气量V 、下降液体量L ；提馏段上升蒸气量V‘ ，下降液体量L’ 。

41.操作中的精馏塔，增大回流比，其他操作条件不变，则精馏段液气比L/V ，提馏段液气比L’/V‘ ，xD ，xw 。

42.操作中的精馏塔保持F、xF、q、V不变，若釜液量W增加，则xD ，

7

xw ，L/V 。

43.在连续精馏塔中，若xF、xD、R、q、D/F相同，塔釜由直接蒸汽加热改为间接蒸汽加热，则所需理论板数NT ，xw 。

44.恒沸精流与萃取精馏的共同点是 。两者的主要区别是 和 。

三、计算题

1. 某二元混合液含易挥发组分0.35，泡点进料，经连续精馏塔分离后塔顶产品浓度为0.96，

塔底产品浓度为0.025（以上均为易挥发组分的摩尔分率），设满足恒摩尔流假设，试计算： 1.塔顶产品的采出率D/F为多少？ 2.如果回流比R为2，请分别求出精馏段、提馏段操作方程。

2. 用一常压连续精馏塔分离苯－甲苯混合液，原料液入塔时其中蒸气量和液体量的千摩尔之

比为2:3。原料液流量为60kmol/h， 料液中含苯50％，所得残液含苯5％，馏出液中含苯98％(以上组成均为摩尔百分率)，苯对甲苯的平均挥发度为2.5，试求：1.馏出液和残液量？2.R＝2Rmin时的操作回流比？3.该操作条件下， 精馏段和提馏段操作线方程式？ 3. 在常压精馏塔内分离某理想二元混合物。已知进料量为100kmol/h，进料组成为xF=0.5,

塔顶组成为xD=0.98（均为摩尔分数）；进料为泡点进料；塔顶采用全凝器，泡点回流，操作回流比为最小回流比的1.8倍；气液平衡方程为：y=0.6x+0.43，气相默弗里效率Emv=0.5。若要求轻组分收率为98%，试计算：1.塔釜馏出液组成；2.精馏段操作线方程；3.经过第一块实际板气相浓度的变化。

4. 用一连续精馏塔分离由组分A、B组成的理想混合溶液。原料液中含A为0.40，馏出液中

含A为0.95（以上均为摩擦分率），已知进料热状况q为0.6，最小回流比为1.50，试求相对挥发度α值？

5. 用一提馏塔分离某水溶液（双组分体系，水为重组分），原料液量为100kmol/h，泡点进料，

进料组成为40％，塔顶蒸汽全部冷凝成液体产品而不回流，其组成为70％（以上组成均为轻组分的摩尔分率）。轻组分回收率为98％，直接用水蒸汽加热。假设塔内为恒摩尔溢流和汽化，操作条件下两组分的平均相对挥发度为4.5，每层塔板用气相表示的单板效率为70％，求釜液组成及从塔顶第二层实际板下降的液相浓度。

8

6. 用一连续精馏塔在常压下分离苯－甲苯液体混和物。在全浓度范围内，体系的平均相对挥

发度为2.5。泡点进料，进料量为100kmol/h。进料中苯含量为0.4(摩尔分率)。规定塔顶产品中苯的含量为0.9，苯的回收率为95％以上。塔顶采用全凝器，泡点回流，回流比取为最小回流比的1.5倍，塔釜采用间接蒸汽加热。求1.塔底产品浓度；2.精馏段操作线方程和提馏段操作线方程；3.从塔顶开始数起，离开第二块板的液相组成（小数点后取三位数）。

7. 苯、甲苯两组分混合物进行常压蒸馏，原料组成X(苯)＝0.7，要求得到组成为0.8的塔顶

产品（以上均为摩尔分率），现用以下三种方法操作：连续平衡蒸馏、简单蒸馏（微分蒸馏）、连续蒸馏。在三种情况下，塔顶用一分凝器，其中50%的蒸汽冷凝返回塔顶。出冷凝器的蒸汽与冷凝液体呈平衡。对每种方法进料量均为100kmol/h，问塔顶、塔釜产量各为多少？汽化量为多少？已知α=2.46。

8.

在常压连续精馏塔中，分离苯—甲苯混合液。原料液流量为1000kmol/h，组成为含苯0.4（摩尔分率，下同）泡点进料。馏出液组成为0.9，釜液组成为0.00667，操作回流比为最小回流比的1.5倍，操作条件下平均相对挥发度为2.5，试求：1.提馏段操作方程 2.离开第二层理论板（从塔顶往下数）的气相组成y2

9.

在常压连续精馏塔中，分离两组分理想溶液。原料液组成为0.5（摩尔分率，下同）饱和气体进料。馏出液组成为0.9，釜液组成为0.05，操作回流比为最小回流比的2.0倍，操作条件下平均相对挥发度为3.0，试求：1.提馏段操作线方程 2.离开第二层理论板（从塔顶往下数）的气相组成y2 .

10. 在常压连续精馏塔中，分离两份理想溶液。原料液组成为0.5（摩尔分率，下同），饱和蒸

汽进料，馏出液组成为0.9，釜液组成为0.05。操作回流比为最小回流比的2倍。操作条件下平均相对挥发度为3.0，试求：1.提馏段操作线方程 2.离开第二层理论板（从塔顶往下数）的气相组成y2。

11. 试计算压力为101.33KPa，温度为时84℃，苯-甲苯物系平衡时，苯与甲苯在液相和气相

中的组成。

(xA?0.818 yA?0.92)

12. 苯-甲苯混合液初始组成为0.4（摩尔分率，下同），在常压下加热到指定温度，测得平衡

的液相组成x为0.257、汽相组成y为0.456，试求该条件下的液化率。 (q=0.281)

9

13. 某两组分混合气体，其组成y?0.6（摩尔分率）,通过部分冷凝将蒸汽量中的

为饱和液体，试求此时的气、液相组成。气液平衡关系为y?0.46x?0.549 (x?0.5085； y?0.783 )

2流量冷凝314. 在连续精馏塔中分离两组分理想溶液，原料液流量为75kmol/h，泡点进料。精馏段操作线

方程和提馏段操作线方程分别为y?0.723x?0.263和y?1.25x?0.018 试求精馏段及提馏段的上升蒸汽量。 (V?V??142.3kmol/h)

15. 在常压连续精馏塔中，分离含甲醇为0.4（摩尔分率）的甲醇-水混合液。试求进料温度

40℃为时得q值。已知进料泡点温度为75.3℃。操作条件下甲醇的汽化潜热为1055KJ/kg、比热为2.68KJ/(kg.℃)；水的汽化潜热为2320KJ/kg，比热为4.19KJ/（kg.℃）。 16. 将含易挥发组分为24%的原料加入一连续精馏塔中，要求馏出液组成为95%，釜液组成为

3%（均为易挥发组分的摩尔分率）。已知进入冷凝器中蒸汽量为850kmol/h，塔顶回流液量为670kmol/h，试求塔顶、塔釜产品量及回流比。 （D=180kmol/h ； W=608.6kmol/h ； R=3.72）

17. 用板式精馏塔在常压下分离苯－甲苯混合液，塔顶为全凝器，塔釜用间接蒸汽加热，平均

相对挥发度为2.47，进料为150kmol/h、组成为0.4（摩尔分率）的饱和蒸汽，回流比为4，塔顶馏出液中苯的回收率为0.97，塔釜采出液中甲苯的回收率为0.95，求：1.塔顶馏出液及塔釜采出液的组成；2.精馏段及提馏段操作线方程；3.回流比与最小回流比的比值。 （0.928、0.021；精馏线y=0.8x+0.1856、提馏线y=1.534x-0.0112；R/Rmin=1.4）

18. 在由一层理论板和塔釜组成的精馏塔中，每小时向塔釜加入苯－甲苯混合液100kmol，含

苯量为50%（摩尔％，下同），泡点进料，要求塔顶馏出液中含苯量为80%，塔顶采用全凝器，回流液为饱和液体，回流比为3，相对挥发度为2.5，求每小时获得的塔顶馏出液量Ｄ，塔釜排出液量Ｗ及浓度xw。

（D=17.0kmol/h, W=83.0kmol/h, xW=0.4385）

19. 用精馏分离某水溶液，水为难挥发组分，进料F=1kmol/s，xF=0.2（摩尔分率，下同），

以饱和液体状态加入塔中部，塔顶馏出量D=0.3kmol/s，xD=0.6，R=1.2Rmin，系统a=3，塔釜用饱和水蒸汽直接通入加热。试求：1.蒸汽通入量;2.提馏段操作线 （V=0.57kmol/s； y= 2.23x-0.0351）

10

萃取相组成( )，萃取液组成( )

A、增大 B、减小 C、不变 D、无法判断

7. 在萃取过程中，若F代表原料液量，S代表萃取剂量，M代表混合液量，E代表萃取相量，

R代表萃余相量，则（ ）

A、F+R=M B、F+S=M C、F+E=M D、S+E=M

8. 在萃取过程中，若F代表原料液量，S代表萃取剂量，E‘代表萃取液量，R’代表萃余液量，

则有（ ）。

A、S+R‘=F B、E’+S=F C、R‘+E’=F D、S+E‘=R’

9. 在单级萃取中，在保持原料液组成xF及萃余相组成xA不变的条件下，用含有少量溶质A

的萃取剂代替纯溶剂，则萃取相组成yA将（ ），萃取液与萃余液量E‘/R‘的比值将（ ）。

A、增大 B、不变 C、降低 D、不一定

10. 用萃取剂S对A、B混合液进行单级萃取，当萃取剂用量加大时（F、xF保持不变），则所

得萃取液的组成y‘A将（ ），萃取率将（ ）。

A、增大 .B、减小 C、不变 D、不一定 11. 对于一定的物系，影响萃取分离效果的主要因素是（ ）与（ ）。

A、温度 B、原料液量F C、萃取剂量S D、溶剂比S/F

二、填空题

1. 稀释剂B与萃取剂S的互溶度愈 ，操作温度愈 ，两相区面积就愈 ，愈不利

于萃取分离。

2. 在萃取塔实验中，维持塔内两相界面稳定的较好一种方法是

________________________________________。

3. 在多级错流萃取过程的计算中，每使用一次平衡关系（即联结线），说明需

要 。

4. 三角形坐标图上任一边上的点代表一个 元混合液组成点，三角形内的任一点代表一

个 元混合液组成点，三角形的任一顶点代表一个 组成点，

5. 在多级逆流萃取中，欲达到同样的分离程度，溶剂比愈大则所需理论级数愈 。 6. 萃取是利用 的过程。

36

7. 在单级萃取器中用纯溶剂S提取两组分混合液中的组分A，测得萃取相和萃余相中组分A

的质量分率分别为0.39和0.20。操作条件下B与S可视为不互溶，则组分A的分配系数kA= ，溶剂的选择性系数β= 。

8. 萃取操作中，稀释剂与萃取剂的互溶度愈 ，选择性系数β愈 ，得到的

萃取液组成愈 。

9. 萃取剂S与稀释剂的B的互溶度愈 ，分层区面积愈 ，可能得到

‘的萃取液的最高组成ymax愈 。

10. 若萃取相和萃余相在脱溶剂后具有相同的组成，并且等于原料液的组成，则说明萃取剂的

选择性系数β= 。

11. 当萃取剂的用量为最小时，将出现 ，此时所需的理论级数为 。 12. 选择萃取剂应考虑的主要因素有 、 、 13. 与 。

14. 萃取中根据两相接触方式的不同，分为 和 ；根据加料方式

的不同，级式萃取又分为 、 和 。

15. 多级错流萃取的特点是 、 、和 。 16. 多级逆流萃取的特点是 、 、 和 。 17. 为提高萃取分离效果，分散相应选择 与 的液相。

三、计算题

1. 在多级逆流萃取设备中，将A、B混合物进行分离，纯溶剂S的用量为40kg/h。B与S完

全不互溶，稀释剂B为60kg/h，分配系数K?YA/XA?1.5（Y、X均为质量比）进料组成XF=0.425kgA/kgB，要求最终组成Xn?0.075kgA/kgB，试求所需的理论级数n。 2. 用纯溶剂S对A、B两组分混合液进行萃取分离。在操作条件下B、S可视为完全不互溶，

且质量比表示相组成的分配系数K=4。已知：混合液由100gB及15gA组成，试比较如下三种操作所得最终萃余相的组成。1.用100gS进行单级萃取；2.用100gS等分两份进行错流萃取；3.用100gS进行两级逆流萃取。

3. 用高度为6m的填料塔中用纯溶剂S萃取A、B混合液中的溶质A。操作条件下B、S可视为

完全不互溶，两相的平衡方程为Y=0.8X（Y、X均为质量比组成，下同），要求从XF=0.65

37

降至Xn?0.05，操作溶剂比S/B=1.25，试求：1.溶剂实际用量为最小用量的倍数；2.填料层的HOR及HETS。

4. 用纯溶剂45在单级萃取器中处理A、B两组分混合液。料液处理量为30，其中组分A的质

量比组成为XF=0.3。操作条件下组分B、S可视为完全不互溶，且两相的平衡方程为Y=1.2X。试求组分A的萃出率φA。

5. 对于上题的体系，为提高组分A的回收率，特设计三种方案，即：1.用45kg/h的萃取剂

等分两份进行两级错流萃取；2.用45kg/h的萃取剂等分两份进行两级逆流萃取；3.在传质单元数NOR=2的填料塔中进行逆流萃取。

6. 用高度为4m的逆流萃取塔中用水作萃取剂处理乙醛和甲苯的混合液。原料液处理量为

1200，其中乙醛的质量分率为0.05，要求最终萃余相中乙醛含量不高于0.005，操作溶剂比（S/R）为0.455。操作条件下水和甲苯可视为完全不互溶，且两相的平衡方程为Y=2.2X（Y、X均为质量比组成，下同），试求：1.操作溶剂比为最小溶剂比的的倍数及水的用量；2.填料层的HOR及理论级当量高度要求从XF=0.65降至Xn?0.05，操作溶剂比S/B=1.25，HETS。

第10章 干燥 一、选择题

1. 温度为t0湿度为H0，相对湿度为φ0的湿空气经过间壁蒸汽加热的预热器后,空气的温度为

t1,湿度为H1,相对湿度为φ1则（ ）。

A、 H1>H0 B、 φ0>φ1 C、H1φ1 2. 物料的平衡水分一定是（ ）。

A、非结合水分 B、自由水分 C、结合水分 D、临界水分

3. 已知湿空气的下列哪两个参数，利用H—I图可以查得其它未知参数（ ）。

A、水汽分压P，湿度H B、露点td，湿度H C、湿球温度tw，干球温度t D、焓I，湿球温度tw 4. 湿空气通过换热器预热时，该过程的经历为（ ）。

38

A、等焓过程 B、等相对湿度过程 C、等温过程 D、等湿度过程 5. 空气的饱和湿度Hs是湿空气的如下参数的函数：( ) 。

A、 总压及干球温度； B、 总压及湿球温度 C、 总压及露点 D、 湿球温度及焓

6. 已知湿空气的下列哪两个参数，利用t-H图或H-I图，可以查得其他未知参数( )。

A、 (tw ,t) B、 (td ,H) C、 (p ,H) D、 (I ,tw) 7. 对于一定干球温度的空气， 当其相对湿度愈低时，其湿球温度 ( )。

A、 愈高 B、 愈低 C、 不变 D、 不一定，尚与其它因素有关。 8. 对湿空气的预热过程，随温度的提高空气的湿度( )，相对湿度( ) ，焓值

( )。

A、增大 B、不变 C、减小 D、无法判断 9. 物料中的水分超过X* 的那部分水分称为( )。

A、平衡水分 B、结合水分 C、非结合水分 D、自由水分

10. 在湿空气的预热过程中，随着湿空气温度的升高，湿空气的湿度（ ），相对湿度

（ ），焓值（ ）。

A、增加 B、不变 C、降低 D、无法判断

11. 在湿空气的H—I图上，已知湿空气的两个参数（ ），即可确定湿空气的状态点。

A、H和td B、t和tW C、p和H D、I和tW

12. 在等焓干燥过程中，湿空气的温度（ ），湿空气的湿度（ ），湿空气的相对湿度

（ ）。

A、增加 B、不变 C、降低 D、无法判断 13. 露点是指湿空气在（ ）达到饱和时的温度。

A、等温增湿 B、等湿降温 C、等湿升温 D、等温减湿

14. 在等焓干燥过程中，湿空气的温度（ ），湿空气的湿度（ ），湿空气的相对湿度

（ ）。

A、增加 B、不变 C、降低 D、无法判断

15. 已知湿空气的如下两个参数，便可确定其它参数（ ）。

A、 H，p B、 H，td C、 H，t D、 I，tas 16. 湿空气在预热过程中不变的参数是（ ）。

A、焓 B、相对湿度 C、湿球温度 D、露点

39

17. 当空气的相对湿度φ=60%时，则其三个温度t干球温度、tw 湿球温度、td露点之间的关系

为（ ）。

A、 t=tw=td B、t>tw>td C、 t< twtw=td 18. 物料的平衡水分一定是( )。

A、结合水分 B、非结合水分 C、临界水分 D、自由水分 19. 同一物料，如恒速阶段的干燥速率加快，则该物料的临界含水量将（ ）。

A、不变 B、减小 C、增大 D、不一定

20. 已知物料的临界含水量为0.18（干基，下同），现将该物料从初始含水量0.45干燥至0.12，

则干燥终了时物料表面温度?为（ ）。

A、??tw B、??tw C、??td D、??t

21. 利用空气作介质干燥热敏性物料，且干燥处于降速干燥阶段，欲缩短干燥时间，则可采取

的最有效的措施是（ ）。

A、提高干燥介质的温度 B、增大干燥面积，减薄物料厚度 C、降低干燥介质的相对湿度 D、提高空气的流速

二、填空题

1. 在干燥操作中，常根据物料中所含的水分被除去

的难易程度而划分为______水分和_______水分，还可根据物料中所含水分在一定条件下能否用对流干燥的方法将其除去划分为____ __水分和___ __水分。

2. 如图是干燥速率曲线，图中AB段称为干燥的预

热阶段，BC段称为____________阶段，CDF段称为____________阶段。

3. 干燥是指____________________________________的化工单元操作。

4. 湿空气经预热后相对湿度φ将_______。对易龟裂的物料，常采用_______的方法来控制进

干燥器的φ值。干燥操作的必要条件是_______，干燥过程是_______相结合的过程。 5. 在用热空气干燥某固体物料的实验中，干湿球温度计的读数的用处是

____________________________________________________________。

40

6. 平衡水分不仅与湿物料种类有关，还与 有关。因此，同一湿物料根据干燥条件

的不同，可具有 的平衡水分。

7. 用热空气干燥固体湿物料中的水分，此干燥操作能够进行的必要条件是 。 8. 物料的平衡水分一定是 。

9. 物料中的平衡水分的多少与____________性质和_____________性质有关。 10. 恒速干燥阶段除去的水分为__________降速干燥阶段除去的水分为________和

_________，整个干燥过程除去的水分都是 _____________水分 。 11. 物料中的结合水分的多少与___________________性质有关。

12. 饱和空气在恒压下冷却， 温度由ｔ1降至ｔ2，此时其相对湿度 ，湿球温

度 ，.露点 。

13. 若维持不饱和空气的湿度H不变，提高空气的干球温度，则空气的湿球温度 ，露

点 ，相对湿度 。(变大,变小,不变,不确定)

14. 干燥操作中， 干燥介质（不饱和湿空气）经预热器后湿度 ， 温度 。当物料

在恒定干燥条件下用空气进行恒速对流干燥时，物料的表面温度等于 温度。 15. 已知在ｔ＝50℃、P＝1atm时， 空气中水蒸汽分压Pv ＝55.3mmHg，则该空气的湿含量H

＝ ；相对湿度Φ＝ ；（50℃时,水的饱和蒸汽压为92.51mmHg） 16. 当空气的温度t 、湿度H 一定时，某物料的平衡含水量为X* ，若空气的湿度H 下降，则

平衡含水量 。

17. 恒定干燥条件下，恒速干燥阶段属于 控制阶段，降速干燥阶段属于

控制阶段。

18. 常压下，湿度H 一定的湿空气，当气体温度t 升高时，其露点td 将 ，而当总压P 增

大时，td将 。

19. 在干燥过程中，干燥介质的作用是 。

20. 恒速干燥阶段又称为表面汽化阶段，此阶段汽化的水分为 水分，干燥速率取决

于 。

21. 对不饱和湿空气，湿球温度 露点温度；而对于饱和湿空气，绝热饱和温度 干

球温度。

22. 降速干燥阶段又称为物料内部水分扩散阶段，此阶段汽化的水分为 水分，

干燥速率取决于 。

23. 对不饱和湿空气，湿球温度 露点温度；而对于饱和湿空气，绝热饱和温度 干

41

球温度。

24. 恒定干燥条件是指____________的_____________，_______________，及__________，

_____________都不变。

25. 当物料在恒定干燥条件下用空气进行恒速对流干燥时，物料的表面温度等于_________温

度，此时干燥除去的是_________水分。

26. 不饱和湿空气，干球温度__________湿球温度，露点_______湿球温度，干燥操作中，干

燥介质（湿空气）经预热后湿度_________，温度_______。当物料在恒定干燥条件下用空气进行恒速对流干燥时，物料的表面温度等于_________温度。

27. 物料的平衡水份分必定是____________，而_____________肯定是自由水份，一般来说，

恒速干燥阶段汽化的水份为_______________，当物料的含水量降至__________，便转入降速阶段。

28. 对于不饱和的湿空气，干球温度__________湿球温度，露点_______湿球温度。 29. 对流干燥操作的必要条件是 ；干燥过

程是 相结合的过程。

30. 在101.3kPa的总压下，将饱和空气的温度从t1降至t2，则该空气的下列状态参数变化的

趋势是：相对湿度φ ，湿度H ，湿球温度tw ，露点温度td 。 31. 在实际的干燥操作中，常用 来测量空气的湿度。

32. 恒定的干燥条件是指空气的 、 、 均不变的干燥过程。 33. 恒速干燥阶段又称 影响该阶段干燥速率的主要因素

是 ；降速干燥阶段又称 控制阶段，影响该干燥阶段速率的主要因素是 。

34. 理想干燥器或绝热干燥过程是指 ，干燥介质进入和离开干

燥器的焓值 。

三、计算题

1. 在常压连续干燥器中将处理量为0.417kg/s的湿物料自含水量为47%干燥到5%（均为湿

基），采用废气循环操作，新鲜空气与废气混合后经预热器加热，再送入干燥器。循环比（废气中绝干空气质量与混合气中绝干空气质量之比）为0.8。新鲜空气的湿度为0.0116kg/kg绝干气，温度为22℃，废气的湿度为0.0789kg/kg绝干气，温度为52℃。假

42

设干燥过程为绝热过程，预热器的热损失可忽略不计。试求：1.水分蒸发量；2.绝干空气消耗量；3.干燥产品量；4.预热过程的耗热量；5.在H-I图上定性画出湿空气的状态变化情况。

2. 在一常压逆流干燥器中，干燥某湿物料，进预热器新鲜空气的湿度为0.0109kg/kg绝干气，

热焓为114.7kJ/kg绝干气，离开干燥器的空气的温度为30℃；湿物料初始状态为：干基含水量为0.0384kg/kg绝干料，热焓为40kJ/kg绝干料；干燥后产品的干基含水量为0.002kg/kg绝干物料，热焓为90.9kJ/kg绝干料；干燥产品流量为1000kg/h，干燥器热损失量为32520kJ/h。试求：1.水分蒸发量；2.新鲜空气消耗量。

3. 对某湿物料进行恒定干燥操作，干燥介质为湿空气。测得恒速阶段干燥时间为0.167小时，

平衡含水量X*=0.05kg水/kg绝干料，恒速阶段干燥速率为1.5kg/(m2.h)，降速阶段干燥线为直线，每公斤绝干物料的干燥面积为0.22m2，若将该物料从含水量17％降到6％（均为湿基），求所需的干燥时间。

4. 某常压连续干燥器采用热空气为干燥介质干燥某湿物料，湿物料进干燥器前的含水量是

0.25kg水/kg绝干料，出干燥器前的含水量是0.01kg水/kg绝干料，干燥器的生产能力为400kg/h(以干燥后的产品计)。进预热器前的新鲜空气的温度为20℃，湿度为0.01kg水/kg绝干气，离开预热器后热空气的温度为90℃，空气离开干燥器时的温度为40℃，湿度为0.03kg水/kg绝干气。求1.水分蒸发量W；2.新鲜空气消耗量L’,m3/h；3.进干燥器湿物料量G1，kg/h。

5. 在一连续干燥器中，每小时处理湿物料1000kg，经干燥后物料含水率由8%降至2%（均为

湿基）。温度为20 oC，湿度为0.009kg水/kg绝干气 的新鲜空气经预热器预热到90 oC后进入干燥器，离开干燥器时空气湿度为0.022kg水/kg绝干气。试求：1.原新鲜空气的消耗量 2.预热器内的传热量。

6. 在一连续干燥器中，每小时处理湿物料1000kg，经干燥后物料含水率由8%降至2%（均为

湿基）。温度为20C，湿度为0.009kg水/kg绝干气 的新鲜空气经预热器预热到90C后进入干燥器，离开干燥器时空气湿度为0.022kg水/kg绝干气。试求：1.水分蒸发量W,； 2.新鲜空气消耗量L’,m3/h；3.干燥的产品流量G2, kg/h；4. 预热器补充的热量QP，kJ/h。 7. 在常压连续干燥器中干燥某固体湿物料。已知新鲜空气温度为15℃，湿度为0.0073kg水

/kg干空气，该空气在预热器中预热至90℃后送入干燥器，离开干燥器的废气温度为50℃，湿度为0.023kg水/kg干空气，固体湿物料初始含水量为13%（湿基，下同），干燥产品含水量为0.99%，干燥产品为237kg/h，试求：1.水分蒸发量，kg/h；2.绝干空气消耗量，

43

o

o

kg/h；3.进干燥器湿物料量，kg/h；4.预热器的传热量，kw。

8. 湿空气总压力101.33Pa， 干球温度为40℃， 露点为25℃, 试求:1. 水气分压；2.湿度；

3.相对湿度；(4)焓。

(P=3.17kPa； H=0.02kg/kg绝干气；φ=0.43； I=92KJ/kg绝干气)

9. 湿空气总压为50kPa，干球温度为60℃，相对湿度为40%，试求:1.水气分压；2.湿度；3.

湿比容。

(P=7.97kPa; H=0.118kg/kg绝干气; VH=2.27m3/kg绝干气)

10. 去湿设备中将空气中的部分蒸汽除去，操作压力为101.33kPa。空气进口温度为20℃，水

蒸气分压为6.62kPa，出口处水蒸气分压为1.4kPa。试计算每100m3进口空气所除去的水分量。 (3.92kg水)

11. 用一干燥器干燥某物料，已知湿物料处理量为1000kg/h，含水量由40%干燥至5%（均为湿

基）。试计算干燥水分量和干燥收率为94%时的产品量。(368.4kg/h ；594kg/h) 12. 用连续干燥器干燥某物料，已知湿物料处理量为0.3kg/s, 物料由含水量40%干燥到5%(均

为湿基), 试求绝干物料量Gc水分蒸发量W及干燥产品量G2。 (Gc=0.18kg/s； W=0.111kg/s； G2=0.19kg/s)

13. 在常压连续干燥器中干燥某湿物料, 每小时处理物料1000kg, 经干燥后物料含水量由40%

降至5%(均为湿基)。进干燥器空气温度为10℃, 其中所含水气分压为1.0kPa，空气在40℃、Φ=70%下离开干燥器。试求所需新鲜空气量,kg/s。40℃下水饱和蒸气压为7.4kPa。 (L=3.783kg/s)

14. 某物料在连续理想干燥器中进行干燥。物料处理量为1kg/s, 物料含水量由5%降到1%(均

为湿基)。空气初始温度为20℃,湿度为0.005kg/kg绝干气, 空气进干燥器时温度为150℃, 出干燥器时温度为70℃。试求:1.空气消耗量；2.预热器传热量。 (L=1.3kg绝干气/s;；Qp=173kw)

15. 利用气流干燥器将含水量20%的物料干燥到5%(均为湿基)。已知湿物料处理量为

1000kg/h。空气初始温度为20℃，湿度为0.011kg/kg绝干气, 空气经预热后进入干燥器, 空气离开干燥器时温度为60℃、湿度为0.04kg/kg绝干气, 并为等焓干燥过程。试求1.空气量,m3/h(按进预热器状态计)；2.进干燥器时空气温度；3. 预热器传热量。 (V=4592m3/h； t1=133℃； Qp=170kw)

16. 在恒定干燥条件下干燥某湿物料。降速阶段干燥速率曲线为直线,且已知恒速阶段干燥速

44

率Uc为1.5kg/(m2.h)，临界含水量Xc为0.2(干基,下同),平衡含水量X*为0.05, 单位干燥面积的绝干物料量Gc/A为40kg绝干料/m2. 湿物料质量为2000kg.试求将该物料由含水量X1=0.38降到X2=0.1时所需的干燥时间。 (τ=9.19h)

17. 在常压连续干燥器中干燥某固体湿物料。已知新鲜空气温度为15℃、湿度为0.0073kg水

/kg干空气、焓为35KJ/干空气，该空气在预热器中预热至90℃后进入干燥器，离开干燥器的废气温度为50℃，湿度为0.023kg水/kg干空气，固体湿物料初始含水量为13%（湿基，下同），干燥产品含水量为0.99%。干燥产品量为237kg /h 。试求：1.经预热后湿空气的湿度和焓；2.干燥过程中除去的水分量；3.绝干空气消耗量；4.预热器传热量。 （H =0.0073k水/干空气、I =110.3KJ /kg干空气；W =32.62kg水/h ；L =2078kg干空气/h ；Qp =43.5kw）

18. 物料在常压理想干燥器中进行干燥，湿物料的流率为

，初始湿含量（湿基，下同）

为3.5%，干燥产品的湿含量为0.5%。空气状况为：初始温度为25℃、湿度为

，经预热后进干燥器的温度为160℃，如果离开干燥器的温度选定为

60℃，试分别计算需要的空气消耗量及预热器的传热量。 （L =0.767kg/h； Qp =105.55W ）

19. 某湿物料在恒定干燥条件下经过5.5小时的干燥，其干基含水量自0.35降至0.10，若在

相同干燥条件下，需要物料含水量从0.35降至0.05，试求干燥时间。物料的临界含水量为0.15，平衡含水量为0.04，假设在将速阶段中干燥速率与物料自由含水量 正比。 (τ=9.57h )

20. 在恒定干燥条件下的箱式干燥器内，将湿物料由湿基含水量25%干燥到6%，湿物料的处理

量为150㎏，实验测得：临界干基含水量为0.2，试计算1.总共除去的水分；2.在恒速阶段和降速阶段各除去多少水分。 （W =30.32kg； W1=15kg ；W2 =15.32kg ）。

21. 乙醇水溶液中，乙醇的质量分率为0.25，试求其摩尔分率。 （xA?0.115）

22. 温度为20℃，湿度为0.01Kg/Kg绝干气的常压新鲜空气在预热器中被加热到75℃后送入

干燥器，进行等焓干燥，离开时温度为40℃，绝干空气流量为2000Kg/h，湿物料含水量

45

成

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