化工原理题库整理

1. 吸收操作的基本依据是气体混合物各组分在某溶剂中溶解度的差异。吸收过程经济性主

要决定于吸收剂的选择。

2. 低温对吸收有利；低压对解吸有利。

3. 亨利定律有3种表达形式，在总压P<5atm下，若P增大，则m减小、E不变、H不变。若温度t下降，则m减小、E减小、H减小。

4. 在并流吸收设计中，L/G一定，若塔高趋于无穷，则理论板数将趋近于1。 5. 在稳态传质中，若在传质方向上某两点间传质推动力比另两点间的大，则表明该两点间

的阻力比另两点间的大。

6. 最小液气比对设计型是有意义的。如实际操作中，L/G<(L/G)min，则产生的结果是不能

达到分离要求。

7. 设计时，用纯水逆流吸收有害气体，平衡关系为y=2x，入塔y1=0.1，L/G=3，则出塔气

体浓度可降至0。若采用L/G=1.5，则出塔气体浓度可降至0.025。 8. 在吸收塔设计中，最大吸收率与吸收塔型式无关。 9. 当压力变大时，溶质在气相中的扩散系数将小。

10. 漂流因数可表示为(CM/CBM)，它反映总体流动对传质速率的影响。单向扩散中的漂流因

数>1，等分子反向扩散中漂流因数=1。（> = <）

11. 双膜理论的要点是：全部阻力集中在膜内，膜内为气态分子扩散；气液界面上无阻力，气液两相在界面上达平衡。 12. 在1atm、20℃下，某低浓度气体被清水吸收，气相传质分系数kG=0.1kmol/(m2·h·atm)，

气相传质分系数kL=0.25m/h，体系的溶解度系数1/H=150kmol/(m3·atm)，则该过程为气膜阻力控制。气相总传质系数Ky=0.1kmol/(m2·h·Δy)，液相总传质系数Kx=0.037kmol/(m2·h·Δx)。

13. 低浓度难溶气体在填料塔中被逆流吸收时，若其他条件不变，但入塔气量增加，则气相

总传质单元高度HOG将增大，气相总传质单元数NOG将减小，液相总传质单元数NOL将不变，出塔气相组成y2将增大，出塔液相组成x1将增大。

14. 在逆流操作的填料吸收塔中，若吸收剂进塔浓度x2降低，而其他操作条件不变，则出

塔气体组成y2将减小，出塔液相组成x1将减小，回收率将增大。

15. 采用化学吸收可使原来的物理吸收系统的液膜阻力减小，气膜阻力不变。

16. 精馏操作的基本依据是利用液体混合物中各组分具有不同挥发度而进行的分离操作。 17. 在设计连续操作的精馏塔时，保持xF、D/F、xD、R一定，进料热状况和选用的操作气

速也一定，则增大进料量将使塔径增大，而所需理论板数不变。 18. 精馏过程的回流比是指L/D，最小回流比是指(xD-yq)/(yq-xq)。

19. 某连续精馏塔，进料状态q=1，D/F=0.5，xF=0.4，R=2，提馏段操作线的截距为零，则

提馏段操作线的斜率L/V=4/3，馏出液组成xD=0.8。

20. 精馏塔操作时，保持F、R、q、xF不变，增大塔釜排液量W，则xD变大、L/V变大、

xW变大。

21. 某精馏塔，进料量为100kmol/h，xF=0.6，若塔高不受限制，塔顶馏出物浓度xD不小于

0.9，则塔顶最大产量为66.7kmol/h。

22. 已知q=1.1，那么加料中液体量与总加料量之比为1:1。

23. 操作中，若提馏段上升蒸汽量增加，而回流量L和进料状态（ F、xF、q ）仍保持不

变，则R变小 ，xD变小， xW变小, L/V变小。

24. 某精馏塔在全回流下操作，物系的α＝2，已知离开某理论板的气相浓度yn=0.5，则

yn+1=0.33。

25. 精馏塔操作中，若F、xF 、D 、q 、加料板位置、V不变，而使操作压力增大，则 xD

26. 27.

28. 29. 30. 31. 32. 33. 34. 35. 36. 37. 38. 39. 40. 41. 42. 43.

变小， xW变大。 精馏塔设计中，回流比越大，所需理论板数越少，操作能耗越大。但随着回流比的增大，操作费与设备费的总和呈现先减小后增大的变化过程。

某二元混合液中含易挥发组分的浓度xF =0.5，经平衡蒸馏后得到汽量：液量＝1；1（摩尔比），相对挥发度为2，则闪蒸后汽相中易挥发组分浓度＝0.586，液相中易挥发组分浓度＝0.414。

精馏段操作线方程为y=0.75x+0.3是绝不可能的。对 平衡蒸馏的效果一般比简单蒸馏好。错 若过热蒸汽状态进料，q线方程斜率大于零。对 图解法求理论板时与下列参数F，XF，q，R，α，XD，XW中的α无关。错 萃取分离的基本依据是混合物中各组分在溶剂中的溶解度差异。

在B与S部分互溶体系中加入A ，一般会使B与S的互溶度变大，降低操作温度，B与S的互溶度变小。

用纯溶剂S作单级萃取，B与S不互溶，xF、xR一定，若溶液分配系数kA越大，所需的溶剂比S/B越小。

一般情况下，原溶剂B的分配系数kB值小于1。

萃取剂的加入量应使原料与萃取剂的和点M位于溶解度曲线的下方区。 进行萃取操作时应使选择性系数大于1。

B与S部分互溶时的单级萃取中，如加入的纯萃取剂量增加，其它操作条件不变，则萃取相溶质含量变小。对

萃取过程是溶质A从原溶剂B中转移到萃取剂S中的传质过程。对

在测定湿球温度时，空气速度需>5m/s，这是为了使得传热以热对流为主，减少热辐射和热传导的影响。

总压恒定下，t一定，td增加，则水气分压PV增大，φ增大，IH增大，tW增大。 降速干燥阶段除去的是结合水。错 同一物料，若恒速段干燥速率越大，则临界含水量越高；同一物料，在一定干燥速率下，物料越厚，则临界含水量越高；若湿空气的气速、湿度不变，温度越低，则临界含水量越低。

1. 用清水逆流吸收混合气中的有害气体。已知气体入塔浓度y1=0.08，η=90%，气液相平

衡关系为y=1.4x，液相传质单元高度HOL=1.2m，操作液气比为（L/G）min的1.2倍。试求： a) 塔高；

b) 若塔高不受限制，L/G仍为原值，则ηmax=?

c) 若该塔操作因解吸不良导致液相入塔浓度增大为x2=0.005，其他入塔条件不变，

回收率又为多少？

d) 在同一张y~x图上定性画出原工况及新工况（解吸不良）下的操作线与平衡线示意

图。

2. 某混合气体中含溶质5%（体积），要求回收率为85%。吸收剂进塔浓度为0.001（摩尔

分率），在20℃，101.3kPa下相平衡关系为y=40x 。试求逆流操作和并流操作的最小液气比各为多少？由此可得到什么结论？

1. 用一连续精馏塔分离甲醇和水的混合物，进料量为100kmol/h，进料中甲醇的摩尔分率

为0.10，以饱和蒸汽形式连续进入塔底。要求塔顶产品中甲醇含量为0.90，塔釜产品中甲醇含量为0.05。试求：①该精馏塔操作回流比及塔内的液汽比；②塔顶全凝器的蒸汽冷凝量。

2. 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： a) 塔顶馏出液和塔釜采出液的组成； b) 精馏段和提馏段操作线方程； c) 回流比与最小回流比的比值；

d) 已知全回流时，塔顶第一层塔板的汽相默弗里板效率Emv=0.6，全凝器凝液组成为

0.98，求由塔顶第二层塔板上升的汽相组成。

1. 某二元混合物含溶质A为40kg，组分B为60kg，加纯溶剂S进行单级萃取，萃取相中

yA/yB=3（质量比），kA=6，kB=1/2，则脱除溶剂后可得萃取液量为多少kg？

2. 某二元混合物含溶质A为40kg，组分B为60kg，加纯溶剂S进行单级萃取，萃余液中

xA0=0.3（质量分率），β=8，则萃取液量E0为多少kg？

3. 用纯溶剂作单级萃取，已知萃取相中浓度比yA/yB=7/3，萃余相中浓度比xA/xB=1/4，原

料液浓度xF=0.4，原料液量为100kg，分配系数kA>1，求： a) 萃取液与萃余液的量； b) 选择性系数β。

4. 在具有两个理论级的逆流萃取设备中，用纯溶剂S萃取料液中的溶质A，萃取剂用量

40kg/h，料液F=100kg/h，xF=0.2（摩尔分率），B与S完全不互溶，分配系数kA=Y/X=1（X，Y均为质量比）。试求：

a) 最终萃余液中A的浓度（kgA/kgB）； b) 若将萃取剂用量减少为30kg/h，其余条件不变，则萃取相、萃余相浓度为多少？（用

质量比表示）

1. 比较0.3cm厚的纸泊，0.1cm厚的纸泊和素陶瓷三种物质，在以下情况下的干燥速率曲

线：

a) 0.3cm厚的纸泊在常压空气中干燥，其初始含水率为0.01kg水/kg干物料。当空气

的温度和湿度不变，空气的速度分别为12m/s和4m/s时，画出其干燥曲线。

b) 如果仍用上述品种纸，条件同上，厚度为0.1cm，问干燥曲线（UC,XC,X*）与（1）

比较有何变化？并将其在同一坐标纸上表示。 c) 若物料改为陶瓷，初始含水量和干燥条件不变，仍在上述坐标图上画出此情况下的

干燥速率曲线。 d) 比较不同物料状况（0.3,0.1纸泊和素陶瓷）下，临界湿含量，平衡含水量有何不同？

干燥曲线有何不同？

2. 湿物料由含水率28.6%干燥至7.4%，需7小时，若在同样操作条件下，由含水率28.6%

干燥至4.8%需多少时间？（以上均为湿基含水率）。已知物料的临界含水率XC=0.15（干基），平衡含水率X*=0.04（干基）。降速阶段的干燥速度U=KX（X-X*），KX为常数。 3. 在某逆流理想干燥器中，采用热空气干燥某物料，湿含量由0.9kg水/kg干物料降到0.1kg

水/kg干物料，热空气进干燥器的温度t1=50度，tW=21度，离开时t2=27度。由试验可知物料在第一，第二干燥阶段的干燥速率为-dX/dt=2.78*10-3(HW-H)， －dX/dt=1.389*10-4X，求完成上述干燥所需的时间。

4. 某物料在定态空气条件下作间歇干燥。已知恒速干燥阶段的干燥效率为2.2kg/(m2﹒h)，

每批物料的处理量为500kg 干料，干燥面积为55 m2。试估计将物料从0.15kg水/kg干料干燥到0.005kg水/kg干料所需要的时间。物料的平衡含水量为零，临界含水量为0.125kg水/kg干料。作为粗略估计，可设降速阶段的干燥速率与自由含水量成正比。

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