化工原理概念題復(fù)習(xí)

蒸餾復(fù)習(xí)題一、填空題精餾和蒸餾的區(qū)別在于。在溶液的t-x(y)相圖上，存在著 區(qū)，精餾過程應(yīng)處于 區(qū)。理想溶液的t-x(y)相圖上有兩條曲線，下面一條為線，上面一條為線。相對揮發(fā)度=。相對揮發(fā)度的大小，反映溶液蒸餾分離的程度，相對揮發(fā)度越大，表明該溶液越 分離。在某塔板上，離開該板的蒸汽組成與離開該板的液體組成呈平衡狀態(tài)，則稱該板為 板。精餾操作中，進(jìn)料熱狀況有—種。氣、液兩相在設(shè)備內(nèi)呈連續(xù)接觸的是塔，呈逐級接觸的是塔。維持精餾塔連續(xù)、穩(wěn)定操作的必要條件是塔頂要有回流，塔底要有汽相回流。用最小回流比設(shè)計精餾塔斯社，所須之塔板數(shù)為。精餾塔在全回流操作時，精餾段操作線、提餾段操作線與 重合，回流比R=，相應(yīng)的理論板數(shù)為。在進(jìn)料狀況下，提餾段上升蒸汽流量等于精餾段上升蒸汽流量。已知汽液混合進(jìn)料中，汽相與液相的摩爾數(shù)之比為3:2,易揮發(fā)組分有摩爾分?jǐn)?shù)為0.3,則qq=。精餾塔分離某二元物系，當(dāng)操作壓強(qiáng)降低，系統(tǒng)有相對揮發(fā)度，溶液的泡點，塔頂蒸汽冷凝溫度。一精餾塔冷液進(jìn)料。由于前段工序的原因，使進(jìn)料量F增加，但xF、q、R、不變，則L、V、、D、W、xD、xW。連續(xù)精餾操作，原工況為泡點進(jìn)料，現(xiàn)由于某種原因原料溫度降低，使q>1,若保持F,xF,回流比R和提餾段上升蒸汽量不變，則此時D,W。某精餾塔設(shè)計時，若將塔釜由原來間接蒸汽加熱改為直接蒸汽加熱，而保持xF，D/F，q，R不變，則W/F將，xw將，提餾段操作線斜率將，理論板數(shù)將在精餾塔實驗中，當(dāng)準(zhǔn)備工作完成之后，開始操作時的第一項工作應(yīng)該是將相對揮發(fā)度為2.47的某二元混合物在全回流操作的塔中進(jìn)行精餾，現(xiàn)測得全凝器中冷凝液組成為0.98，塔頂?shù)诙铀迳仙钠嘟M成為0.969，則塔頂?shù)谝粚铀宓钠嗄ダ锇逍蕿椤＞s塔設(shè)計時若F、xF、xD、xW、R均為定值，而將進(jìn)料熱狀況參數(shù)從q=1改為q>1，則所需理論板數(shù),塔釜再沸器熱負(fù)荷。精餾塔設(shè)計時，若塔頂采用全凝器，所需理論板數(shù)為NT1，采用分凝器，所需理論板數(shù)為NT2，則NT1NT2。板式塔內(nèi)理想的流體流動情況為總體上呈，板上呈 。實際存在于塔內(nèi)與流體運動方向相反的流動(返混)對氣相有，對液體相有。恒沸精餾的原理是 。V1i"==二一 24.間歇精餾操作中，若保持餾出液組成不變，必須不斷 回流比，若保持回流比不變，則餾出液組成 ；在精餾塔內(nèi)，靈敏板是指"1I —板-Vn+i七二、選擇題以下說法不正確的是（）。A.冷液進(jìn)料：q=1B.汽液混合進(jìn)料：0<q<1C.過熱蒸汽進(jìn)料：q<0當(dāng)分離沸點較高，而且又是熱敏性混合液時，精餾操作壓力應(yīng)采用。A.加壓B.減壓C.常壓板式塔精餾操作，已知物系在操作條件下，相對揮發(fā)度為，操作方程為y=ax+b，設(shè)第n塊板為一理論板，進(jìn)出該板的各物流如附圖所示，則以下關(guān)系正確的是。A.yn+1=axn+bB.yn+1=axn-1+bC.yn=axn-1+bD.1+0SF.M+1EfSG.yn+1<axn-1+b某精餾塔的餾出液量D=50kmol/h，回流比R=2，則精餾段之L為。A.100kmol/hB.50kmol/hC.25kmol/h某精餾塔，已知xD=0.9，系統(tǒng)相對揮發(fā)度，塔頂設(shè)全凝器，則從塔頂?shù)谝粔K理論板下降的液體組成x1為。A.0.75B.0.818C.0.92若要求雙組分混合液分離成兩個較純的組分，則應(yīng)采用A.平衡蒸餾B.簡單蒸餾C.精餾一操作中精餾塔，若保持F、xF、q、（塔釜上升蒸汽量）不變，而增大回流比R，則A.xD增大、xW增大B.xD增大、xW增大C.xD增大、xW增大D.xD增大、xW增大二元精餾計算過程中操作線為直線，主要基于。A理想物系B理論板假定C恒摩爾流假定D等分子反向擴(kuò)散間接蒸汽加熱的連續(xù)精餾塔操作時，由于某種原因，加熱蒸汽壓力下降了，而進(jìn)料熱狀況、濃度及進(jìn)料量不變，同時回流比R恒定，則餾出液濃度xD及流量D、殘液濃度xW及流量W、提餾段的液汽比變化為。A.xD及D下降，xW上升，上升B.xD下降，xW及W上升，下降C.xD及D下降，W下降，下降D.xD上升，xW及W上升，上升精餾計算中，以下說法正確的是。A.再沸器算一塊理論板B.分凝器算一塊理論板C.加料板算一塊理論板三、判斷題亨利定律和拉烏爾定律均可說明溶液的非理想性。溶液非理想性的來源在于同種分子間的作用力與異種分子間的作用力不同。理想物系指液相為理想溶液的物系。若由A、B二組分組成的二元物系會形成恒沸物，則在恒沸點下汽液兩相的組成相等。四、簡答題一正在運行中的精餾塔，因進(jìn)料預(yù)熱器內(nèi)加熱蒸汽壓力降低致使進(jìn)料q值增大。若F、xF、R、D不變，則L、V、、、W、xD、xW將如何變化？一正在運行中的精餾塔，由于前段工序的原因，使料液組成xF下降，而F、q、R、不變。試分析L、V、、D、W、xD、xW將如何變化？一操作中的乙苯-苯乙烯減壓精餾塔，因故塔的真空度下降。若仍保持不變，則L、V、、D、W、xD、xW將如何變化？一分離甲醇-水混合液的精餾塔，泡點進(jìn)料，塔釜用直接水蒸汽加熱。若保持F、xF、q、R不變，增大加熱蒸汽量，則L、V、、D、W、xD、xW將如何變化？一操作中的精餾塔，因塔釜再沸器中加熱蒸汽壓力不夠而使下降。若F、xF、q、回流量L不變，試分析D、W、xD、xW的變化趨勢。用連續(xù)精餾方法分離雙組分理想混和液，原料中易揮發(fā)組分0.40，餾出液含易揮發(fā)組分0.95（以上均為摩爾分率），溶液的平均相對揮發(fā)度為a=2.8，最小回流比為1.50，說明原料液的加熱狀況并求出q值。（15分）某精餾塔分離A、B混合液，料液為含A和B各為50%的飽和液體，處理量為100kmol/h，塔頂、塔底的產(chǎn)品量各為50kmol/h，要求塔頂組成xD=0.9（摩爾分率），取回流比為5,間接蒸汽加熱，塔頂采用全凝器，試求：（1）塔底產(chǎn)品組成xW；（2）塔頂全凝每小時冷凝蒸汽量；（3）蒸餾釜每小時產(chǎn)生蒸汽量。（4）提餾段操作線方程式。（5）相對揮發(fā)度a=3，塔頂?shù)谝粚影宓陌逍蔈mL=0.6，求離開第二塊板（實際板）的上升蒸汽組成。（15分）苯、甲苯兩組分混合物進(jìn)行常壓蒸餾，原料組成x（苯）=0.7，要求得到組成為0.8的塔頂產(chǎn)品（以上均為摩爾分率），現(xiàn)用以下三種方法操作：（1）連續(xù)平衡蒸餾；（2）簡單蒸餾（微分蒸餾）；（3）連續(xù)蒸餾。在第（3）情況下，塔頂用一分凝器，其中50%的蒸汽冷凝返回塔頂。出冷凝器的蒸汽與冷凝液體呈平衡。對每種方法進(jìn)料量均為100kmol/h，問塔頂、塔釜產(chǎn)量各為多少？汽化量為多少？已知a=2.46。（14分）在常壓精餾塔內(nèi)分離某理想二元混合物。已知進(jìn)料量為100kmol/h，進(jìn)料組成為xf=0.5,塔頂組成為xd=0.98（均為摩爾分?jǐn)?shù)）；進(jìn)料為泡點進(jìn)料；塔頂采用全凝器，泡點回流，操作回流比為最小回流比的1.8倍；在本題范圍內(nèi)氣液平衡方程為：y=0.6x+0.43,氣相默弗里效率EmV=0.5。若要求輕組分收率為98%，試計算：（1）餾出液組成；（2）精餾段操作線方程；（3）經(jīng)過第一塊實際板氣相濃度的變化。48.用連續(xù)精餾塔分離某二元混合液，原料液流量為200kmol/h，露點進(jìn)料，進(jìn)料濃度為0.5，塔頂餾出液濃度為0.96,釜液濃度為0.1（以上均為易揮發(fā)組分的摩爾分率）。操作條件下相對揮發(fā)度為3,塔頂采用全凝器，泡點回流。塔釜間接蒸汽加熱，且塔釜汽化量為最小氣化量的1.5倍。試求：（1） 塔釜的氣化量；（2） 離開第二層理論板的液體濃度（由塔頂往下數(shù)）。49.某二元混合物在連續(xù)精餾塔中分離，飽和液體進(jìn)料，組成為0.5,塔頂餾出液組成為0.9，釜液組成為0.05（以上均為易揮發(fā)組分的摩爾分率），相對揮發(fā)度為3,回流比為最小回流比的2倍，塔頂設(shè)全凝器，泡點回流。塔釜為間接蒸汽加熱。試求：（1） 進(jìn)入第一層理論板的氣相濃度（由塔頂往下數(shù)）；（2） 離開最后一層理論板的液相濃度。50.一無提餾段的精餾塔只有一層塔板，汽相板效率Emv=0.84。進(jìn)料為飽和汽態(tài)的雙組分混合物，其組成為0.65。物系的相對揮發(fā)度為2.2,塔頂回流為飽和液體，塔頂產(chǎn)品采出率控制為1/3。試求：（1）當(dāng)塔頂為全凝器冷凝回流時的產(chǎn)品組成；（2）若塔頂改用分凝器后，回流比不變，產(chǎn)品質(zhì)量有何影響？固體干燥復(fù)習(xí)題一、填空題在熱質(zhì)同時傳遞的過程中,傳熱過程的推動力是,傳質(zhì)過程的推動力是,傳熱過程的極限是,傳質(zhì)過程的極限是，但由于傳質(zhì)與傳熱過程的交互影響，熱質(zhì)同時傳遞過程的極限可能是,也可能是，此時水溫為空氣的濕球溫度。在熱質(zhì)同時傳遞過程中，導(dǎo)致傳熱或傳質(zhì)發(fā)生逆轉(zhuǎn)的根本原因是溫度為40°C，水汽分壓為5kPa的濕空氣與水溫為30°C的水接觸，則傳熱方向為，傳質(zhì)方向為。已知30C及40C下水的飽和蒸汽壓分別為4.24kPa和7.38kPa。冬季將洗好的衣服晾在室外，室外氣溫在零度以上，衣服有無可能結(jié)冰？，其原因是.對流干燥是熱質(zhì)傳遞過程。當(dāng)空氣的濕含量一定時，其溫度愈高，則相對濕度愈，表明空氣吸濕能力愈，所以濕空氣在進(jìn)干燥器都要經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱。相對濕度的大小可以反映濕空氣吸收水分能力的大小，當(dāng)相對濕度為0時，表示該空氣為。對于不飽和空氣，表示該空氣的三個溫度，即：干球溫度t,濕球溫度tw和露點td間的關(guān)系為。等速干燥階段物料表面的溫度等于。等速干燥階段物料表面的溫度干燥介質(zhì)的濕球溫度。內(nèi)部遷移控制階段指，其干燥速度。濕空氣經(jīng)預(yù)熱后相對濕度將。對易龜裂的物料，常采用的方法來控制進(jìn)干燥器的溫度。干燥操作的必要條件是，干燥過程是相結(jié)合的過程。在用熱空氣干燥某固體物料的實驗中，干濕球溫度計的讀數(shù)的用處是干燥過程中，在同樣的條件下，濕物料的尺寸減小，則臨界含水，平衡含水量 。將含水量為0.5kg水/kg絕干料的某物料與一定狀態(tài)的空氣接觸，測出物料的平衡水分為0.05kg水/kg絕干料，則此物料的自由水分為。對熱空氣掠過某濕物料表面所進(jìn)行的干燥過程，若空氣流速、溫度不變，濕度增加，則恒速階段干燥速率,物料的臨界含水量 。用某濕空氣干燥物料至其含水量低于臨界含水量，則干燥終了時物料表面溫度 空氣濕球溫度tw。間歇恒定干燥時，如進(jìn)入干燥器的空氣中水汽分壓增加，溫度不變，則恒速階段物料溫度，恒速階段干燥速率，臨界含水量Xc。臨界濕含量與哪些因素有關(guān)？（舉其中四個因素） 。若空氣中濕含量及溫度均提高以保持相對濕度不變，則對同一濕物料，平衡含水量，結(jié)合水含量 ?？倝汉愣〞r，某濕空氣的干球溫度一定，而濕球溫度tw增大，則以下參數(shù)如何變化？p水汽HtdI總壓恒定時，某濕空氣的干球溫度一定，而其露點溫度td增大，則以下參數(shù)如何變化？p水汽HtwI在連續(xù)干燥過程中，經(jīng)常采用濕物料與熱空氣并流操作，其目的在，其代價是。在干燥過程中，采用中間加熱方式的優(yōu)點是，其代價是在干燥過程中，采用廢氣再循環(huán)的目的是，其代價是當(dāng)某物料的干燥過程存在較長的降速階段時,氣流干燥器和流化床干燥器二者中應(yīng)選用 較為有利.對高溫下不太敏感的塊狀和散粒狀的物料的干燥，通?？刹捎?干燥器，當(dāng)干燥液狀或漿狀物料時，常采用干燥器。某藥品欲用氣流干燥器干燥，已知干燥器空氣入口溫度為140°C，但藥品在100°C以上會分解，請問此工藝是否可行？若可行有什么條件？二、選擇題不飽和冷空氣與熱水在涼水塔內(nèi)逆流接觸，已知塔底傳熱方向由水到氣，傳質(zhì)方向由水到氣，則整個塔內(nèi)的傳遞方向。A.傳熱水到氣，傳質(zhì)水到氣B.傳熱方向不確定，傳質(zhì)水到氣C.傳熱方向水到氣，傳質(zhì)方向不確定D.傳質(zhì)、傳熱方向均不確定將不飽和空氣在總壓和濕度不變的情況下進(jìn)行冷卻而達(dá)到飽和時的溫度，稱為濕空氣的A.濕球溫度B.絕熱飽和溫度C.露點在濕空氣預(yù)熱過程中，不發(fā)生變化的參數(shù)是。A焓B濕球溫度C露點D相對濕度下列哪組參數(shù)能確定常壓下空氣的狀態(tài)。A.t、twB.H、tdC.I、twD.H、對于恒速干燥階段，下列哪個描述是錯誤的？A.干燥速度與物料種類有關(guān)B.干燥速度與氣體的流向有關(guān)C.干燥速度與氣體的流速有關(guān)D.干燥速度與氣體的性質(zhì)有關(guān)在一定空氣狀態(tài)下，用對流干燥方法干燥濕物料時，能除去的水分為，不能除去的水分為。A.平衡水分B.結(jié)合水分C.非結(jié)合水分D.自由水分空氣的濕含量一定時，其溫度愈高，則它的相對濕度。A.愈低B.愈低C.不變物料中非結(jié)合水的特點之一是其產(chǎn)生的水蒸汽壓同溫度下純水的飽和蒸汽壓。A.小于B.等于C.大于D.不確定影響恒速干燥速率的主要因素是。A.空氣的狀態(tài)B.物料的含水量C.物料的性質(zhì)在一定的干燥條件下，物料厚度增加，物料的臨界含水量Xc，而干燥所需的時間。A.增加B.減少C.不變在恒定的干燥條件下，將含水20%的濕物料進(jìn)行干燥，開始時干燥速率恒定，當(dāng)干燥至含水量為5%時，干燥速率開始下降，再繼續(xù)干燥至物料恒重，并測得此時物料含水量為0.05%，則物料的臨界含水量為，臨界自由含水量為。A.5%B.20%C.0.05%D.4.55%三、 判斷題在一定的溫度下，物料中的結(jié)合水分與非結(jié)合水分的劃分只與物料本身性質(zhì)有關(guān)，而與空氣狀態(tài)無關(guān)。（）絕熱干燥過程又稱為等焓干燥過程或理想干燥過程。（）平衡水分一定是結(jié)合水分，非結(jié)合水分一定是自由水分。（）水之結(jié)合與否是固體物料的性質(zhì)，與空氣狀態(tài)無關(guān)。（）物料的平衡水分與空氣狀態(tài)無關(guān)。（）對指定的物料，速率曲線不隨空氣條件的變化而變化。（）在高溫下易于變質(zhì)、破壞的物料不允許在恒速階段采用較高的氣流溫度。（）在連續(xù)干燥器和間歇干燥器內(nèi)，干燥過程均存在恒速階段。（）四、 計算題已知濕空氣的t、td，試在I-H圖上表示求取I、、td、p、tw的示意圖。常壓下已知25°C時硝化纖維物料在空氣中的固相水分的平衡關(guān)系，其中相對濕度=100%時，X*=0.18kg水/kg干物料，當(dāng)0=60%時，X*=0.105kg水/kg干物料。設(shè)硝化纖維含水量為0.25kg水/kg干物料，若與t=25C,=60%的恒定空氣條件長時間充分接觸，問該物料的平衡水分量和自由水分量為多少？結(jié)合水分和非結(jié)合水分為多少？在常壓連續(xù)干燥器中將處理量為0.417kg/s的濕物料自含水量為47%干燥到5%（均為濕基），采用廢氣循環(huán)操作，新鮮空氣與廢氣混合后經(jīng)預(yù)熱器加熱，再送入干燥器。循環(huán)比（廢氣中絕干空氣質(zhì)量與混合氣中絕干空氣質(zhì)量之比）為0.8。新鮮空氣的濕度Ho為0.0116kg/kg絕干氣，溫度為22C，廢氣的濕度H2為0.0789kg/kg絕干氣，溫度為52C。假設(shè)干燥過程為絕熱過程，預(yù)熱氣的熱損失可忽略不計。試計算干燥過程的耗熱量，并在H-I圖上定性畫出濕空氣的狀態(tài)變化情況。已知：絕干空氣比熱為1.01kJ/kg?K,水蒸氣的