传质过程基础习题

第一章 传质过程基础

学生自测 一、选择与填空 （30分，每空2分）http://mchys.bokee.com/month.200807.html

1. 传质通量与_____相对应。

A. ； B. ； C. ； D. 。

2. 传质通量jA与_____相对应。

A.； B.； C. ； D. 。

3. 传质通量与_____相对应。

A. ； B. ； C. ； D. 。

4. 等分子反方向扩散通常发生在_______单元操作过程中；一组分通过另一停滞组分的扩散通常发生在_______单元操作过程中。

5. 描述动量和质量传递类似律的一层模型是________________；两层模型是_____________；三层模型是_______________。

6. 通常，气体的扩散系数与_____________有关，液体的扩散系数与_____________有关。

7. 表示_____________________对流传质系数， 表示_______________________对

流传质系数，它们之间的关系是__________________。

8. 对流传质系数与推动力_____相对应。

A. ； B. ； C. ； D. 。

9. 推动力与对流传质系数_____相对应。

A. ； B. ； C. ； D. 。

二、计算题 （40分，每题20分）

1. 在一根管子中存在有由CH（组分A）和He（组分B）组成的气体混合物，压力为1.013×105 4

Pa、温度为298K。已知管内的CH4通过停滞的He进行稳态一维扩散，在相距0.02m的两端，CH4的分压分别为 在He中的扩散系数为

Pa及

2

Pa，管内的总压维持恒定。扩散条件下，CH4

m/s 。试求算CH4的传质通量

。

2. 298 K的水以0.5 m/s的主体流速流过内径为25mm的萘管，已知萘溶于水时的施密特数

为2330，试分别用雷诺、普兰德—泰勒、卡门和柯尔本类比关系式求算充分发展后的对流

传质系数。

三、推导题 （30分，每题15分）

1. 对于A、B 二组元物系，试采用欧拉（Euler）方法，推导沿x、y方向进行二维分子传质时的传质微分方程。设系统内发生化学反应，组分A的质量生成速率为

kg/（m·s）

3

2. 试利用传质速率方程和扩散通量方程，将转换成。

一、选择与填空 （30分）

1. 吸收操作的原理是__________________。

2. 对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统，当总压增大时，亨利系数衡常数

将_____，溶解度系数

将_____。

将_____，相平

A. 增大； B. 不变； C. 减小； D. 不确定。

3. 在吸收操作中，以液相浓度差表示的吸收塔某一截面上的总推动力为_____。

A. ； B. ； C. ； D. 。

4. 等分子反方向扩散通常发生在_______单元操作过程中；一组分通过另一停滞组分的扩散通常发生在_______单元操作过程中。

5. 双膜模型、溶质渗透模型和表面更新模型的模型参数分别是_____、_____和_____。

6. 增加吸收剂用量，操作线的斜率_____________，吸收推动力_____________。

7. 脱吸因数的定义式为______________，它表示___________之比。

8. 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_____。

增大，其它条件不变，则

A. 不变； B. 不确定； C. 减小； D. 增大。

9. 推动力（）与吸收系数_____相对应。

A. ； B. ； C. ； D. 。

二、计算题 （70分）

1. 在压力为101.3kPa 、温度为30℃的操作条件下，在某填料吸收塔中用清水逆流吸收混合气中的NH3。已知入塔混合气体的流量为 220 kmol/h，其中含NH3为1.2% ( 摩尔分数)。操作条件下的平衡关系为Y =1.2X（X、Y均为摩尔比），空塔气速为1.25m/s；气相总体积吸收系数为0.06 kmol / (m·s)；水的用量为最小用量的1. 5倍；要求NH3的回收率为95%。试求：

3

（1）水的用量；

（2）填料塔的直径和填料层高度。（25分）

2. 已知某填料吸收塔直径为1m，填料层高度为4m。用清水逆流吸收某混合气体中的可溶组分，该组分进口组成为8%，出口组成为1%（均为mol%）。混合气流率为30kmol/h，操作液气比为2，操作条件下气液平衡关系为

。试求：

（1） 操作液气比为最小液气比的多少倍；

（2）气相总体积吸收系数；

（3）填料层高度为2m处的气相组成。（25分）

3. 在一逆流操作的填料塔中，用循环溶剂吸收某混合气体中的溶质。气体入塔组成为0.025（摩尔比，下同），液气比为1.6，操作条件下气液平衡关系为

。若循环溶剂组成为

0.001，则出塔气体组成为0.0025。现因脱吸不良，循环溶剂组成变为0. 01，试求此时出塔气体组成。（20分）

第一章 蒸馏

【学生自测】

一、选择与填空

1. 汽液两相呈平衡状态时，汽液两相温度__________，但汽相组成__________液相组成。

2. 汽液两相呈平衡状态时，若汽液两相组成相同，则汽相露点温度_____ 液相泡点温度。A. 相等； B. 大于；C. 小于；D. 不确定。

3. 所谓理论板是指___________________________________，且____________________。

4. 操作中的精馏塔，保持 、 ______。

、 、 不变，增加 ，则 _______，

A. 增加； B. 不变；C. 不确定；D.减小。

5.某二元物系，相对挥发度 ，则

，对 、 两层理论板，在全回流条件下，已知

__________________。

6. 精馏塔中由塔顶向下的第 、 、 层塔板，其汽相组成关系为_________。

A. ； B. ； C. ； D. 不确定。

7. 某精馏塔的精馏段操作线方程为 ________，馏出液组成为________。

，则该精馏塔的操作回流比为

8. 操作中的精馏塔，保持 、 、 、 、 不变，减小 ，则有_________。

A. D增加，R减小；B. D不变，R增加；

C. D减小，R增加；D. D减小，R不变。

9. 在塔的精馏段测得 ，则第三层塔板的

、 _________。

、< （均为摩尔分率），已知 ，

二、计算题

1. 在常压连续精馏塔内分离某理想二元混合物。已知进料量为 100 kmol/h， 其组成为0.55（摩尔分率，下同）；釜残液流量为45 kmol/h，其组成为0.05；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1.6倍；物系的平均相对挥发度为2.0。

（1）计算塔釜重组分的收率；

（2）求出提馏段操作线方程。

2. 在一连续精馏塔中分离某二元理想混合物。已知原料液的流量为100 kmol/h，组成为0.4（易挥发组分的摩尔分率，下同），泡点进料；塔顶采用全凝器，泡点回流，操作回流比为

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