(完整版)化工原理下册习题及章节总结(陈敏恒版).doc
更新时间:2023-04-16 08:06:01 阅读量: 实用文档 文档下载
第八章课堂练习:
1、吸收操作的基本依据是什么?答:混合气体各组分溶解度不同
2、吸收溶剂的选择性指的是什么:对被分离组分溶解度高,对其它组分溶解度低
3、若某气体在水中的亨利系数 E 值很大,说明该气体为难溶气体。
4、易溶气体溶液上方的分压低,难溶气体溶液上方的分压高。
5、解吸时溶质由液相向气相传递;压力低,温度高,将有利于解吸的进行。
6、接近常压的低浓度气液平衡系统,当总压增加时,亨利常数 E 不变, H 不变,相平衡常数 m 减小
1、①实验室用水吸收空气中的O2 ,过程属于( B )
A 、气膜控制B、液膜控制C、两相扩散控制
② 其气膜阻力(C)液膜阻力 A 、大于B、等于C、小于
2、溶解度很大的气体,属于气膜控制
3、当平衡线在所涉及的范围内是斜率为m 的直线时,则 1/Ky=1/ky+ m /kx
4、若某气体在水中的亨利常数 E 值很大,则说明该气体为难溶气体
5 、总传质系数与分传质系数之间的关系为l/KL=l/kL+1/HkG ,当(气膜阻力 1/HkG) 项可忽略时,表示该吸收过程为液膜控制。
1、低含量气体吸收的特点是L 、 G 、Ky 、 Kx 、T 可按常量处理
2、传质单元高度HOG 分离任表征设备效能高低特性,传质单元数NOG 表征了(分离任务的难易)特性。
3、吸收因子 A 的定义式为 L/ ( Gm ),它的几何意义表示操作线斜率与平衡线斜率之比
4、当 A<1 时,塔高 H= ∞,则气液两相将于塔底达到平衡
5、增加吸收剂用量,操作线的斜率增大,吸收推动力增大,则操作线向(远离)平衡线的方向偏移。
6、液气比低于(L/G ) min 时,吸收操作能否进行?能
此时将会出现吸收效果达不到要求现象。
7、在逆流操作的吸收塔中,若其他操作条件不变而系统温度增加,则塔的气相总传质单元
高度 HOG 将↑,总传质单元数NOG将↓,操作线斜率(L/G )将不变。
8、若吸收剂入塔浓度 x2 降低,其它操作条件不变,吸收结果将使吸收率↑,出口气体浓度↓。
x2 增大,其它条件不变,则
9、在逆流吸收塔中,吸收过程为气膜控制,若进塔液体组
成气相总传质单元高度将( A )。
A. 不变
B.不确定
C.减小
D. 增大
吸收小结:
1、亨利定律、费克定律表达式
及温度而异,单位与压强的
2、亨利系数与温度、压力的关系; E 值随物系的特性单
位一致; m 与物系特性、温度、压力有关(无因次)
3、 E 、 H 、 m 之间的换算关系
4、吸收塔在最小液气比以下能否正常工作。
5、操作线方程(并、逆流时)及在y~x 图上的画法
6、出塔气体有一最小值,出塔液体有一最大值,及各自的计算式
7、气膜控制、液膜控制的特点
8、最小液气比(L/G)min 、适宜液气比的计算
9、加压和降温溶解度高,有利于吸收
减压和升温溶解度低,有利于解吸
10、溶剂用量的计算
11、低浓度气体吸收的HOG 、 NOG 、ym 及塔高度H 的计算
12、回收率η的计算
13、出塔气体浓度y2、出塔液体浓度x1 的计算
14、吸收塔操作与调节
第九章:
1.两组份的相对挥发度越小,则表示分离该物系越
B。 A 容易; B 困难; C 完全; D 不完全。
2.α> 1 则表示组分 A 和 B 1,α=1则表示组分A
和B 2 。①能用普通蒸馏方法分离;②不
能用普通蒸馏方法分离。
3.一定组成的二元蒸馏操作,压强越大,则α越
小,泡点温度越高,对分离越不利。
1.简单蒸馏过程中,釜内易挥发组分浓度逐渐减少,其沸点则逐渐升高。2.平衡蒸馏和简单蒸馏的主要区别在于。平衡:连续,定态;简单:间歇,非定态3.在馏出液量相同的条件下,二元理想溶液的简单蒸馏和平衡蒸馏(闪蒸)的结果比较:得到的馏出物浓度(平均)B。
A. y 简= y 平
B. y 简> y 平
C.y 简< y 平
1.精馏过程是利用多次部分汽化和多次部分冷凝的原理而进行的。
2.精馏过程的回流比是指液相回流量与塔顶产品量之比。
3.什么是理论板?离开的气液两相达平衡,温度相等
4.精馏塔中的恒摩尔流假设,其主要依据是各组分的摩尔气化热相等,但精馏段与
提馏段的摩尔流量由于进料热状态不同的影响而不一定相等
5.分离要求一定,R 一定时,在五种进料状况中,
冷液体进料的q值最大,其温度小于泡点,
此时,提馏段操作线与平衡线之间的距离最远,
分离所需的总理论板数最少。
6.当进料为气液混合物,且气液摩尔比为 2 比3 时,
则进料热状况参数q值为7.试述五种不同进料状态下的
③气液混合物进料0 0.6。? q值:①冷液体进料 ;④饱和蒸气进料 q>1;②泡点液体进料 q=0 ;⑤过热蒸气q<0 q=1 。 ; 1.最小回流比是指塔板数趋近无穷大时的回流比; 通常适宜的回流比为最小回流比的 1.2~2.0 倍。 2.与全回流相对应的理论塔板数最少,R=无穷大。 3.在全回流时,精馏段操作线斜率为1,若塔顶第2块理论板下降液体组成为 则第 3 块理论板上升的气相组成y3 = 0.8。 4.二元溶液连续精馏计算中,进料热状态的变化引起D的变化。 x2 = 0.8 , A 平衡线; C 平衡线与操作线;B 平衡线与q线; D 操作线与q线。 5.精馏塔设计时,若将进料热状态从q=1 变为q > 1,其他均为定值,设计所需理论板数B 。 A 增加; B 减少;C不变; D 判断依据不足 6.精馏塔设计时,当回流比加大时,所需要的理论板数↓,同时蒸馏釜中所需要的加 热蒸汽消耗量↑,塔顶冷凝器中冷却剂消耗量↑ 7.某精馏塔设计时,若将塔釜由原来的间接蒸汽加热改为直接蒸汽加热,而保持xF,D ,F ,q,R,xD 不变,则W/F 增大,xW 减小,提馏段操作线斜率不变,理论板数增大。(增加,减小,不变,不确定) 1.精馏塔操作时,增大回流比,若维持 F , xF, q, D 不变,则精馏段液气比L/V增大,提馏段液气比 L/V 减小,塔顶xD增大,塔底xW减小。 2.精馏塔操作时,加料热状态由原来的饱和液体进 料改为冷液进料,且保持 F , xF , V, D 不变,则 此时 R不变,L/V不变,L/V减少,xD增大xW减少,。(增加,不变,减少) 3.精馏塔操作时,保持F, q, xW , xD, V 不变,增 大 xF,则: D增大,R减小,L/V减小。 4、操作中的精馏塔,保持 F , xF , q, R 不变,增 加 W ,则: L/V不变,V减小。 5、精馏操作时,若 F , xF, q,R 均不变,而将 D 增大,则:L增大6.精馏塔操作时,保持F, xF, q, V 不变,增加回 流比,则此时D减小,L/V增大,塔顶xD增大。精馏章小结:, ,V 增大。 1、 t-x-y 和 y-x 图及其应用。 2、相对挥发度定义、计算式。 3、平衡蒸馏与简单蒸馏 4、全塔物料衡算 5、五种加料热状态的q 值及各段流率变化 6、精操线、提操线、q 线方程、平衡线方程求法及画法。 7、 NT 求法(二种),加料板位置的确定。 8、 Rmin 与 Nmin 求法、计算、作图。 9、直接蒸汽加热操作线方程及画法。 10、分凝器相当于一块理论板 11、全塔效率和单板效率 N T E mv y n y n 1 E0 y n y n N p 1 12、精馏塔操作条件的变化对xW , xD 的影响 13、多组分精馏塔数目的确定。 第十四章 : 1.已知湿空气的下列哪两个参数,利用I-H 图可以查得其他未知参数 ( D )。 A ( I , tW) B (td , H ) C (pW, H ) D ( tW , t ) 2.饱和湿空气在恒压下冷却,温度由 t 降至 t ’,此时其相对湿度不变,湿度变小,湿球温度变小,露点变小。 3.不饱和湿空气,干球温度> 湿球温度,露点温度< 湿球温度。 4.对不饱和湿空气进行加热,使温度由t1 升至 t2,此时其湿球温度增加,相对湿度 减小,露点不变,湿度不变,水汽分压不变 5.在 100kPa 下,湿空气的温度为295K ,相对湿度为60% ,当加热到373K 时,下列状 态参数将如何变化?湿度不变,相对湿度减小,湿球温度增加露点不变 焓增加。 6.以空气作为湿物料的干燥介质,当所用空气的相对湿度较大时,湿物料的平衡水分相 应较大,自由水分相应较小。 7.对于被水蒸汽所饱和的空气,其干球温度t,湿球温度tW ,绝热饱和温度tas,露点温 度 td 的关系是: t = tW = tas = td。 8.指出相对湿度、绝热饱和温度、露点温度、湿球 温度中,哪一个参量与空气的温度无关。( D) A 相对湿度B湿球温度 C 绝热饱和温度D露点温度 , 9.①如空气温度降低,其湿度肯定不变;②如空气 温度升高,其湿度肯定不变。则正确的判断是: A 两种提法都对B两种提法都不对 C ①对②不对D②对①不对 D 10.若维持不饱和空气的湿度露点不变,相对湿度 H 变小 不变,提高空气的干球温度,则空气的湿球温度 。 (变大,变小,不变,不确定) 变大, 11.物料中的平衡水分随空气温度升高而增 大; B 减小; C 不变; A ( B )。 D不一定,还与其它因素有关。 12.实际干燥操作中,测定空气中的水汽分压的实验方法是测量 湿球温度计来测量空气的湿度。 1.恒定的干燥条件是指空气的温度、湿度、速度以及与物料接触的状况都不变。 2.在恒速干燥阶段中,当空气条件一定,对干燥速率正确的判断是:露点 ( ;用 C ) 干、 A干燥速率随物料种类不同而有极大的差异;B干燥速率随物料种类不同而有较大的差异;C各种不同物料的干燥速率实质上是相同的;D不一定。 3.湿空气在预热过程中不变化的参数是 A 焓 B 相对湿度 C 露点温度( C) D 湿球温度 4.对于一定的干球温度的空气,当其相对湿度愈低时,则其湿球温度(愈低)。5.同一物料,在一定的干燥速率下,物料愈厚,则临界含水量( B)。 A 愈低B愈高C不变D不一定 6.在理想干燥器内,空气从干燥器入口至出口,露点(升高),湿球温度(不变7.若干燥器出口废气的温度变低而湿度变高可以提高热效率,但同时会降低干燥 速率,这是因为传质推动力降低。 ) 8.温度为t0,湿度为H0 ,相对湿度为φ0的湿空 气,经预热器后,空气的温度为t1,湿度为H1 , 相对湿度为φ 1,则( B ) A. H1 > H0 B. φ0>φ 1 C. H1 < H0 D. φ0<φ1 9.降低废气出口温度可以提高干燥器的热效率,但废气出口温度不能过低,否则可能会 出现返潮的现象。 10.空气预热温度提高,单位质量干空气携带的热量增加,干燥过程所需要的空气用 量减少,废气带走的热量减少,故干燥过程热效率增大。 小结: 1、概念: 空气:相对湿度、湿度、干球温度、湿球温度、露点温度、绝热饱和温度、湿热焓、湿比容 物料:平衡水分、自由水分、 结合水、非结合水 干基含水量Xkg 水 /kg 干料、湿基含水量 绝干物料量 GC 2、空气的湿度图(I — H 图)及应用: 已知空气的任意两独立参数查出其它参数。 空气单纯升温、降温和刚降到露点时,H 值不变;过露点后继续降温,有水析出, H 值降低。 3、等焓干燥过程的计算及图解计算: I 1 I 2 (1.01 1.88H 1 ) t1 2500H 1 (1.01 1.88H 2 )t2 2500H 2 4、公式: H 0.622 p w 0.622 p s p p w p s p p w X w p s 1 w 1.013 105 I (1.01 1.88H ) t 2500H H (0.772 1.244H ) 273 t 5、除去水分:273 p W G1 G2 G1 w1 G2 w2 G1 w1 w2 G2 w1 w2 1 w 2 1 w1 G C ( X 1 X 2 ) V (H 2 H 1 ) 6、空气用量: V W H 1 H 0 H 2 H 1 7、预热器加入的热量: Q p V ( I 1 I 0 ) V [(1.01 1.88H 1 )t1 2500H 1 ] [( 1.01 1.88H 0 )t 0 2500H 0 ] V (1.01 1.88H 1 )( t1 t0 ) Vc pH 1( t 1 t0 ) 8、干燥速率曲线 9、恒速干燥过程的特点及影响因素 第七章 小结: 1、关系式: W F 1 w 0 w Dr 0 F (i i 0 ) W ( I i ) Q l Dr 0 Fc 0 (t t 0 ) Wr Q l 2、热负荷: Q=Dr0=KA ( T-t ) 3、蒸发器的种类: 中央循环管式、外加热式、强制循环式、升膜式、降膜式 4、多效蒸发的流程及适用性: 平流加料:适用于易结晶的物料 并流加料:适用于料液的粘度随浓度增加变化不大的 物料 逆流加料:适用于料液的粘度随浓度增加而明显增加 的物料;各效传热系数大致相 等。 以上各种情况下的压力 P 、沸点 T 和浓度的变化情况如下表: (以三效为例进行比 较) 项目 平流加料 并流加料 逆流加料 压力 P1>P2>P3 P1>P2>P3 P1>P2>P3 浓度 各效相近 w1 w1>w2>w3 温度 t1>t2>t3 t1>t2>t3 t1>t2>t3 5、加热蒸汽的经济性: (每 1kg 加热蒸汽所能蒸发的水量) W/D 理论值:单效 =1,多效 =n ( 1kg 蒸汽可蒸发出 nkg 水) 实际值:单效 0.91,双效 1.75,三效 2.5 6、蒸发设备的生产强度: (单位时间、单位面积蒸发的水量) 单效: W Q K t U 1 A Ar r n 效: U n 1 U 1 n 7、温度差损失计算: 溶质存在使沸点升高 液柱高度使沸点升高
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