化工原理下册复习题

吸 收

一 填空

(1) 在吸收塔某处，气相主体浓度y=0.025，液相主体浓度x=0.01，气相传质分系数ky=2kmol/m·h，气相传质总Ky=1.5kmol/m·h，则该处气液界面上气相浓度yi应为?0.01????。平衡关系y=0.5x。 (2) 逆流操作的吸收塔，当吸收因素A<1且填料为无穷高时，气液两相将在 塔底 达到平衡。 (3) 在填料塔中用清水吸收混合气中HCl，当水量减少时气相总传质单元数NOG 增加 。

(4) 板式塔的类型有 泡罩塔、浮阀塔 、筛板塔 （说出三种）；板式塔从总体上看汽液两相呈 逆流接触，在板上汽液两相呈错流 接触。

(5) 在填料塔中用清水吸收混合气中NH3，当水泵发生故障使上水量减少时，气相总传质单元数NOG (增加）（增加，减少）。

(6) 对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统，吸收操作中温度不变，压力增加，可使相平衡常数???减小?（增大、减小、不变），传质推动力??增大? （增大、减小、不变），亨利系数??不变（增大、减小、不变）。

(7) 易溶气体溶液上方的分压（小），难溶气体溶液上方的分压（大) ，只要组份在气相中的分压(大于） 液相中该组分的平衡分压，吸收就会继续进行。

(8) 压力（减小),温度( 升高）,将有利于解吸的进行 ；吸收因素(A= L/mV ) ,当 A>1 时,对逆流操作的吸收塔,若填料层为无穷高时,气液两相将在塔 （顶）达到平衡。

(9) 在逆流吸收塔操作时，物系为低浓度气膜控制系统，如其它操作条件不变，而气液流量按比例同步减少,则此时气体出口组成y2将 (减小），液体出口组成将（ 增大），回收率将 。 (10) 当塔板中（气液两相达到平衡状态)，该塔板称为理论板。 (11) 吸收过程的传质速率方程NA=KG( )=ky( )。

(12) 对一定操作条件下的填料吸收塔，如将填料层增高一些，则塔的HOG将 不变，NOG将 增大 。 (13)吸收因数A可表示为 mV / L，它在X–Y图上的几何意义是 平衡线斜率与操作线斜率之比 。 (14)亨利定律的表达式为 ；亨利系数E的单位为 kPa 。

(15) 某低浓度气体吸收过程， 已知相平衡常数m=1 ，气膜和液膜体积吸收系数分别为kya=2×

10kmol/m.s, kxa =0.4kmol/m.s, 则该吸收过程为（气膜阻力控制）及气膜阻力占总阻力的百分数分别为 99.95% ；该气体为 易 溶气体。 二 选择

1.根据双膜理论，当被吸收组分在液相中溶解度很小时，以液相浓度表示的总传质系数 B 。 A大于液相传质分系数 B 近似等于液相传质分系数 C小于气相传质分系数 D 近似等于气相传质分系数 2.单向扩散中飘流因子 A 。

1

-4

3

3

2

2

A >1 B <1 C =1 D 不一定

3.在吸收塔某处，气相主体浓度y=0.025，液相主体浓度x=0.01，气相传质分系数ky=2kmol/m·h，气相传质总系数Ky=1.5kmol/m·h，则该处气液界面上气相浓度yi应为 B 。平衡关系y=0.5x。 A 0.02 B 0.01 C 0.015 D 0.005

4.已知SO2水溶液在三种温度t1、t2、t3下的亨利系数分别为E1=0.0035atm、E2=0.011atm、E3=0.00625atm，则??A??

A t1t2 C t1>t2 D t3

5 逆流操作的吸收塔，当吸收因素A<1且填料为无穷高时，气液两相将在??B???达到平衡。 A 塔顶 B 塔底 C 塔中部 D 不确定

6 对一定操作条件下的填料吸收塔，如将填料层增高一些，则塔的HOG将??C??，NOG将??A???。 A 增大 B 减小 C 不变 D 不能判断

7 吸收塔的设计中，若填料性质及处理量（气体）一定，液气比增加，则传质推动力 A ， 传质单元数 B ，传质单元高度 C ，所需填料层高度 B 。 A 增大 B 减小 C 不变 D 不能判断

8 在填料塔中用清水吸收混合气中NH3，当水泵发生故障上水量减少时，气相总传质单元数 NOG A .

A增加 B 减少 C不变 D不确定

1 某填料塔用水吸收混合气中丙酮蒸汽。混合气流速为V=16kol/ ，操作压力P=101.3kPa。已知容积传质系数 ， ，相平衡关系为 （式中气相分压 的单位是kPa，平衡浓度单位是 ）。求：（1）容积总传质系数 及传质单元高度 ；（2）液相阻力占总传质阻力的百分数。

2 有一填料吸收塔，在28℃及101.3kPa，用清水吸收200m3/h氨-空气混合气中的氨，使其含量由5%降低到0.04%（均为摩尔%）。填料塔直径为0.8m，填料层体积为3 m3，平衡关系为Y=1.4X，已知Kya=38.5kmol/h。问（1）出塔氨水浓度为出口最大浓度的80%时，该塔能否使用？（2）若在上述操作条件下，将吸收剂用量增大10%，该塔能否使用？

3 一填料塔用清水逆流吸收混合气中的有害组分A。已知操作条件下气相总传质单元高度为1.5m，进塔混合气组成为0.04（A的摩尔分率，下同），出塔尾气组成为0.0053，出塔水溶液浓度为0.0128，操作条件下平衡关系为Y=2.5X。试求：（1）液气比为最小液气比的多少倍？（2）所需填料层高度？（3）若气液流量和初始组成不变，要求尾气浓度降至0.0033，求此时填料层高度为若干米？

2

2

精馏习题

一 填空

(1) 精馏过程是利用 (多次部分气化) 和 (多次部分冷凝) 的原理而进行的。精馏设计中，回流比越 大 ，所需理论板越少，操作能耗 增加 ，随着回流比的逐渐增大，操作费和设备费的总和将呈现 先降后升 的变化过程。

2

(2) 精馏设计中，当回流比增大时所需理论板数 减小 （增大、减小），同时蒸馏釜中所需加热蒸汽消耗量 增大 ），塔顶冷凝器中冷却介质消耗量 减小 ，所需塔径 增大 。

(3) 分离任务要求一定，当回流比一定时，在5种进料状况中, 冷液体 进料的q值最大，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 最小 。

(4) 相对挥发度α=1，表示不能用 普通精馏分离 分离，但能用 萃取精馏或恒沸精馏 分离。 (5) 某二元混合物，进料量为100kmol/h，xF=0.6，要求得到塔顶xD不小于0.9，则塔顶最大产量为 66.7 kmol/h 。

(6) 精馏操作的依据是 混合液中各组分的挥发度差异 ，实现精馏操作的必要条件包括 塔顶液相回流和塔底蒸气回流 。

(7) 负荷性能图有 条线，分别是 、 、 、 和 。

(8) 写出相对挥发度的几种表达式 ?=vA/vB= 。 (9) 恒沸精馏和萃取精馏主要针对 沸点差很小 和 _具有恒沸物体系__物系，这两种特殊精馏均采取加入第三组分的办法以改变原物系的___相对挥发度__。

(10) 精馏操作时，若进料的组成、流量和气化率不变，增大回流比，则精馏段操作线方程的斜率 增加 ，提馏段操作线方程的斜率__减小__,塔顶组成 _增加__,塔底组成___减少___ 。

二 选择

1.精馏的操作线为直线，主要是因为（ D ）。 A． 理论板假定； C. 理想物系； B． 塔顶泡点回流； D. 恒摩尔流假定

2.某二元混合物的理想物系，其中A为易挥发组分。液相组成xA?0.5时相应的泡点为t1， 气相组成yA?0.3时相应的露点为t2， 则（ B ）(非理想物系D）

A．t1?t2； B．t1?t2； C．t1?t2； D．无法判断

3.操作中连续精馏塔，如采用的回流比小于原回流比，则（ B ）。 A．xD、xW 均增加； Ｂ．xD 减小，xW 增加； Ｃ．xD、xW 均不变； Ｄ．不能正常操作

4.精馏操作时，若其他操作条作件均不变，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. 回流液温度与xD无关；

5. 精馏中引入回流，下降的液相与上升的汽相发生传质使上升的汽相易挥发组分浓度提高，最

3

恰当的说法是 D 。

A 液相中易挥发组分进入汽相； B 汽相中难挥发组分进入液相；

C 液相中易挥发组分和难挥发组分同时进入汽相，但其中易挥发组分较多； D 液相中易挥发组分进入汽相和汽相中难挥发组分进入液相必定同时发生。 6. 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__B___。

A容易； B困难； C完全； D不完全

7. 精馏操作时，若在F、xF、q、 R不变的条件下，将塔顶产品量D增加，其结果是（ C ） A．xD下降，xW 上升； B．xD下降，xW 不变； C．xD下降，xW 亦下降； D． 无法判断； 8. 某二元混合物，?=3，全回流条件下xn=0.3，则yn-1= D 。

A 0.9 B 0.3 C 0.854 D 0.794

9. 二元溶液连续精馏计算中，进料热状态的变化将引起以下线的变化 B 。 A平衡线 B 提馏段操作线与q线 C操作线 与q线 D 平衡线与q线 10. 下列命题中不正确的为 A 。

A上升气速过大会引起漏液 B 上升气速过大会引起液泛

C上升气速过大会使塔板效率下降 D 上升气速过大会造成过量的液沫夹带

萃 取

一、填空题

1．在三角形相图上，三角形的顶点代表（纯物质 ）物系、三条边上的点代表（二元混合液）物系、三角形内的点代表（ 三元混合液 ）物系。

2．分配系数是指（固液两相体系达平衡状态时，溶质在两相中的浓度的比值）。 3．根据两相的接触方式，萃取设备的主要类型有（ ）。 4．分配系数越大，萃取分离的效果（越好 ）。

5．通常，物系的温度越高，稀释剂与萃取剂的互溶度（大），越不利于萃取操作。 6．选择性系数的定义式为（ ）。

7．溶质的分配系数越大，稀释剂的分配系数越小，则选择性系数（ 越大），越有利于组分的萃取分离。

8．萃取操作中的物系界面张力较大，（有）利于分层。

9．萃取是利用原料液中各组分（溶解度 ）的差异而实现分离的单元操作。

10．溶解度曲线将三角形相图分为两个区域，曲线内为（两相区 ）区，曲线外为（单相区）区，萃取操作只能在（ 两相区）进行。

4

11. 用溶剂S分离A、B液相混合物（A为溶质），二相平衡时萃取相中yA=0.2,yS=0.6；萃余相中xA=0.15, xS=0.05,则分配系数kA为__4/3_____。选择性系数β为___16/3____。

12. 在多级逆流萃取中，欲达到同样的分离程度，溶剂比愈大则操作点愈 （靠近) S点。 当溶剂比为最小值时，则所需理论级数为 无穷 ，此时必有一条（联结）线与（操作） 线重合。 13．萃取操作中选择性系数与精馏操作中 相对挥发度 相当。

14.在萃取操作的B-S部分互溶物系中加入溶质A组分，将使B-S互溶度 增大 ；恰当降低操作温度，B-S互溶度 减小 。

15．在B-S部分互溶物系中，溶质A组分的量越大，B-S互溶度越 越小 。

二、选择题

1．进行萃取操作时，应使选择性系数（B ）1。 A 等于； B 大于； C 小于。 D近似等于

2．进行萃取操作时，应使溶质的分配系数（ B ）1。 A 等于； B 大于； C 小于。 D近似等于

3．萃取剂的加入量应使原料与萃取剂的和点M位于（ B ）。 A 溶解度曲线上方区； B 溶解度曲线下方区； C 溶解度曲线上； D 任何位置均可。

4．在一定物系和温度下，分配系数与下列因素有关（ C ）。 A选择性系数； B 溶解度曲线； C 压力； D 组成。

5．根据两相接触方式的不同，萃取设备可分为（ ）式和（ ）式两大类；填料萃取塔属于（ A），筛板萃取塔属于（ ）。

A微分接触式； B混合－澄清式； C塔式； D逐级接融式。

6. 萃取过程中，对于一定的物系，加入的萃取剂量越多，萃取相中溶质含量就越（ ）。 A 少； B 多； C 趋近于1。 D趋近于零

7．在萃取过程中，操作温度越高，萃取液最大溶质浓度越（ ）；B与S互溶度越低，萃取液

最大溶质浓度（ ）。

A 高； B 低； C 趋近于1。 D趋近于零

8．萃取操作计算中，萃取剂最小用量，对应理论级数（ ）。 A最多； B 最少； C与萃取剂用量无关； D趋近于1

9．萃取相图中，联结线RE两端，R点表示（ C ），E点表示（ A ）。 A萃取相； B 萃余相； C萃取液；D萃余液 10．液液萃取操作中的理论级，是指（ ）。

A理想溶液的E相和R相互为平衡； B 分离理想溶液的最少级数； C离开该级的E相和R相互为平衡； D离开该级的E相和R相不达平衡

11．萃取是利用各组分间的（ C ）差异来分离液体混合物的。

A 挥发度 B 离散度 C 溶解度 D 密度

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