《化工原理》试题库答案

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一、选择题

1．当流体在密闭管路中稳定流动时，通过管路任意两截面不变的物理量是（A）。

A. 质量流量 B. 体积流量 C. 流速 D. 静压能 2. 孔板流量计是( C )。

A. 变压差流量计，垂直安装。 B. 变截面流量计，垂直安装。 C. 变压差流量计，水平安装。 D. 变截面流量计，水平安装。

3. 下列几种流体输送机械中，宜采用改变出口阀门的开度调节流量的是（ C ）。

A．齿轮泵 B. 旋涡泵 C. 离心泵 D. 往复泵 4．下列操作中，容易使离心泵产生气蚀现象的是（B）。

A．增加离心泵的排液高度。 B. 增加离心泵的吸液高度。 C. 启动前，泵内没有充满被输送的液体。 D. 启动前，没有关闭出口阀门。

5．水在规格为Ф38×2.5mm的圆管中以0.1m/s的流速流动，已知水的粘度为1mPa·s则其流动的型态为（ C ）。

A.层流 B. 湍流 C. 可能是层流也可能是湍流 D. 既不是层流也不是湍流 6．下列流体所具有的能量中，不属于流体流动的机械能的是（ D ）。 A. 位能 B. 动能 C. 静压能 D. 热能

7．在相同进、出口温度条件下，换热器采用（A ）操作，其对数平均温度差最大。 A. 逆流 B. 并流 C. 错流 D. 折流 8．当离心泵输送液体密度增加时，离心泵的（ C ）也增大。 A．流量 B.扬程 C.轴功率 D.效率 9．下列换热器中，需要热补偿装置的是（ A ）。

A．固定板式换热器 B.浮头式换热器 C.U型管换热器 D.填料函式换热器 10. 流体将热量传递给固体壁面或者由壁面将热量传递给流体的过程称为（D）。

A. 热传导 B. 对流 C. 热辐射 D. 对流传热

11. 流体在管内呈湍流流动时 B 。

A.Re≥2000 B. Re>4000 C. 2000

A 改变吸入管路中阀门开度 B 改变压出管路中阀门的开度 C 安置回流支路，改变循环量的大小 D 车削离心泵的叶轮

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13.U型管压差计指示液的密度（ A ）被测流体的密度。

A. 大于 B. 等于 C. 小于 D. 越大越好

14.层流和湍流的本质区别是（ C ）

A、流速不同； B、流通截面积不同；

C、雷诺数不同； D、层流无径向流动，湍流有径向流动； 15.选择下述流体在管路中常用的流速

（1）、过热水蒸汽（ D ） （2）、水及一般流体（ A ）； （3）压强较高的气体（ C ），（4）、粘度较大的液体（B ）； A、1-3m/s， B、0.5-1m/s, C、15-25m/s, D、30-50m/s 16.离心泵铭牌上标明的是泵在（C）时的主要性能参数。 A、流量最大； B、压头最大； C、效率最高； D、轴功率最小； 17.关于传热系数K下述说法中错误的是（ B ）。

A.传热过程中总传热系数K实际上是个平均值； B.总传热系数K随着所取的传热面不同而异；

C.总传热系数K可用来表示传热过程的强弱，与冷热流体的物性无关； D.要提高K值，应从降低最大热阻着手；

18.液体是气体的3倍进料，则q＝（C）。

A. 3 B. 1／4 C. 3／4 D. 1／3

19.精馏塔在操作中，最适宜回流比为最小回流比的（C ）倍。

A. 2.0~3.0 B. 1.5~3.0 C. 1.2~2.0 D. 无法判断

20.精馏过程是一个（D）过程。

A.

传热过程 B. 传质过程 C. 传热和传质同时进行的化学过程

D. 传热和传质同时进行的物理过程

21.精馏是利用互溶液体混合物（A）的不同而实现分离的单元操作。

A. 饱和蒸汽压 B. 溶解度 C. 密度 D. 相对分子质量

22.全回流时，下列各项正确的是（C）。

A. L=0 B. R=0 C. D=0 D. N=0

23.吸收是以气体混合物在某一溶剂中的（A）不同而进行的一种分离操作。

A. 溶解度 B. 密度 C. 饱和蒸汽压 D. 相对分子质量

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24.过热蒸汽进料，下列关系正确的是（A）。

A. q<0 B. q=0 C. q=1 D. q>1 25.下列哪种情况下不能用普通蒸馏方法分离（B）。 A. α＝0.5 B. α=1 C. α=1.5 D. α=2 26.下列说法中，正确的是（C）。

A. 精馏塔各层塔板上升蒸汽总量总是相同 B. 精馏塔各层塔板下降液体量总是相同的

C. 饱和液体进料时，各层塔板上升蒸汽量相同 D. 饱和液体进料时，各层塔板下将液体量相同

27.用逆流操作的吸收塔处理低浓度溶质的气体混合物，其他条件不变，而入塔气体浓度增加，则出口浓度（A）。

A. 增大 B. 减少 C. 不变 D. 无法确定

28.对一定的气提和稀溶液物系，相平衡常数m取决于（ C ）。

A. 温度与浓度 B. 压强与浓度 C. 温度与压强 D. 流速与流量29.随温度的升高，气体的溶解度将（B）。

A. 升高 B. 降低 C. 不变 D. 不定

30.某二元混合物，进料量为100kmol/h，xF=0.6，要求塔顶产品组成不小于0.9，则塔顶最大产量为（B）。

A. 60kmol/h B. 66.7kmol/h C. 90kmol/h D. 不能定 31.液体是气体的2倍进料，则q＝（C）。

A. 3 B. 1／3 C. 2／3 D. 3／2

32.已知CO2水溶液在两种温度t1、t2下的亨利系数分别为E1=144MPa、E2=188MPa，

则（B）。

A. t1>t2 B. t1< t2 C. t1=t2 D. 无法确定 33.对一定的气提和稀溶液物系，相平衡常数m取决于（C）。

A. 温度与浓度 B. 压强与浓度 C. 温度与压强 D. 流速与流量 34.精馏过程是一个（D）过程。

A. 传热过程 B. 传质过程 C. 传热和传质同时进行的化学过程 D. 传热和传质同时进行的物理过程

35.全回流时，下列各项正确的是（C）。

A. L=0 B. R=0 C. D=0 D. N=0

36.吸收是以气体混合物在某一溶剂中的（A）不同而进行的一种分离操作。

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A. 溶解度 B. 密度 C. 饱和蒸汽压 D. 相对分子质量

37.精馏塔生产中，若操作回流比小于Rmin，则（D）。

A. 回流量太小，操作无法进行 B. 若保证回流液量合适。操作即可进行 C. 操作可进行，但所需理论板数增多 D. 操作可进行但达不到规定分离要求 39.下列说法中，正确的是（C）。

A. 精馏塔各层塔板上升蒸汽总量总是相同 B. 精馏塔各层塔板下降液体量总是相同的 C. 饱和液体进料时，各层塔板上升蒸汽量相同 D. 饱和液体进料时，各层塔板下将液体量相同

40.用逆流操作的吸收塔处理低浓度溶质的气体混合物，其他条件不变，而入塔气体浓度增加，则出口浓度（A）。

A. 增大 B. 减少 C. 不变 D. 无法确定

41.若吸收塔的操作液气比小于最小液气比，吸收塔将（ C ）。

A. 不能操作 B. 液泛 C. 完不成设计任务 D. 漏液

42.过热蒸汽进料，下列关系正确的是（A）。

A. q<0 B. q=0 C. q=1 D. q>1 43.若吸收塔的操作液气比小于最小液气比，吸收塔将（ ）。

A. 不能操作 B. 液泛 C. 完不成设计任务 D. 漏液

44.过热蒸汽进料，下列关系正确的是（A ）。

A. q<0 B. q=0 C. q=1 D. q>1 45.精馏的操作线为直线主要是因为（ D ）

A、理论板假设； B、理想物系； C、塔顶泡点回流； D、恒縻尔流假设；

46.某二元混合物，其中A为易挥发组分，液相组成xA=0.5时泡点为t1，与之相平衡的气相组成yA=0.75时，相应的露点温度为t2 ，则（ A ）。

A、 t1=t2 B、t1t2 D、不能判断；

47.精馏操作中，若其它条件都不变，只将塔顶的过冷液体回流改为泡点回流，则塔顶产品组成xD变化为（ A ）。

A、变小； B、变大； C、不变； D、不确定；

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48.二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 ）。

A、提馏段操作线与q线； B、平衡线； C、平衡线与精馏段操作线； D、平衡线与q线； 50.不能引发降液管液泛这种不正常操作现象的原因是（ B ）。

A、塔板间距过小； B、严重漏液； C、过量雾沫夹带； D、气、液负荷过大；

51.对常压操作的低浓度吸收系统，当系统总压在较小范围内增时，亨利系数E将（C），相平衡常数将（B），溶液解系数H将（C）。

A、增加； B、降低；

C、不变； D、不确定；

52.操作中的吸收塔，当其它操作条件不变，仅降低吸收剂入塔浓度，则吸收率将（A）；又当用清水作吸收剂时，当其它操作条件不变，仅降低入塔气体浓度，则吸收率将（C）。 A、增大； B、降低；

C、不变； D、不确定；

53.低浓度逆流吸收操作中，若其它操作条件不变，仅增加入塔气量，则气相 总传质单元高度将（ A ）；气相 总传质单元数将（ B ）。

A、增加； B、减少；

C、不变； D、不确定；

54.含水湿物料与一定状态下的空气（非饱和状态下的）相接触，能被除去的 水分为（ C ）。

A、结合水分和非结合水分； B、平衡水分和自由水分； C、非结合水分和部分结合水分； D、部分平衡水分和自由水分；

二、填空题

1.离心泵在启动前应灌泵，否则会发生气缚现象；离心泵的安装高度应小于（大于、小于、等于）允许安装高度, 否则会发生汽蚀现象。

2.流体在圆形直管内作滞流（层流）流动时，中心最大速度为平均速度的0.5倍。此时摩擦系数λ与相对粗糙度无关（有关、无关）。

3.某设备上，真空度的读数为80mmHg，其绝压=__8.7_mH20,8.53×104Pa. 该地区的大气压为720mmHg。 4.常温下水的密度为1000kg/m3，粘度为1cp，在d内?100mm的管内以3m/s速度流动，其流动类型为湍流.

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5.流体在管内作湍流流动时，从中心到壁依次为：湍流、过渡流和层流。 6.气体的粘度随温度的升高而__增加 ，水的粘度随温度的升高 降低 。

7.A设备的表压为0.5atm,B设备的真空度为0.5atm,则A、B两设备的压强差为1atm。 8.流体在管内的流动型态有两种，即层流与湍流。

9.大气压强为100kPa,空气在0.5MPa(表压)和298K下的密度为6.97 kg/m3。

10.为了方便操作者区别各种类型的管路，常常在管外涂上不同的颜色，饱和蒸汽管通常涂为红色。 11.因为泵内充满气体而造成离心泵不能吸液的现象称为气缚。

12.其他条件不变，离心泵的转速提高1倍，则需要的轴功率是原来的 _ 6．8 倍。 13.某离心泵的型号为IS 100-65-200，IS表示单级单吸离心泵。 14.某非圆形管道，截面为a×b的长方形，则其当量直径为2ab/(a+b)。 15.热量传递的基本方式有三种，即热传导，对流和热辐射。 16.传热的基本方式为：热传导、对流传热、热辐射。 17.工业上的换热方法有：间壁式、混合式、蓄热式。

18.?称为称为对流传热膜系数，其物理意义为当流体与壁面温度差为1K时，通过单位面积单位时间内所传递热量的多少。提高管内?值的有效方法增加流程、 提高管外?值的有效方法加拆流挡板。 19.蒸汽冷凝有二种方式，即滴状冷凝和膜状冷凝。其中，由于滴状冷凝成小液滴沿壁面直接落下。其传热效果好。

20.水在管路中流动时，常用流速范围为1-3m/s,常压下一般气体在管路中流动时，常用流速范围为10-20m/s。 21. d、u、ρ、μ能够组成的无因次数群的形式是Re=duρ/μ，它是流体流动形态的判剧。当Re小于2000时，流体处于层流状态；当其大于4000时，流体的流型是湍流。

22.在层流内层中，径向的热量传递只能依赖于热传导，因此层流内层是传递过程中主要的阻力所在。 23.局部阻力损失产生的原因是流体流速和流向发生了改变而导致的。

24.测流体流量时，随流量增加孔板流量计两侧压差值将增大，若改用转子流量计，随流量增加转子两侧压差值将不变。

25.离心泵的理论压头与流体的密度无关，即同一台泵不论输送任何流体，所能提供的理论压头是一定的。 26.由多层等厚平壁构成的导热壁面中，所用材料的导热系数愈小，则该壁面的热阻愈大，其两侧的温差愈大（大、小）

27.空气在标准状态下密度为1.29 kg/m3，在0.25Mpa下（绝压）80C时的密度为2.5kg/m3。 2、产生流体阻力的原因有内縻擦力和流体的流动状态。

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28.转子流量计在安装时应保持垂直。

29.连续性方程u1A1=u2A2是质量守恒定律推导出来的，它适用不可压缩流体。 30.直管阻力的表示式为h直??lu2d2g。

31.离心泵的安装高度超过允许安装高度时，离心泵会发生气蚀现象。

32.一热流体将热量通过壁面传给冷流体的过程是：热流体以对流传热的方式将热量传给壁面、壁面间的热传导、冷流体以对流传热的方式获得热量

33.??0.023.?d内?Re?0.8.?Pr?式中两个准数Re?nd.u??，Pr??.C?p. 若液体被冷却时n=0.3。

34.20℃的密度1200kg/m3,粘度1.2mPaS的流体，流经内径为100mm管中,平 均流速为1m/s,则雷诺准数_100000_,流动形态为_湍流_,管壁处的流速为__0___。 35.粘度在SI制中的单位是N·s/m2(或Pa·s)。

36.常用测定流量的流孔板流量计、文丘里流量计、转子流量计。

37.在流动系统中，若截面上流体的流速、压强、密度等仅随位置而变，不随时间而变，称为稳定流动。若以上各量既随时间而变，又随位置而变，称为不稳定流动。 38.等边三角形的边长为a，其当量直径为33a。

39.流体在圆形直管内滞流流动时，其速度分布是抛物线型曲线，其管中心的最大流速为平均流速的0.5倍，縻擦系数?与Re的关系为64/Re。

40.泵是指为液体提供能量的输送机械，按其工作原理来分可分为离心式、往复式、旋转式和流体作用式。 41.传热一般采用逆流操作，但为控制温度、降低粘度、减少阻力。时采用并流操作。 42.对流传热中，若两侧的对流传热系数a1>>a2，则传热系数K总是接近（a2）

43.用二种厚度相同的材料保温时，往往把导热系数小的材料包在内 层，以达到好的保温效果。

44.金属的导热系数大都随其纯度的增加而增加，随其温度的升高而增加。 45.对流传热的热阻主要集中在层流内层,因此减薄层流内层的厚度 是强化对流传热的重要途径。 46.工程上流体流经换热器的压降通常限定在10.13-101.3._ Kpa。

47.根据传热的机理不同，热量传递有三种不同的基本方式，即热传导 、热对流 、 热辐射 不管以何种方式

传热，热量传递的方向总是由高温处向低温处传递。 48.一般情况下，温度升高气体的粘度增大,液体的粘度减小。

49.化工管路的标准化是指制定化工管路主要构件的标准并实施的过程。有直径和压力标准。

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50.流体在圆管中作层流流动时,将管路直径扩大一倍时，速度为原来的＿1/4＿倍,阻力为原来的__1/16___倍。 51.内磨擦力 （粘性）____是流体阻力产生的根本原因。

52.化工生产中，凡是表面温度在50 ℃以上的设备或管路以及制冷系统的设备或管路，都必须进行保温或保冷（隔热）。

53.安装折流板的目是为了增加_壳体流体的速度 、 使其湍动程度加剧，以提高壳程液体的对流给热系数。 54.在酒精和水的混合溶液中，酒精的质量分数为0.375，则其摩尔分数为_0.19 ; 该混合液的平均摩尔质量为__ 23.32_。

55.苯与甲苯混合液，外界压力p=20.3kPa，在泡点313k时，苯的饱和蒸汽压为22.7kPa，甲苯的饱和蒸汽压为7.6kPa，则该混合溶液中苯的气相组成为0.94，苯的液相组成为__0.84___，苯与甲苯的相对挥发度为__ 2.92___。

56.在精馏过程中，回流比增加，操作费用增加。

57.精馏操作中，若为饱和蒸汽进料，料液应加在进料板下方。

58.总压为101.325kPa，温度为20℃，1000kg水中溶解15kgNH3，此时溶液上方气相中NH3的平衡分压为2.266kPa。则此时之溶解度系数H＝0.382kmol/(m3.kPa)，亨利系数E=145.5kPa，相平衡常数m= 1.436。 59.精馏塔塔板的作用是提供气、液相接触的场所；回流的作用是使塔稳定。 60.理论塔板是指离开该塔板的气、液相达平衡的板。

61.精馏塔在操作中常出现的不正常现象有液泛 ； 漏液 ； 泡沫夹带。

62.在温度－组成相图中，露点线与泡点线把空间分为三个区域，即_过冷液区、气、液共存区和过热蒸气区。 63.精馏塔内，气液两相的流动，液体靠重力自上而下地流动，气体靠压力差自下而上地与液体成逆流流动。 64.全回流时，操作线与对角线重合，操作线方程为y=x,理论塔板数为最少.当回流比减少到两操作线的交到相平衡线时称为最小回流比，所需的理论塔板数无限多.适宜的回流比应通过经济核算确定。 65.y-x相平衡曲线上各点的温度是不等的。

66.精馏塔设计时，若工艺要求一定，减少需要的理论板数，回流比应增大,蒸馏釜中所需的加热蒸汽消耗量应增大,所需塔径应增大，操作费和设备费的总设资将是急速下降至一最低点后又上升。

67.精馏分离的依据是各组分的挥发度的差异，要使混合物中的 组分得到完全分离，必须进行 多次地部分汽化和部分冷凝。 68.相对挥发度的表示式?=υ

A/υB对于二组分溶液的蒸馏，当

?=1 时，能否分离不能。

69.q的定义式是进料的液化分率，饱和液体进料q=1.饱和蒸汽进料q=0.蒸汽是液体的3倍的混合进料时

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q=0.25。

70.二组分的连续精馏操作，精馏段操作线方程为y?0.75x?0.245，提馏段 操作线方程为

y?1.25x?0.02，当q=1时，则xW?0.08；xD=0.98。

71.在连续精馏中，其它条件均不变时，仅加大回流，可以使塔顶产品xD提高，若此时加热蒸汽量V不变，产品量D将下降。若在改变R的同

时，保持塔顶采出量不变，必需增加蒸汽用量，那么冷却水用量将增加。

72.某连续精馏塔中，若精馏段操作线方程的截距为零，则精馏段操作线斜 率等于1，提馏段操作线的斜率等于1 ,回流比等于无限大, 馏出液等于0,回流液量等于进料量。

73.理想溶液的特点是同分子间作用力等于异分子间作用力，形成的混合溶液中没有体积效应和热效应。 74.精馏塔结构不变，操作时若保持进料的组成、流率、热状况及塔顶流率一定，只减少塔釜的热负荷，则塔顶组成降低,塔底组成增加

75.精馏塔的塔底温度总是高于塔顶温度，其原因塔顶轻组分的浓度高、相应的泡点低；塔底压力高于塔顶，塔底的泡点较高。

76.已测得精馏塔自塔顶下数第四和第五层塔板的两相组成为0.62、0.75、0.70、0. 82,其中x4?0.70，试判断：y4?0.82、 y5?_0.75_ 、x5?0.62。

77.直接水蒸汽加热的精馏塔适用于待分离的混合物为水溶液, ，且水是难挥发组分的情况。与间接蒸汽相比， 相同要求下，所需理论塔板数将理论板数要多。

78.平衡线表示塔的任一截面上气、液两相的易挥发组分在气、液两相间的浓度关系；，操作线表示了易挥发组分在塔内的下一块塔板中上升的气相中的组成与上一块塔板上的液相组成之间的操作线关系。 79.溶液中各组分之挥发度可用它在气相中的分压和与之平衡的液相縻尔分率之比来表示，若是理想溶液，则同温度下的饱和蒸汽压来表示。

80.精馏过程的理论板是指 操作中离开某块塔板的气液两相程平衡状态的塔板 。 81..蒸馏是利用互溶液体混合物的__沸点_不同而进行分离的单元操作。 82.精馏塔各塔板的温度自上而下逐渐_增大_（增大，减小或不变）。

83.其它条件不变，精馏塔回流比R增大，则塔顶馏出液量D__减少_，馏出液组成xD_增大__。 84.饱和蒸气进料时，q值为 0 。

85.精馏过程的恒摩尔流是指__恒摩尔汽化，恒摩尔溢流_。

86.对拉乌尔定律产生正偏差是由于不同种分子之间的引力小于同种分子之间的引力所造成的。

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87.对拉乌尔定律产生负偏差是由于不同种分子之间的引力大于同种分子之间的引力所造成的。 88.压力增加.温度下降将有利于吸收的进行。

89.传质的基本方式有分子扩散、涡流扩散、对流扩散。

90.1m3水中溶解0.05kmolCO2，则溶液中CO2的摩尔分数为__8.99×10－4___（水的密度为1000kg/m3）。 91.吸收设备有多种形式，以塔设备最为常用，塔设备可分为板式塔与填料塔两大类。

92.享利定律总压不太高时，在一定温度下，稀溶液上方溶质组分的平衡分压与它在液相中的浓度之间的关系。其数学表达式p?E.x，

??p?CH，y?mx，Y?mX。

93.所谓气膜控制，即吸收总阻力集中在气膜一侧，而液膜_一侧阻力可忽略；如果说吸收质气体是属于难溶气体，则此吸收过程是液膜控制。

94.填料层高度的计算将要涉及物料衡算 、传质速率与相平衡这三种关系式的应用。 95.吸收过程中的传质速率等于分子散速率的条件是层流或静止。

96.饱和空气在恒压下冷却，温度由t1降至t2，其相对湿度?不变，绝对湿度H下降,露点下降，湿球温度下降。

97.提高吸收速率可以采用_提高吸收系数_，_增大吸收推动力_ 和增大气液接触面积来实现。 98.填料的空隙率是指__单位体积填料层具有的空隙体积_。 99.在吸收操作时，若解吸因素mV 增加，而气、液进料组成不变，则溶质的回收率将减少。

L100.在选择吸收剂时，应主要考虑的4个方面是溶解度；选择性；挥发度；粘性。 101.生产上常见的脱吸方法有通入惰性气体；通入水蒸汽；降压。 102.恒定干燥条件是指温度、湿度、速度与物料接触状况都不变。

103.在板式塔的设计中，为了减少雾沫夹带，我们可以适当地增大塔径 以减少空塔气速，也可以适当地增大板间距。，

104.实验室用水吸收空气中的CO2，基本属于液膜控制控制，其气膜中的浓度梯度小于液膜中的浓度梯度，气膜阻力小于液膜阻力。

105.总压为0.1Mpa的空气温度小于100℃时，空气中水蒸汽分压的最大值应为该温度下水蒸汽的饱和蒸汽压。

106.根据双膜理论，在气液接触界面处, 气相组成与液相组成关系是呈平衡状态 。

107.其它条件不变，精馏塔回流比R增大，则塔顶馏出液量D减少_，馏出液组成xD_增大_。 108.吸收是利用气体混合物各组分在液体溶剂中的_溶解度不同而分离气体混合物的单元操作。 109.亨利系数E随温度的升高而___增大_，随溶质的溶解度的增大而__降低___。

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恒縻尔溢流：在精馏塔的精馏段内，从每一块塔板上下降的液体的千縻尔流量 皆相等，提馏段内也是如些，但两段不一定相等。

恒縻尔汽化流：在精馏塔的精馏段内，从每一块塔板上上升的汽体的千縻尔流量皆相等，提馏段内也是如些，但两段不一定相等。

16.何谓理论板？为什么说一个三角形梯级代表一块理论块？

答：理论板：离开理论板的气、液相组成满足汽液相平衡关系且汽液相温度均一；在绘图法求理论板时，一个三角形梯级正好使用了一次平衡关系和一次操作线关系，与逐板法相比，正好跨过了一块板，可认为一个三角形梯级代表了一块理论板。

17.精馏塔为什么必须有回流？试述回流比确定依据。

答：精馏之所以区别于蒸馏就在于精馏有―回流‖，回流包括塔顶的液相回流与塔釜部分汽化造成的气相回流。在每块塔板上，下降的液体和上升的蒸汽充分接触，上升的蒸汽被下降的液体部分冷凝，使其中部分难挥发组分转入液相；同时蒸汽的冷凝潜热传给液相使液相部分汽化，液相中部分易挥发组分转入汽相。这种传质过程在每块塔板上逐级发生.

所以，塔底→塔顶：易挥发组分↑;难挥发组分↓ ；温度↓。反之，塔顶→塔底：易挥发组分↓ ;难挥发组分↑ ;温度↑。

由于回流使下降的液体和上升的蒸汽充分接触，同时进行热量和质量的传递；由于热和质的传递。从而保证了精馏塔连续稳定的生产过程。这样随着原料从加料板连续加入，易挥发组分从塔顶、难挥发组分从塔底连续生产出来。

回流比确定依据①根据经济核算确定最佳回流比，即总费用（设备费与操作费之和）为最小时，一般取最小回流比的1.2~2倍。

18.在精馏操作过程中为什么要有回流及再沸器？

答：回流是保证精馏塔正常而稳定操作的必要条件。是补充塔板上的液相组成和数量；使塔板上的液相组成和数量保持稳定；提高塔顶产品的浓度。再沸器主要是提供一定的上升蒸汽量。 19.何谓塔的漏液现象？如何防止？

塔板上的液体直接从塔板上漏下的现象。增加上升蒸汽量。

20.填料可分为哪几类？对填料有何要求？

填料主要可分为实体填料和网体填料；要求要有较大的比表面积，较高的空隙率，一定的化学稳定性和一定的机械强度，重量轻，造价低。

21.气体吸收在工业上的应用有哪些方面？ 答：①回收混合气体中有价值的组分；

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②除去有害组分以净化气体；

③制备某种气体的溶液； ④工业废气的治理。 22.简述―双膜理论‖要点

①相互接触的气、液两流体间存在着稳定的相界面，界面两侧各有一个很薄的有效层流膜层，吸收质通过分子扩散的方式通过此二膜层； ②在相界面处，气、液两相达到相平衡；

③在膜层以外的中心区域，由于流体的充分湍动，吸收质的浓度是均匀的，即两相中心区的浓度梯度为0，全部浓度变化集中在两个有效层流膜层内。

要点a. 吸收总阻力＝气膜阻力＋液膜阻力

b. 气、液膜界面处达平衡 c. 稳态传质

23.写出任意一种求湿度的方法？

h?0.622pP?p，利用露点温度查得p,即可算出湿度。

24.为什么湿空气要经预热后再送入干燥器？

答：水的饱和蒸气压ps随温度升高而增大，对于具有一定水气分压pw的湿空气，温度升高，相对湿度Φ必然下降。而相对湿度Φ越小，吸收水汽能力越强。因此，在干燥操作中，为提高湿空气的吸湿能力和传热的推动力，通常将湿空气先预热后再送入干燥器。 25.叙述湿空气的性能参数？

答：湿空气的性质参数有：相对湿度、 湿度、焓、比容、比热、干球温度、 湿球温度、露点温度、绝热饱和温度。

26.何谓干燥速率？干燥过程分为哪几个阶段？各受什么控制？

答：干燥速率是单位时间单位干燥面积上所汽化的水分量。干燥分恒速干燥阶段和降速干燥阶段。恒速干燥阶段受表面汽化速率控制，降速干燥阶段受内部扩散控制。 27.什么位置为适宜的进料位置？为什么？

答：适宜的进料位置一般应在精馏塔内液相或气相组成与进料组成相接近或相同的塔板上。当采用图解法计算理论板时，适宜的进料位置应为跨过两操作线交点所对应的梯级。对于一定的分离任务，此时所需的理论塔板数为最少。

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28.湿物料中的水分按能否用干燥操作分为？按除去的难易程度可分为？ 湿物料中的水分按能否用干燥操作来分：平衡水分和自由水分。 按除去的难易程度来分：结合水分和非结合水分。

29.对同样的干燥要求,夏季与冬季哪一个季节空气消耗量大?为什么?

答：对同样的干燥要求,夏季比冬季空气消耗量大。这是由于通常情况下，同一地区夏季空气的湿度大于冬季的湿度，，而空气的消耗量只与最初湿度和最终湿度有关，而与经历过程无关，对于同样的干燥要求，最终湿度相同，最初湿度越大，空气消耗量越大，所以夏季比冬季空气消耗量大。

五、计算题（参考答案）

1．空气和氨的混合物在直径为0.8m的填料塔里用清水吸收其中所含氨的99.5%。每小时送入的混合气量为1400kg。混合气体的总压为101.3kPa，其中氨的分压为1.333kPa。实际吸收剂用量为最小耗用量的1.4倍。操作温度下的平衡关系为Y*=0.75X。吸收总系数为KYα=0.088kmol/(m3.s)。求每小时的用水量与所需的填料层高度。解：每小时用水量：L=49.80kmol/h

填料层高度：Z= 4.32m

2．某连续操作的精馏塔,泡点进料，泡点进料。操作线方程如下： y=0.8x+0.172 ; y=1.3x-0.018 试问：

⑴ 哪个为精馏段方程，哪个为提馏段方程？ ⑵ 塔顶液体回流量R、流出液组成。 ⑶ 进料组成及塔釜残液组成。 ⑷ 塔釜蒸汽回流比。

解：⑴ 精馏段方程：y=0.8x+0.172

提馏段方程：y=1.3x-0.018 ⑵ R=4 XD＝0.86 ⑶ XF=0.38 XW=0.06 ⑷ R’＝3.33

3．用清水吸收空气中的丙酮，操作条件为常压和20℃，进入塔内的混合气体流量为1500m3/h，其中丙酮含量为6％（体积分数），其余为空气。要求丙酮的回收率为98％，在此条件下相平衡关系为Y*=1.68X，

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取操作液气比为最小液气比的1.3倍。试求：塔顶的喷淋水量及出塔液体组成。 塔顶喷淋量：L=125.51kmol/h 出塔液体组成：X1＝0.0291

4．精馏塔分离某二元混合物，塔顶设全凝器。已知操作线方程为：y=1.25x-0.0187和y=0.723x＋0.263，判断哪一个是精馏段操作线方程，哪一个是提馏段操作线方程，为什么？回流比及塔顶馏出液组成为多少？若为泡点进料，进料量为1000kmol/h，α＝2.47，试求

⑴ 进料组成及塔釜残液组成。 ⑵ 精馏塔内的物料循环量。 ⑶从第二块塔板下降的液体组成。 R=2.6 xD=0.95 xF=0.53 xW=0.075

5．在连续操作的精馏塔中，每小时要求蒸馏2000kg含乙醇20%（质量分数，下同）的乙醇水溶液，馏出液中含乙醇95%，残液含水98%。若操作的回流比为3.5,问回流量为多少？精馏段上升蒸汽量为多少？ 解：xF=(20/46)/(20/46+80/18)=0.089 XD=(95/46)/(95/46+5/18)=0.88 XW=(2/46)/(2/46+98/18)=0.008

MF=46×xF=(20/46)/(20/46+80/18)0.089+18×0.911=20.5kg/kmol F=1600/20.5=78kmol/h F=D+W FxF=DxD+WxW 代入，78=D+W

78×0.089=0.88D+0,008W

解之得，D=7.25kmol/h

L=RD=7.25×3.5=25.4

kmol/h

V=(R+1)D=7.25×4.5=32.6kmol/h

答：回流量为25.4kmol/h。精馏段上升蒸汽量为32.6kmol/h。

6.填料吸收塔中，用清水处理含SO2的混合气体。进塔气体中含SO2 10%（摩尔分数），吸收剂用量比最少用量大60%，要求每小时从混合气中吸收64kmol的SO2，在操作条件下气液平衡关系为Y*=26X。试计算每小时吸收剂用量为多少kmol。

解：Y=y/(1-y)=10/90=0.11

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GA =V(Y1-Y2)=L(X1-X2) =LX1=64 X1*=Y1/26=0.11/26=0..0043 L=1.6Lmin

L/V=(Y1-Y2)/ (X1-X2)= (Y1-Y2)/ X1 (L/V)min=(Y1-Y2)/ (X1*-X2)= (Y1-Y2)/ X1* X1= X1* /1.6=0.0043/1.6=0.0027 L=64/X1=64/0.0027=23703kmol/h 答：每小时吸收剂用量为23703kmol。

7．用一个常压干燥器干燥湿物料,已知湿物料的处理量为1200kg/h，含水量由40%降至5%（湿基）。试求水分汽化量和干燥产品量。 解：G1=G2+W G1w1=G2w2+W 1200= G2+W 1200×0.4=0.05 G2+W 解之得：G2=758 kg/h W=442 kg/h

答: 水分汽化量为442 kg/h，干燥产品量为758 kg/h。

8．在连续操作的精馏塔中，每小时要求蒸馏1600kg含乙醇20%（质量分数，下同）的乙醇水溶液，馏出液中含乙醇95%，残液含水98%。若操作的回流比为4.0,问回流量为多少？精馏段上升蒸汽量为多少？ 解：xF=(20/46)/(20/46+80/18)=0.089 XD=(95/46)/(95/46+5/18)=0.88 XW=(2/46)/(2/46+98/18)=0.008

MF=46×xF=(20/46)/(20/46+80/18)0.089+18×0.911=20.5kg/kmol F=1600/20.5=78kmol/h F=D+W FxF=DxD+WxW 代入，78=D+W

78×0.089=0.88D+0,008W

解之得，D=7.25kmol/h

L=RD=7.25×4=29 kmol/h

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