化工原理課后思考題答案陳敏恒版

第一章流體流動(dòng)問題1.什么是連續(xù)性假定？質(zhì)點(diǎn)的含義是什么？有什么條件？答1.假定流體是由大量質(zhì)點(diǎn)組成的、彼此間沒有間隙、完全充滿所占空間的連續(xù)介質(zhì)。質(zhì)點(diǎn)是含有大量分子的流體微團(tuán)，其尺寸遠(yuǎn)小于設(shè)備尺寸，但比起分子自由程卻要大得多。問題2.描述流體運(yùn)動(dòng)的拉格朗日法和歐拉法有什么不同點(diǎn)？答2.前者描述同一質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)刻的狀態(tài)；后者描述空間任意定點(diǎn)的狀態(tài)。問題3.粘性的物理本質(zhì)是什么？為什么溫度上升，氣體粘度上升，而液體粘度下降？答3.分子間的引力和分子的熱運(yùn)動(dòng)。通常氣體的粘度隨溫度上升而增大，因?yàn)闅怏w分子間距離較大，以分子的熱運(yùn)動(dòng)為主；溫度上升，熱運(yùn)動(dòng)加劇，粘度上升。液體的粘度隨溫度增加而減小，因?yàn)橐后w分子間距離較小，以分子間的引力為主，溫度上升，分子間的引力下降，粘度下降。問題4.靜壓強(qiáng)有什么特性？答4.靜壓強(qiáng)的特性：①靜止流體中任意界面上只受到大小相等、方向相反、垂直于作用面的壓力；②作用于任意點(diǎn)所有不同方位的靜壓強(qiáng)在數(shù)值上相等；③壓強(qiáng)各向傳遞。問題5.圖示一玻璃容器內(nèi)裝有水，容器底面積為8X10-3n2,水和容器總重10N。試畫出容器內(nèi)部受力示意圖(用箭頭的長短和方向表示受力大小和方向)；試估計(jì)容器底部內(nèi)側(cè)、外側(cè)所受的壓力分別為多少？哪一側(cè)的壓力大？為什么？?USE-C?USE-C題5附圖題6附圖答5.1)圖略，受力箭頭垂直于壁面、上小下大。2)內(nèi)部壓強(qiáng)p=pgh=1000X9.81x0.5=4.91kPa;外部壓強(qiáng)p=F/A=10/0.008=1.25kPa<內(nèi)部壓強(qiáng)4.91kPa。因?yàn)槿萜鲀?nèi)壁給了流體向下的力，使內(nèi)部壓強(qiáng)大于外部壓強(qiáng)。問題6.圖示兩密閉容器內(nèi)盛有同種液體，各接一U形壓差計(jì)，讀數(shù)分別為R、R,兩壓差計(jì)間

用一橡皮管相連接，現(xiàn)將容器A連同U形壓差計(jì)一起向下移動(dòng)一段距離，試問讀數(shù)R與R有何變化？（說明理由）答6.容器A的液體勢(shì)能下降，使它與容器B的液體勢(shì)能差減小，從而R減小。R不變，因?yàn)樵揢形管兩邊同時(shí)降低，勢(shì)能差不變。問題7.為什么高煙囪比低煙囪拔煙效果好？答7.由靜力學(xué)方程可以導(dǎo)出△p=H（p冷-p熱）g，所以H增加，壓差增加，拔風(fēng)量大。問題8.什么叫均勻分布？什么叫均勻流段？答8.前者指速度分布大小均勻；后者指速度方向平行、無遷移加速度。問題9.伯努利方程的應(yīng)用條件有哪些？答9.重力場下、不可壓縮、理想流體作定態(tài)流動(dòng)，流體微元與其它微元或環(huán)境沒有能量交換時(shí)，同一流線上的流體間能量的關(guān)系。問題10.如圖所示，水從小管流至大管，當(dāng)流量V、管徑CKd及指示劑均相同時(shí)，試問水平放置時(shí)壓差計(jì)讀數(shù)R與垂直放置時(shí)讀數(shù)R'的大小關(guān)系如何？為什么？.（可忽略粘性阻力損失）答10.R=R，因?yàn)閁形管指示的是總勢(shì)能差，與水平放還是垂直放沒有關(guān)系。題10附圖A等徑管題11題10附圖A等徑管題11附圖問題11.理想液體從高位槽經(jīng)過等直徑管流出?？紤]A點(diǎn)壓強(qiáng)與B點(diǎn)壓強(qiáng)的關(guān)系，在下列三個(gè)關(guān)系中選擇出正確的：（1）PB<PA（2）pB=pA+pgH（3）pB>pA答11.選（1）pb<pa;因?yàn)楣艿莱隹谕ù髿?，出口壓力等于pa,而B處的位置比出口處高,所以，壓力較低。問題12.層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別是什么？答12.是否存在流體速度u、壓強(qiáng)p的脈動(dòng)性，即是否存在流體質(zhì)點(diǎn)的脈動(dòng)性。問題13.雷諾數(shù)的物理意義是什么？答13.慣性力與粘性力之比。問題14.何謂泊謖葉方程？其應(yīng)用條件有哪些？答14.△P=32^uL/d2。不可壓縮流體在直圓管中作定態(tài)層流流動(dòng)時(shí)的阻力損失計(jì)算。

問題15.何謂水力光滑管？何謂完全湍流粗糙管？答15.當(dāng)壁面凸出物低于層流內(nèi)層厚度，體現(xiàn)不出粗糙度過對(duì)阻力損失的影響時(shí)，稱為水力光滑管。在Re很大，入與Re無關(guān)的區(qū)域，稱為完全湍流粗糙管。問題16.非圓形管的水力當(dāng)量直徑是如何定義的？能否按u兀de2/4計(jì)算流量？答16.定義為4A/no不能按該式計(jì)算流量。問題17.在滿流的條件下，水在垂直直管中向下流動(dòng)，對(duì)同一瞬時(shí)沿管長不同位子的速度而言，是否會(huì)因重力加速度而使下部的速度大于上部的速度？答17.因?yàn)橘|(zhì)量守恒，直管內(nèi)不同軸向位子的速度是一樣的，不會(huì)因?yàn)橹亓Χ涌欤亓χ惑w現(xiàn)在壓強(qiáng)的變化上。問題18.如附圖所示管路，試問：B閥不動(dòng)(半開著)，A閥由全開逐漸關(guān)小，貝Uh1,h2,(h1-h2)如何變化？A閥不動(dòng)(半開著)，B閥由全開逐漸關(guān)小，貝Uh1,h2,(h1-h2)如何變化？rnrn題19附圖題題19附圖答18.(1)h1下降，h2下降，(h1-h2)下降；(2)h1上升，h2上升，(h1-h2)下降。問題19.圖示的管路系統(tǒng)中，原1,2,3閥全部全開，現(xiàn)關(guān)小1閥開度，則總流量V和各支管流量V,V2,V3將如何變化？答19.qV、qV1下降，qV2、qV3上升。問題20.是否在任何管路中，流量增大阻力損失就增大；流量減小阻力損失就減?。繛槭裁?？答20.不一定，具體要看管路狀況是否變化。第二章流體輸送機(jī)械問題1.什么是液體輸送機(jī)械的壓頭或揚(yáng)程？答1.流體輸送機(jī)械向單位重量流體所提供的能量(J/N)。問題2.離心泵的壓頭受哪些因素影響？答2.離心泵的壓頭與流量，轉(zhuǎn)速，葉片形狀及直徑大小有關(guān)。問題3.后彎葉片有什么優(yōu)點(diǎn)？有什么缺點(diǎn)？答3.后彎葉片的葉輪使流體勢(shì)能提高大于動(dòng)能提高，動(dòng)能在蝸殼中轉(zhuǎn)換成勢(shì)能時(shí)損失小,泵的效率高。這是它的優(yōu)點(diǎn)。它的缺點(diǎn)是產(chǎn)生同樣理論壓頭所需泵體體積比前彎葉片的大。問題4.何謂”氣縛”現(xiàn)象？產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因是什么？如何防止”氣縛"?答4.因泵內(nèi)流體密度小而產(chǎn)生的壓差小，無法吸上液體的現(xiàn)象。原因是離心泵產(chǎn)生的壓差與密度成正比，密度小，壓差小，吸不上液體。灌泵、排氣。問題5.影響離心泵特性曲線的主要因素有哪些？答5.離心泵的特性曲線指He?qv,y]?qv,Pa?qv。影響這些曲線的主要因素有液體密度，粘度，轉(zhuǎn)速，葉輪形狀及直徑大小。問題6.離心泵的工作點(diǎn)是由如何確定的？有哪些調(diào)節(jié)流量的方法？答6.離心泵的工作點(diǎn)是由管路特性方程和泵的特性方程共同決定的。調(diào)節(jié)出口閥，改變泵的轉(zhuǎn)速。問題7.一離心泵將江水送至敞口高位槽，若管路條件不變，隨著江面的上升，泵的壓頭He,管路總阻力損失Hf,泵入口處真空表讀數(shù)、泵出口處壓力表讀數(shù)將分別作何變化？答7.隨著江面的上升，管路特性曲線下移，工作點(diǎn)右移，流量變大，泵的壓頭下降，阻力損失增加；隨著江面的上升，管路壓力均上升，所以真空表讀數(shù)減小，壓力表讀數(shù)增加。問題8.某輸水管路,用一臺(tái)IS50-32-200的離心泵將低位敞口槽的水送往高出3m的敞口槽，閥門開足后，流量僅為3m3/h左右。現(xiàn)擬采用增加一臺(tái)同型號(hào)的泵使輸水量有較大提高，應(yīng)采用并聯(lián)還是串聯(lián)？為什么？答8.從型譜圖上看，管路特性曲線應(yīng)該通過H=3mqv=0點(diǎn)和H=13mqv=3n3/h點(diǎn)，顯然，管路特性曲線很陡，屬于高阻管路，應(yīng)當(dāng)采用串聯(lián)方式。問題9.何謂泵的汽蝕？如何避免”汽蝕”？答9.泵的汽蝕是指液體在泵的最低壓強(qiáng)處（葉輪入口）汽化形成氣泡，又在葉輪中因壓強(qiáng)升高而潰滅，造成液體對(duì)泵設(shè)備的沖擊，引起振動(dòng)和腐蝕的現(xiàn)象。規(guī)定泵的實(shí)際汽蝕余量必須大于允許汽蝕余量；通過計(jì)算，確定泵的實(shí)際安裝高度低于允許安裝高度。問題10.什么是正位移特性？答10.流量由泵決定，與管路特性無關(guān)。問題11.往復(fù)泵有無”汽蝕”現(xiàn)象？答11.往復(fù)泵同樣有汽蝕問題。這是由液體汽化壓強(qiáng)所決定的。問題12.為什么離心泵啟動(dòng)前應(yīng)關(guān)閉出口閥，而旋渦泵啟動(dòng)前應(yīng)打開出口閥？答12.這與功率曲線的走向有關(guān)，離心泵在零流量時(shí)功率負(fù)荷最小，所以在啟動(dòng)時(shí)關(guān)閉出口閥，使電機(jī)負(fù)荷最??；而旋渦泵在大流量時(shí)功率負(fù)荷最小，所以在啟動(dòng)時(shí)要開啟出口閥，使電機(jī)負(fù)荷最小。問題13.通風(fēng)機(jī)的全風(fēng)壓、動(dòng)風(fēng)壓各有什么含義？為什么離心泵的H與p無關(guān)，而風(fēng)機(jī)的全風(fēng)壓Pt與p有關(guān)？答13.通風(fēng)機(jī)給每立方米氣體加入的能量為全壓，其中動(dòng)能部分為動(dòng)風(fēng)壓。因單位不同，壓頭為m全風(fēng)壓為N/m2,按△P=pgh可知h與p無關(guān)時(shí)，△P與p成正比。問題14.某離心通風(fēng)機(jī)用于鍋爐通風(fēng)。如圖a、b所示，通風(fēng)機(jī)放在爐子前與放在爐子后比較，在實(shí)際通風(fēng)的質(zhì)量流量、電機(jī)所需功率上有何不同？為什么？

廢氣b.風(fēng)機(jī)在后附圖1風(fēng)機(jī)］—I口爐廢氣b.風(fēng)機(jī)在后附圖a-貝機(jī)在前題14答14.風(fēng)機(jī)在前時(shí)，氣體密度大，質(zhì)量流量大，電機(jī)功率負(fù)荷也大;風(fēng)機(jī)在后時(shí)，氣體密度小，質(zhì)量流量小，電機(jī)功率負(fù)荷也小。第三章液體攪拌問題1.攪拌的目的是什么？答1.混合（均相），分散（液液，氣液，液固），強(qiáng)化傳熱。問題2.為什么要提出混合尺度的概念？答2.因調(diào)勻度與取樣尺度有關(guān)，引入混合尺度反映更全面。問題3.攪拌器應(yīng)具備哪兩種功能？答3.①產(chǎn)生強(qiáng)大的總體流動(dòng)，②產(chǎn)生強(qiáng)烈的湍動(dòng)或強(qiáng)剪切力場。問題4.旋漿式、渦輪式、大葉片低轉(zhuǎn)速攪拌器，各有什么特長和缺陷？答4.旋槳式適用于宏觀調(diào)勻，而不適用于固體顆粒懸浮液；渦輪式適用于小尺度均勻，而不適用于固體顆粒懸浮液；大葉片低轉(zhuǎn)速攪拌器適用于高粘度液體或固體顆粒懸浮液，而不適合于低粘度液體混合。問題5.要提高液流的湍動(dòng)程度可采取哪些措施？答5.①提高轉(zhuǎn)速。②阻止液體圓周運(yùn)動(dòng)，加擋板，破壞對(duì)稱性。③裝導(dǎo)流筒，消除短路、消除死區(qū)。問題6.大小不一的攪拌器能否使用同一根功率曲線？為什么？答6.只要幾何相似就可以使用同一根功率曲線，因?yàn)闊o因次化之后，使用了這一條件。問題7.選擇攪拌器放大準(zhǔn)則時(shí)的基本要求是什么？答7.混合效果與小試相符。第四章流體通過顆粒層的流動(dòng)問題1.顆粒群的平均直徑以何為基準(zhǔn)？為什么？答1.顆粒群的平均直徑以比表面積相等為基準(zhǔn)。因?yàn)轭w粒層內(nèi)流體為爬流流動(dòng)，流動(dòng)阻力主要與顆粒表面積的大小有關(guān)。問題2.數(shù)學(xué)模型法的主要步驟有哪些？答2.數(shù)學(xué)模型法的主要步驟有①簡化物理模型②建立數(shù)學(xué)模型③模型檢驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)定模型參數(shù)。問題3.過濾速率與哪些因素有關(guān)？答3.過濾速率u=dq/dr=△P/r力（q+qe）中，u與△P、r、力、、q、qe均有關(guān)。問題4.過濾常數(shù)有哪兩個(gè)？各與哪些因素有關(guān)？什么條件下才為常數(shù)？答4.K、qe為過濾常數(shù)。

K與壓差、懸浮液濃度、濾餅比阻、濾液粘度有關(guān);K與壓差、懸浮液濃度、濾餅比阻、濾液粘度有關(guān);qe與過濾介質(zhì)阻力有關(guān)。恒壓下才為常數(shù)。問題5.ropt對(duì)什么而言?答5-copt對(duì)生產(chǎn)能力(Q=V/2t)最大而言。Q在V?t圖上體現(xiàn)為斜率，切線處可獲最大斜率，即為Topt。問題6.回轉(zhuǎn)真空過濾機(jī)的生產(chǎn)能力計(jì)算時(shí)，過濾面積為什么用A而不用A4?該機(jī)的濾餅厚度是否與生產(chǎn)能力成正比？答6.考察方法是跟蹤法，所以過濾面積為A,而力體現(xiàn)在過濾時(shí)間里。不，濾餅厚度a與q='K—+q；-qe成正比，例如，轉(zhuǎn)速愈快，生產(chǎn)能力愈大，而濾餅愈薄。問題7.強(qiáng)化過濾速率的措施有哪些？答7.強(qiáng)化過濾速率的措施有①改變?yōu)V餅結(jié)構(gòu)；②改變顆粒聚集狀態(tài)；③動(dòng)態(tài)過濾。第五章顆粒的沉降和流態(tài)化問題1.曳力系數(shù)是如何定義的？它與哪些因素有關(guān)？答1.[=Fd/(Appu2/2)。它與Rep(=dpup/)、p有關(guān)。問題2.斯托克斯定律區(qū)的沉降速度與各物理量的關(guān)系如何？應(yīng)用的前提是什么？顆粒的加速段在什么條件下可忽略不計(jì)？答2.ut=d2(pp-p)g/(18p)。前提Re<2當(dāng)顆粒dp很小，ut很小時(shí)。問題3.重力降塵室的氣體處理量與哪些因素有關(guān)？降塵室的高度是否影響氣體處理量？答3.沉降室底面積和沉降速度。不影響。高度小會(huì)使停留時(shí)間短，但沉降距離也短了。問題4.評(píng)價(jià)旋風(fēng)分離器性能的主要指標(biāo)有哪兩個(gè)？答4.分離效率、壓降。問題5.為什么旋風(fēng)分離器處于低氣體負(fù)荷下操作是不適宜的？錐底為何須有良好的密封？答5.低負(fù)荷時(shí)，沒有足夠的離心力。錐底往往負(fù)壓，若不密封會(huì)漏入氣體且將顆粒帶起。問題6.廣義流態(tài)化和狹義流態(tài)化的各自含義是什么？答6.狹義流態(tài)化指操作氣速u小于ut的流化床，廣義流化床則包括流化床、載流床和氣力輸送。問題7.提高流化質(zhì)量的常用措施有哪幾種？何謂內(nèi)生不穩(wěn)定性？答7.增加分布板阻力，加內(nèi)部構(gòu)件，用小直徑寬分布顆粒，細(xì)顆粒高氣速操作?？昭ǖ膼盒匝h(huán)。問題8.氣力輸送有哪些主要優(yōu)點(diǎn)？答8.①系統(tǒng)可密閉；②輸送管線設(shè)置比鋪設(shè)道路更方便；③設(shè)備緊湊，易連續(xù)化、自動(dòng)化；④同時(shí)可進(jìn)行其他單元操作。第六章傳熱問題1.傳熱過程有哪三種基本方式？答1.直接接觸式、間壁式、蓄熱式。問題2.傳熱按機(jī)理分為哪幾種？答2.傳導(dǎo)、對(duì)流、熱輻射。TOC\o"1-5"\h\z問題3.物體的導(dǎo)熱系數(shù)與哪些主要因素有關(guān)？答3.與物態(tài)、溫度有關(guān)。問題4.流動(dòng)對(duì)傳熱的貢獻(xiàn)主要表現(xiàn)在哪兒？答4.流動(dòng)流體的載熱。問題5.自然對(duì)流中的加熱面與冷卻面的位置應(yīng)如何放才有利于充分傳熱？答5.加熱面在下，制冷面在上。問題6.液體沸騰的必要條件有哪兩個(gè)？答6.過熱度、汽化核心。問題7.工業(yè)沸騰裝置應(yīng)在什么沸騰狀態(tài)下操作？為什么？答7.核狀沸騰狀態(tài)。以免設(shè)備燒毀。問題8.沸騰給熱的強(qiáng)化可以從哪兩個(gè)方面著手？答8.改善加熱表面，提供更多的汽化核心；沸騰液體加添加劑，降低表面張力。問題9.蒸汽冷凝時(shí)為什么要定期排放不凝性氣體？答9.避免其積累，提高a。問題10.為什么低溫時(shí)熱輻射往往可以忽略，而高溫時(shí)熱輻射則往往成為主要的傳熱方式答10.因Q與溫度四次方成正比，它對(duì)溫度很敏感。問題11.影響輻射傳熱的主要因素有哪些？答11.溫度、黑度、角系數(shù)（幾何位置）、面積大小、中間介質(zhì)。問題12.為什么有相變時(shí)的對(duì)流給熱系數(shù)大于無相變時(shí)的對(duì)流給熱系數(shù)？答12.①相變熱遠(yuǎn)大于顯熱；②沸騰時(shí)汽泡攪動(dòng)；蒸汽冷凝時(shí)液膜很薄。問題13.有兩把外形相同的茶壺，一把為陶瓷的，一把為銀制的。將剛燒開的水同時(shí)充滿兩壺。實(shí)測發(fā)現(xiàn)，陶壺內(nèi)的水溫下降比銀壺中的快，這是為什么？答13.陶瓷壺的黑度大，輻射散熱快；銀壺的黑度小，輻射散熱慢。問題14.若串聯(lián)傳熱過程中存在某個(gè)控制步驟，其含義是什么？答14.該步驟阻力遠(yuǎn)大于其他各步驟的阻力之和，傳熱速率由該步驟所決定。問題15.傳熱基本方程中，推導(dǎo)得出對(duì)數(shù)平均推動(dòng)力的前提條件有哪些？答15.K、qmiCp、qmdCpa沿程不變；管、殼程均為單程。問題16.一列管換熱器，油走管程并達(dá)到充分湍流。用133C的飽和蒸汽可將油從40C加熱至80C。若現(xiàn)欲增加50%的油處理量，有人建議采用并聯(lián)或串聯(lián)同樣一臺(tái)換熱器的方法，以保持油的出口溫度不低于80C,這個(gè)方案是否可行？答16.可行。問題17.為什么一般情況下，逆流總是優(yōu)于并流？并流適用于哪些情況？答17.逆流推動(dòng)力Atm大，載熱體用量少。熱敏物料加熱，控制壁溫以免過高。問題18.解決非定態(tài)換熱器問題的基本方程是哪幾個(gè)？答18.傳熱基本方程，熱量衡算式，帶有溫變速率的熱量衡算式。問題19.在換熱器設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，為什么要限制W大于0.8?答19.當(dāng)WV0.8時(shí)，溫差推動(dòng)力損失太大，Atm小，所需A變大，設(shè)備費(fèi)用增加。第七章蒸發(fā)問題1.蒸發(fā)操作不同于一般換熱過程的主要點(diǎn)有哪些？答1.溶質(zhì)常析出在加熱面上形成垢層；熱敏性物質(zhì)停留時(shí)間不得過長；與其它單元操作相比節(jié)能更重要。問題2.提高蒸發(fā)器內(nèi)液體循環(huán)速度的意義在哪？降低單程汽化率的目的是什么？答2.不僅提高a,更重要在于降低單程汽化率。減緩結(jié)垢現(xiàn)象。問題3.為什么要盡可能擴(kuò)大管內(nèi)沸騰時(shí)的氣液環(huán)狀流動(dòng)的區(qū)域？答3.因該區(qū)域的給熱系數(shù)a最大。問題4.提高蒸發(fā)器生產(chǎn)強(qiáng)度的途徑有哪些？答4.uf,降低單程汽化率，Kf;提高真空度，t$,增加傳熱推動(dòng)力。問題5.試分析比較單效蒸發(fā)器的間歇蒸發(fā)和連續(xù)蒸發(fā)的生產(chǎn)能力的大小。設(shè)原料液濃度、溫度、完成液濃度、加熱蒸汽壓強(qiáng)以及冷凝器操作壓強(qiáng)均相等？答5.單效間歇蒸發(fā)起先△小，生產(chǎn)能力大。問題6.多效蒸發(fā)的效數(shù)受哪些限制？答6.經(jīng)濟(jì)上限制：W/D的上升達(dá)不到與效數(shù)成正比，W/A的下降比與效數(shù)成反比還快；技術(shù)上限制：2△必須小于T-t°,而T-t°是有限的。問題7.試比較單效與多效蒸發(fā)之優(yōu)缺點(diǎn)？答7.單效蒸發(fā)生產(chǎn)強(qiáng)度高，設(shè)備費(fèi)用低，經(jīng)濟(jì)性低。多效蒸發(fā)經(jīng)濟(jì)性高。第八章氣體吸收問題1.吸收的目的和基本依據(jù)是什么？吸收的主要操作費(fèi)用花費(fèi)在哪？答1.吸收的目的是分離氣體混合物?；疽罁?jù)是氣體混合物中各組份在溶劑中的溶解度不同。操作費(fèi)用主要花費(fèi)在溶劑再生，溶劑損失。問題2.選擇吸收溶劑的主要依據(jù)是什么？什么是溶劑的選擇性？答2.溶解度大，選擇性高，再生方便，蒸汽壓低損失小。溶劑對(duì)溶質(zhì)溶解度大，對(duì)其他組份溶解度小。問題3.E,m,H三者各自與溫度、總壓有何關(guān)系？答3.m=E/P=HQP,mE、H均隨溫度上升而增大，E、H基本上與總壓無關(guān)，m反比于總壓。問題4.工業(yè)吸收過程氣液接觸的方式有哪兩種？答4.級(jí)式接觸和微分接觸。問題5.擴(kuò)散流JA,凈物流N,主體流動(dòng)NM，傳遞速率Na相互之間有什么聯(lián)系和區(qū)別？答5.N=N+Ja+Jb,Na=Ja+NCA/Cm。Ja、Jb濃度梯度引起；NM微壓力差引起；Na溶質(zhì)傳遞，考察所需。問題6.漂流因子有什么含義？等分子反向擴(kuò)散時(shí)有無漂流因子？為什么？答6.P/PBm表示了主體流動(dòng)對(duì)傳質(zhì)的貢獻(xiàn)。無漂流因子。因?yàn)闆]有主體流動(dòng)。問題7.氣體分子擴(kuò)散系數(shù)與溫度、壓力有何關(guān)系？液體分子擴(kuò)散系數(shù)與溫度、粘度有何關(guān)系？答7.D氣T1.81/P,D液T/TOC\o"1-5"\h\z問題8.修伍德數(shù)、施密特?cái)?shù)的物理含義是什么？答8.Sh=kd/D表征對(duì)流傳質(zhì)速率與擴(kuò)散傳質(zhì)速率之比。Sc=^/pD表征動(dòng)量擴(kuò)散系數(shù)與分子擴(kuò)散系數(shù)之比。問題9.傳質(zhì)理論中，有效膜理論與表面更新理論有何主要區(qū)別？答9.表面更新理論考慮到微元傳質(zhì)的非定態(tài)性，從k^D推進(jìn)到kD0^問題10.傳質(zhì)過程中，什么時(shí)侯氣相阻力控制？什么時(shí)侯液相阻力控制？答10.mky<<kx時(shí)，氣相阻力控制；mky>>kx時(shí)，液相阻力控制。問題11.低濃度氣體吸收有哪些特點(diǎn)？數(shù)學(xué)描述中為什么沒有總物料的衡算式？答11.①GL為常量，②等溫過程，③傳質(zhì)系數(shù)沿塔高不變。問題12.吸收塔高度計(jì)算中，將Nog與Hog分開，有什么優(yōu)點(diǎn)？答12.分離任務(wù)難易與設(shè)備效能高低相對(duì)分開，便于分析。問題13.建立操作線方程的依據(jù)是什么？答13.塔段的物料衡算。問題14.什么是返混？答14.返混是少量流體自身由下游返回至上游的現(xiàn)象。問題15.何謂最小液氣比？操作型計(jì)算中有無此類問題？答15.完成指定分離任務(wù)所需塔高為無窮大時(shí)的液氣比。無。問題16.X2max與(L/G)min是如何受到技術(shù)上的限制的？技術(shù)上的限制主要是指哪兩個(gè)制約條件？答16.通常，X2max=y2/m,(L/G)min=(yi-y2)/(xie-x2)o相平衡和物料衡算。問題17.有哪幾種Nog的計(jì)算方法？用對(duì)數(shù)平均推動(dòng)力法和吸收因數(shù)法求Nog的條件各是什么？答17.對(duì)數(shù)平均推動(dòng)力法，吸收因數(shù)法，數(shù)值積分法。相平衡分別為直線和過原點(diǎn)直線。問題18.Hog的物理含義是什么？常用吸收設(shè)備的Hog約為多少？答18.氣體流經(jīng)這一單元高度塔段的濃度變化等于該單元內(nèi)的平均推動(dòng)力。0.15?1.5m。問題19.吸收劑的進(jìn)塔條件有哪三個(gè)要素？操作中調(diào)節(jié)這三要素，分別對(duì)吸收結(jié)果有何影響？答19.t、X2、L。t$,X2$,Lf均有利于吸收。問題20.吸收過程的數(shù)學(xué)描述與傳熱過程的數(shù)學(xué)描述有什么聯(lián)系與區(qū)別？答20.傳熱過程數(shù)學(xué)描述可視作m=1時(shí)的吸收過程的情況。問題21.高濃度氣體吸收的主要特點(diǎn)有哪些？答21.①GL沿程變化，②非等溫，③傳質(zhì)分系數(shù)與濃度有關(guān)。問題22.化學(xué)吸收與物理吸收的本質(zhì)區(qū)別是什么？化學(xué)吸收有何特點(diǎn)？答22.溶質(zhì)是否與液相組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。高的選擇性，較高的吸收速率，降低平衡濃度ye。問題23.化學(xué)吸收過程中，何時(shí)成為容積過程？何時(shí)成為表面過程？答23.快反應(yīng)使吸收成表面過程；慢反應(yīng)使吸收成容積過程。第九章精館問題1.蒸儲(chǔ)的目的是什么？蒸儲(chǔ)操作的基本依據(jù)是什么？答1.分離液體混合物。液體中各組分揮發(fā)度的不同。問題2.蒸儲(chǔ)的主要操作費(fèi)用花費(fèi)在何處？答2.加熱和冷卻的費(fèi)用。問題3.雙組份汽液兩相平衡共存時(shí)自由度為多少？答3.自由度為F=2(P一定，t?x或y;t一定，P?x或y);P一定后，F(xiàn)=1。問題4.何謂泡點(diǎn)、露點(diǎn)？對(duì)于一定的組成和壓力，兩者大小關(guān)系如何？答4.泡點(diǎn)指液相混合物加熱至出現(xiàn)第一個(gè)汽泡時(shí)的溫度。露點(diǎn)指氣相混合物冷卻至出現(xiàn)第一個(gè)液滴時(shí)的溫度。對(duì)于一定的組成和壓力，露點(diǎn)大于或等于泡點(diǎn)。問題5.非理想物系何時(shí)出現(xiàn)最低恒沸點(diǎn)，何時(shí)出現(xiàn)最高恒沸點(diǎn)？答5.強(qiáng)正偏差出現(xiàn)最低恒沸點(diǎn)；強(qiáng)負(fù)偏差出現(xiàn)最高恒沸點(diǎn)。問題6.常用的活度系數(shù)關(guān)聯(lián)式有哪幾個(gè)？答6.范拉方程、馬古斯方程。問題7.總壓對(duì)相對(duì)揮發(fā)度有何影響？答7.Pf、a$。問題8.為什么a=1時(shí)不能用普通精儲(chǔ)的方法分離混合物？答8.因?yàn)榇藭r(shí)y=x,沒有實(shí)現(xiàn)相對(duì)分離。問題9.平衡蒸儲(chǔ)與簡單蒸儲(chǔ)有何不同？答9.平衡蒸儲(chǔ)是連續(xù)操作且一級(jí)平衡；簡單蒸儲(chǔ)是間歇操作且瞬時(shí)一級(jí)平衡。問題10.為什么說回流液的逐板下降和蒸汽逐板上升是實(shí)現(xiàn)精儲(chǔ)的必要條件？答10.唯其如此，才能實(shí)現(xiàn)汽液兩相充分接觸、傳質(zhì)，實(shí)現(xiàn)高純度分離，否則，僅為一級(jí)平衡。問題11.什么是理論板？默弗里板效率有什么含義？答11.離開該板的汽液兩相達(dá)到相平衡的理想化塔板。經(jīng)過一塊塔板之后的實(shí)際增濃與理想增濃之比。問題12.恒摩爾流假設(shè)指什么？其成立的主要條件是什么？答12.在沒有加料、出料的情況下，塔段內(nèi)的汽相或液相摩爾流量各自不變。組分摩爾汽化熱相近，熱損失不計(jì)，顯熱差不計(jì)。問題13.q值的含義是什么？根據(jù)q的取值范圍，有哪幾種加料熱狀態(tài)？答13.一摩爾加料加熱至飽和汽體所需熱量與摩爾汽化潛熱之比。它表明加料熱狀態(tài)。五種：過熱蒸汽，飽和蒸汽，汽液混和物，飽和液體，冷液。問題14.建立操作線的依據(jù)是什么？操作線為直線的條件是什么？答14.塔段物料衡算。液汽比為常數(shù)（恒摩爾流）。問題15.用芬斯克方程所求出的N是什么條件下的理論板數(shù)？答15.全回流條件下，塔頂塔低濃度達(dá)到要求時(shí)的最少理論板數(shù)。問題16.何謂最小回流比？挾點(diǎn)恒濃區(qū)的特征是什么？答16.達(dá)到指定分離要求所需理論板數(shù)為無窮多時(shí)的回流比，是設(shè)計(jì)型計(jì)算特有的問題。氣液兩相濃度在恒濃區(qū)幾乎不變。問題17.最適宜回流比的選取須考慮哪些因素？答17.設(shè)備費(fèi)、操作費(fèi)之和最小。問題18.精儲(chǔ)過程能否在填料塔內(nèi)進(jìn)行？答18.能。問題19.何謂靈敏板？答19.塔板溫度對(duì)外界干擾反映最靈敏的塔板。問題20.間歇精儲(chǔ)與連續(xù)精儲(chǔ)相比有何特點(diǎn)？適用于什么場合？答20.操作靈活。適用于小批量物料分離。問題21.恒沸精儲(chǔ)與萃取精儲(chǔ)的主要異同點(diǎn)是什么？答21.相同點(diǎn)：都加入第三組份改變相對(duì)揮發(fā)度；區(qū)別：①前者生成新的最低恒沸物，加入組分塔從塔頂出；后者不形成新恒沸物，加入組分從塔底出。②操作方式前者可間隙，較方便。③前者消耗熱量在汽化潛熱，后者在顯熱，消耗熱量較少。問題22.如何選擇多組分精儲(chǔ)的流程方案？答22.選擇多組分精儲(chǔ)的流程方案需考慮①經(jīng)濟(jì)上優(yōu)化；②物性；③產(chǎn)品純度。問題23.何謂輕關(guān)鍵組分、重關(guān)鍵組分？何謂輕組分、重組分？答23.對(duì)分離起控制作用的兩個(gè)組分為關(guān)鍵組分，揮發(fā)度大的為輕關(guān)鍵組分；揮發(fā)度小的為重關(guān)鍵組分。比輕關(guān)鍵組分更易揮發(fā)的為輕組分；比重關(guān)鍵組分更難揮發(fā)的為重組分。問題24.清晰分割法、全回流近似法各有什么假定？答24.清晰分割法假定輕組分在塔底的濃度為零，重組分在塔頂?shù)臐舛葹榱?。全回流近似法假定塔頂、塔底的濃度分布與全回流時(shí)相近。問題25.芬斯克-恩德伍德-吉利蘭捷算法的主要步驟有哪些？答25.①全塔物料衡算，得塔頂、塔底濃度；確定平均也，用芬斯克方程算最少理論板數(shù)Nmin;用恩德伍德公式計(jì)算Rmin,R;查吉利蘭圖，算N;以加料組成、塔頂組成，用芬斯克方程、恩德伍德公式、吉利蘭圖，算加料位置。第十章氣液傳質(zhì)設(shè)備問題1.板式塔的設(shè)計(jì)意圖是什么？對(duì)傳質(zhì)過程最有利的理想流動(dòng)條件是什么？答1.①氣液兩相在塔板上充分接觸，②總體上氣液逆流，提供最大推動(dòng)力?？傮w兩相逆流，每塊板上均勻錯(cuò)流。問題2.鼓泡、泡沫、噴射這三種氣液接觸狀態(tài)各有什么特點(diǎn)？答2.鼓泡狀態(tài)：氣量低，氣泡數(shù)量少，液層清晰。泡沫狀態(tài)：氣量較大，液體大部分以液膜形式存在于氣泡之間，但仍為連續(xù)相。噴射狀態(tài)：氣量很大，液體以液滴形式存在，氣相為連續(xù)相。問題3.何謂轉(zhuǎn)相點(diǎn)？答3.由泡沫狀態(tài)轉(zhuǎn)為噴射狀態(tài)的臨界點(diǎn)。TOC\o"1-5"\h\z問題4.板式塔內(nèi)有哪些主要的非理想流動(dòng)？答4.液沫夾帶、氣泡夾帶、氣體的不均勻流動(dòng)、液體的不均勻流動(dòng)。問題5.夾帶液泛與溢流液泛有何區(qū)別？答5.是由過量液沫夾帶引起還是由溢流管降液困難造成的。問題6.板式塔的不正常操作現(xiàn)象有哪幾種？答6.夾帶液泛、溢流液泛、漏液。問題7.為什么有時(shí)實(shí)際塔板的默弗里板效率會(huì)大于1？答7.因?yàn)閷?shí)際塔板上液體并不是完全混和（返混）的，而理論板以板上液體完全混和（返混)為假定。問題8.濕板效率與默弗里板效率的實(shí)際意義有何不同？答8.濕板效率與默弗里板效率的差別在于前者考慮了液沫夾帶對(duì)板效的影響，可用表觀操作線進(jìn)行問題的圖解求算，而后者沒有。問題9.為什么既使塔內(nèi)各板效率相等，全塔效率在數(shù)值上也不等于板效率？答9.因兩者定義基準(zhǔn)不同。問題10.篩板塔負(fù)荷性能圖受哪幾個(gè)條件約束？何謂操作彈性？答10.①過量液沫夾帶；②漏液；③溢流液泛；④液量下限(how>6mm)⑤液量上限(HTA上、下操作極限的氣體流量之比。問題11.評(píng)價(jià)塔板優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)有哪些？答11.①通過能力；②板效率；③板壓降；④操作彈性；⑤結(jié)構(gòu)簡單成本低。問題12.什么系統(tǒng)噴射狀態(tài)操作有利？什么系統(tǒng)泡沫狀態(tài)操作有利？答12.用x表示重組分摩爾分率，且重組分從氣相傳至液相時(shí)，噴射狀態(tài)對(duì)負(fù)系統(tǒng)(db/dx<0)有利，泡沫狀態(tài)對(duì)正系統(tǒng)(db/dx>0)有利。問題13.填料的主要特性可用哪些特征數(shù)字來表示？有哪些常用填料?答13.①比表面積a,②空隙率￡,③填料的幾何形狀。拉西環(huán)，鮑爾環(huán)，弧鞍形填料，矩鞍形填料，階梯形填料，網(wǎng)體填料等。問題14.何謂載點(diǎn)、泛點(diǎn)？答14.填料塔內(nèi)隨著氣速逐漸由小到大，氣液兩相流動(dòng)的交互影響開始變得比較顯著時(shí)的操作狀態(tài)為載點(diǎn)；氣速進(jìn)一步增大至出現(xiàn)壓降陡增的轉(zhuǎn)折點(diǎn)即為泛點(diǎn)。問題15.何謂等板高度HETP?答15.分離效果相當(dāng)于一塊理論板的填料層高度。問題16.填料塔、板式塔各適用于什么場合？答16.填料塔操作范圍小，宜處理不易聚合的清潔物料，不易中間換熱，處理量較小，造價(jià)便宜，較宜處理易起泡、腐蝕性、熱敏性物料，能適應(yīng)真空操作。板式塔適合于要求操作范圍大，易聚合或含固體懸浮物，處理量較大，設(shè)計(jì)要求比較準(zhǔn)確的場合。第^一章液液萃取問題1.萃取的目的是什么？原理是什么？答1.分離液液混合物。各組分溶解度的不同。問題2.溶劑的必要條件是什么？答2.①與物料中的B組份不完全互溶，②對(duì)A組份具有選擇性的溶解度。問題3.萃取過程與吸收過程的主要差別有哪些？

答3.①萃取中稀釋劑B組分往往部分互溶，平衡線為曲線，使過程變得復(fù)雜；②萃取△p,b較小，使不易分相，設(shè)備變得復(fù)雜。問題4,什么情況下選擇萃取分離而不選擇精儲(chǔ)分離？答4.①出現(xiàn)共沸，或a<1.06;②低濃度；③熱敏性物料。問題5.什么是臨界混溶點(diǎn)？是否在溶解度曲線的最高點(diǎn)？答5.相平衡的兩相無限趨近變成一相時(shí)的組成所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)。*―旦/|、7E正。問題6.分配系數(shù)等于1能否進(jìn)行萃取分離操作？萃取液、萃余液各指什么？答6.能。萃取相、萃余相各自脫溶后為萃取液、萃余液。問題7.何謂選擇性系數(shù)？3=1意味著什么？3=8意味著什么？答7.3=(yA/yB)/(xa/xb)。3=1不可用萃取方法分離。3=口為B、S完全不互溶物系。問題8.萃取操作溫度選高些好還是低些好？答8.溫度低B、S互溶度小，相平衡有利些，但粘度等對(duì)操作不利，所以要適當(dāng)選擇。問題9.多級(jí)逆流萃取中(S/F)min如何確定？答9.通過計(jì)算可以確定，當(dāng)達(dá)到指定濃度所需理論級(jí)為無窮多時(shí)，相應(yīng)的S/F為(S/F)min。問題10.液液傳質(zhì)設(shè)備的主要技術(shù)性能有哪些？它們與設(shè)備尺寸有何關(guān)系？答10.兩相極限通過能力；傳質(zhì)系數(shù)Kya或HETP前者決定了設(shè)備的直徑D,后者決定了塔高。UdUc問題11.UdUc答nUk=二^.—。（1-）（1-）2兩相速度達(dá)到極大時(shí)，部分分散相液滴被連續(xù)相帶走，而使分散相流量減少的狀況稱為液泛。此時(shí)的分散相滯液率為臨界滯液率，兩相的空塔速度為兩相極限速度。問題12,何謂界面騷動(dòng)現(xiàn)象？它對(duì)液液傳質(zhì)過程有何影響？答12.因傳質(zhì)引起界面張力分布不均而造成的界面不規(guī)則運(yùn)動(dòng)。①提高傳質(zhì)系數(shù)；②影響液滴的合并、分散。問題13,傳質(zhì)方向、界面張力隨濃度變化的趨勢(shì)對(duì)液滴合并與再分散有何影響答13.當(dāng)db/dx>0時(shí)，d^c(分散相向連續(xù)相傳質(zhì))有利于液滴分散;當(dāng)db/dx<0時(shí)，c^d(連續(xù)相向分散相傳質(zhì))有利于液滴分散。問題14,分散相的選擇應(yīng)考慮哪些因素？答14.應(yīng)考慮：db/dx的正負(fù)，兩相流量比，粘度大小，潤濕性，安全性等。問題15.什么是超臨界萃?。砍R界萃取的基本流程是怎樣的？答15.用超臨界流體作溶劑進(jìn)行萃取。等溫變壓，等壓變溫。問題16.液膜萃取的基本原理是什么？液膜萃取按操作方式可分為哪兩種類型？答16.在液膜的兩邊同時(shí)進(jìn)行萃取和反萃取。乳狀液膜、支撐液膜。第十二章其它傳質(zhì)分離方法問題1.結(jié)晶有哪幾種基本方法？溶液結(jié)晶操作的基本原理是什么？答1.溶液結(jié)晶，熔融結(jié)晶，升華結(jié)晶，反應(yīng)沉淀。溶液的過飽和。問題2.溶液結(jié)晶操作有哪幾種方法造成過飽和度？答2.冷卻，蒸發(fā)濃縮。問題3.與精儲(chǔ)操作相比，結(jié)晶操作有哪些特點(diǎn)？答3.分離純度高，溫度低，相變熱小。問題4.什么是晶格、晶系、晶習(xí)？答4.晶體微觀粒子幾何排列的最小單元。按晶格結(jié)構(gòu)分類。形成不同晶體外形的習(xí)性。問題5.超溶解度曲線與溶解度曲線有什么關(guān)系？溶液有哪幾種狀態(tài)？什么是穩(wěn)定區(qū)、介穩(wěn)區(qū)、不穩(wěn)區(qū)？答5.在一定溫度下，開始析出結(jié)晶的溶液濃度大于溶解度，所以，超溶解度曲線在溶解度曲線上面。飽和，不飽和，過飽和狀態(tài)。當(dāng)溶液濃度處于不飽和狀態(tài)，屬于穩(wěn)定區(qū)。當(dāng)溶液濃度介于超溶解度曲線和溶解度曲線之間，屬于介穩(wěn)區(qū)。當(dāng)溶液濃度大于超溶解度曲線濃度時(shí)，屬于不穩(wěn)區(qū)。問題6.溶液結(jié)晶要經(jīng)歷哪兩個(gè)階段？答6.晶核生成，晶體成長。問題7.晶核的生成有哪幾種方式？答7.初級(jí)均相成核，初級(jí)非均相成核，二次成核。問題8.什么是再結(jié)晶現(xiàn)象？答8.小晶體溶解與大晶體成長同時(shí)發(fā)生的現(xiàn)象。問題9.過飽和度對(duì)晶核生成速率與晶體成長速率各自有何影響？答9.過飽和度△C大，有利于成核；過飽和度△C小，有利于晶體成長。問題10.選擇結(jié)晶設(shè)備時(shí)要考慮哪些因素？答10.選擇時(shí)要考慮溶解度曲線的斜率，能耗，物性，產(chǎn)品粒度，處理量等。問題11.什么是吸附現(xiàn)象？吸附分離的基本原理是什么？答11.流體中的吸附質(zhì)借助于范德華力而富集于吸附劑固體表面的現(xiàn)象。吸附劑對(duì)流體中各組分選擇性的吸附。問題12.有哪幾種常用的吸附解吸循環(huán)操作？答12.變溫，變壓，變濃度，置換。問題13.有哪幾種常用的吸附劑？各有什么特點(diǎn)？什么是分子篩？答13.活性炭，硅膠，活性氧化鋁，活性土，沸石分子篩，吸附樹脂等?；钚蕴坑H有機(jī)物，硅膠極性、親水，活性氧化鋁極性、親水，活性土極性，沸石分子篩極性可改變、篩選分子、選擇性強(qiáng)，吸附樹脂可引入不同的官能團(tuán)。分子篩是晶格結(jié)構(gòu)一定，微孔大小均一，能起篩選分子作用的吸附劑。問題14.工業(yè)吸附對(duì)吸附劑有哪些基本要求？答14.內(nèi)表面大，活性高，選擇性高，有一定的機(jī)械強(qiáng)度、粒度，化學(xué)穩(wěn)定性好。問題15.有利的吸附等溫線有什么特點(diǎn)？答15.隨著流體相濃度的增加，吸附等溫線斜率降低。問題16.如何用實(shí)驗(yàn)確定朗格繆爾模型參數(shù)？1111答16.先將朗格繆爾模型線性化一=X-+—，然后實(shí)測p、X,確定參數(shù)Xm、XXmkLpXm問題17.吸附床中的傳質(zhì)擴(kuò)散可分為哪幾種方式？答17.分子擴(kuò)散，努森擴(kuò)散，表面擴(kuò)散，固體（晶體）擴(kuò)散。問題18.吸附過程有哪幾個(gè)傳質(zhì)步驟？答18.外擴(kuò)散，內(nèi)擴(kuò)散，吸附。問題19.何謂負(fù)荷曲線、透過曲線？什么是透過點(diǎn)、飽和點(diǎn)？答19.固定床吸附器中，固體相濃度隨距離的變化曲線稱為負(fù)荷曲線。出口濃度隨時(shí)間的變化稱為透過曲線。透過曲線中，出口濃度達(dá)到5%進(jìn)口濃度時(shí)，對(duì)應(yīng)的點(diǎn)稱為透過點(diǎn)；出口濃度達(dá)到95%進(jìn)口濃度時(shí)，對(duì)應(yīng)的點(diǎn)稱為飽和點(diǎn)。問題20.固定床吸附塔中吸附劑利用率與哪些因素有關(guān)？答20.傳質(zhì)速率，流體流速，相平衡。問