考研題庫 《化工原理》（第3版）（下冊(cè)）配套題庫（真題 課后題 章節(jié)題 模擬題）

陳敏恒主編的《化工原理》(第3版)是我國(guó)高?；瘜W(xué)類專業(yè)廣泛采用的權(quán)威教材之一，也被眾多高校(包括科研機(jī)構(gòu))指定為考研考博專業(yè)課參考書目。為了幫助參加研究生入學(xué)考試指定考研參考書目為陳敏恒主編的《化工原理》(第3版)的考生復(fù)習(xí)專業(yè)課，我們根據(jù)教材和名?？佳姓骖}的命題規(guī)律精心編寫了陳敏恒《化工原理》(第3版)輔導(dǎo)用書(均提供免費(fèi)下載，免費(fèi)升級(jí)):1.陳敏恒《化工原理》(第3版)筆記和課后習(xí)題(含考研真題)詳解[免費(fèi)下載]2.陳敏恒《化工原理》(第3版)(上冊(cè))配套題庫【名校考研真題+課后習(xí)題+章節(jié)題庫+3.陳敏恒《化工原理》(第3版)(下冊(cè))配套題庫【名?？佳姓骖}+課后習(xí)題+章節(jié)題庫+年考研真題及視頻，可免費(fèi)升級(jí)獲得。為了方便題庫上線和讀者閱讀，本題庫分上(1～5章)、下(6～10章)兩冊(cè)，每章包括以下四部分：第一部分為名?？佳姓骖}。本部分從指定陳敏恒主編的《化工原理》(第3版)為考研參考題既注重對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握，讓學(xué)員具有扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)；又對(duì)一些重難點(diǎn)部分(包括教材中未涉及到的知識(shí)點(diǎn))進(jìn)行詳細(xì)闡釋，以使學(xué)員不遺漏任何一個(gè)重要知識(shí)點(diǎn)。第二部分為課后習(xí)題及詳解。本部分對(duì)陳敏恒主編的《化工原理》(第3版)教材每一章的第三部分為章節(jié)題庫及詳解。本部分嚴(yán)格按照陳敏恒主編的《化工原理》(第3版)教材內(nèi)第四部分為模擬試題及詳解。參照陳敏恒主編的《化工原理》(第3版)教材，根據(jù)各高校()提供全國(guó)各高校化學(xué)類專業(yè)考研考博輔導(dǎo)班【一對(duì)一輔導(dǎo)(面授/網(wǎng)授)、網(wǎng)授精講班等】、3D電子書、3D題庫(免費(fèi)下載，免費(fèi)升級(jí))、全套資料(歷年真題及答案、筆記講義等)、化學(xué)類國(guó)內(nèi)外經(jīng)典教材名師講堂、考研教輔圖書等。本入學(xué)考試指定考研參考書目為陳敏恒《化工原理》(第3版)的考生，也可供各大院校學(xué)習(xí)1.720度立體旋轉(zhuǎn)：好用好玩的全新學(xué)習(xí)體驗(yàn)2.質(zhì)量保證：每本e書都經(jīng)過圖書編輯隊(duì)伍多次反復(fù)修改，顧問團(tuán)隊(duì)嚴(yán)格審核目的考試要點(diǎn)，把重要考點(diǎn)全部固化為試題(或講義)形式，形成精準(zhǔn)領(lǐng)先及時(shí)的備考e3.免費(fèi)升級(jí)：更新并完善內(nèi)容，終身免費(fèi)升級(jí)4.功能強(qiáng)大：記錄筆記、答案遮擋等十大功能(1)e書閱讀器——工具欄豐富實(shí)用【為考試教輔量身定做】(2)便箋工具——做筆記、寫反饋【獨(dú)家推出】(3)答案遮擋——先看題后看答案，學(xué)習(xí)效果好【獨(dú)家推出】5.品種齊全：包括全部職稱資格考試、、主要包括：、、,共3萬余種，每天新上線約30種e書，每天下載約1萬次。為您處理!()是一家為全國(guó)各類考試和專業(yè)課學(xué)習(xí)提供輔導(dǎo)方案【保過班、網(wǎng)授班、3D電子書、3D題庫】的綜合性學(xué)習(xí)型視頻學(xué)習(xí)網(wǎng)站，擁有近100種考試(含418個(gè)考試科目)、194種經(jīng)典教材(含英語、經(jīng)濟(jì)、管理、證券、金融等共16大類),合計(jì)近萬小時(shí)的面授班、網(wǎng)授如您在購買、使用中有任何疑問，請(qǐng)及時(shí)聯(lián)系我們，我們將竭誠為您服務(wù)!全國(guó)熱線：(8:30～00:30),(8:30～00:30)詳情訪問：http://(理工類)第一部分名?？佳姓骖}第10章氣液傳質(zhì)設(shè)備第11章液液萃取第12章其他傳質(zhì)分離方法第13章熱、質(zhì)同時(shí)傳遞的過程第14章固體干燥第二部分課后習(xí)題第10章氣液傳質(zhì)設(shè)備第11章液液萃取第12章其他傳質(zhì)分離方法第13章熱、質(zhì)同時(shí)傳遞的過程第14章固體干燥第三部分章節(jié)題庫第8章氣體吸收第9章液體精餾第10章氣液傳質(zhì)設(shè)備第11章液液萃取第12章其他傳質(zhì)分離方法第13章熱、質(zhì)同時(shí)傳遞過程第14章固體干燥第四部分模擬試題陳敏恒《化工原理》(第3版)配套模擬試題及詳解第一部分名校考研真題第8章氣體吸收1.在吸收塔某處，氣相濃度y=0.005,液相濃度x=0.015(均為摩爾分?jǐn)?shù)),兩側(cè)體積傳相濃度應(yīng)等于()。[華南理工大學(xué)2012年研]2.亨利定律適用于溶液中可溶解組分的()范圍，拉烏爾定律適用于理想溶液中每一種組分的()范圍。[華南理工大學(xué)2011年研]C.低濃度D.全濃度3.某吸收任務(wù)的操作液氣比、吸收劑進(jìn)口溫度、氣體進(jìn)出口濃度、吸收劑入塔濃度、操作[浙江大學(xué)2011年研]A.所需傳質(zhì)單元數(shù)不變，填料層高度降低B.所需傳質(zhì)單元數(shù)不變，填料層高度不變C.所需傳質(zhì)單元數(shù)減少，填料層高度降低D.所需傳質(zhì)單元數(shù)減少，填料層高度不變【答案】A查看答案二、填空題1.在填料塔中用清水吸收混合氣中氨，當(dāng)水泵發(fā)生故障上水量減少時(shí)，氣相總傳質(zhì)單元數(shù)將。[華南理工大學(xué)2012年研]2.吸收操作能夠進(jìn)行的條件是YY*,脫吸操作能夠進(jìn)行的條件是YY*。[武漢理工大學(xué)2010年研]【答案】大于；小于查看答案液相向氣相轉(zhuǎn)移，即發(fā)生脫吸(解吸)。3.氣體吸收計(jì)算中，傳質(zhì)單元高度是表示的一個(gè)參量，而傳質(zhì)單元數(shù)是表示的參量。[重慶大學(xué)2010年研]【答案】傳質(zhì)設(shè)備性能好壞(設(shè)備效率);材料分離難易程度(吸收難易程度)查看答案1.在20℃和760mmHg,用清水逆流吸收空氣混合氣中的氨，混合氣中氨的分壓為10mmHg,經(jīng)吸收后氨的分壓下降到0.051mmHg,混合氣體的處理量為1020kg/h,其平均分子量為28.8,操作條件下的平衡關(guān)系為y=0.8x。若吸收劑用量是最小用量的5倍，求吸收劑的用量和氣相總傳質(zhì)單元數(shù)。(用吸收因數(shù)法計(jì)算的傳質(zhì)單元數(shù)公式：)[中山大學(xué)2010年研]解：(1)因?yàn)槲談榍逅瑒t2吸收前后氨的含量為：液氣比為：又已知相對(duì)分子質(zhì)量為28.8kg/bnol,氣體處理量為1020kg/h,所以可知惰性氣體的摩爾流率為則吸收劑用量為L(zhǎng)=3.8V=3.8×35.37=134.4konol/h。(2)氣相總傳質(zhì)單元數(shù)2.在逆流操作的吸收塔內(nèi)，用清水吸收氨-空氣混合氣中的氨，混合氣進(jìn)塔時(shí)氨的濃度y?=0.01(摩爾分率),吸收率90%,操作壓力為100kPa,溶液為稀溶液，系統(tǒng)平衡關(guān)系服從拉烏爾定律，操作溫度下，氨在水溶液中的飽和蒸汽壓力為90kPa。試求：(1)溶液最大出口濃度；(2)最小液氣比；(3)當(dāng)吸收劑用量為最小用量的2倍時(shí)，傳質(zhì)單元數(shù)為多少?(4)傳質(zhì)單元高度為0.5m時(shí)，填料層高為多少米?[中南大學(xué)2012年研]解：(1)系統(tǒng)服從拉烏爾定律即溶液的最大出口濃度為0.0111。當(dāng)吸收劑用量為最小用量的2倍時(shí)所以=0.825(1)氣相總傳質(zhì)單元數(shù)NoG;(2)當(dāng)液體流量增加一倍時(shí)，在氣量和氣液進(jìn)口組成不變的情況下，氣體出口組成變?yōu)槎嗌?[南京理工大學(xué)2010年研]解：(1)由題意可知≥信5.在一填料塔中用清水逆流吸收混合氣體中的丙酮。原工況下，進(jìn)塔氣體中含丙酮1.5%(摩爾分?jǐn)?shù)，下同),操作液氣比為最小液氣比的1.5倍，丙酮回收率為99%,現(xiàn)將氣體入塔濃度降為1.0%,進(jìn)塔氣量提高20%,吸收劑用量、溫度等操作條件均不變。已知操作條件下平衡關(guān)系滿足亨利定律，氣相總體積傳質(zhì)系數(shù)Kya與氣體體積流量V的0.8次方成正比。試(1)新工況下丙酮回收率；(2)若仍然將回收率維持在99%,則新工況下所需填料層高度為原工況的多少倍?[華南理工大學(xué)2012年研]o所以第9章液體精餾1.全回流時(shí)精餾段操作線的斜率等于()。[重慶大學(xué)2010年研]2.精餾塔塔頂蒸汽采用分凝器冷凝時(shí)，塔頂蒸汽的組成()回流液體的組成，()A.等于C.小于D.不定【答案】B;C查看答案【解析】分凝器也相當(dāng)于一層理論板，采用分凝器冷凝時(shí)，相3.在精餾塔設(shè)計(jì)中，放置2個(gè)進(jìn)料口的好處是()。[浙江大學(xué)2011年研]A.精餾塔能耗減小B.可適當(dāng)調(diào)節(jié)進(jìn)料流量C.可適當(dāng)調(diào)節(jié)進(jìn)料最佳位置D.可適當(dāng)調(diào)節(jié)進(jìn)料溫度1.液液精餾操作過程中進(jìn)料狀態(tài)參數(shù)q的定義是：,其物理意義是：_,在五種不同進(jìn)料狀態(tài)下的q值為：(1)冷液進(jìn)料:(2)泡點(diǎn)液體進(jìn)料_;(3)氣液混合物進(jìn)料:(4)飽和蒸汽進(jìn)料;(5)過熱蒸汽進(jìn)料。[中山大學(xué)2010年研]【答案】參數(shù)9的定義：q=(L'-L)/F。查看答案【解析】從熱量角度，q值表示將1mol進(jìn)料變?yōu)轱柡驼羝璧臒崃颗c原料液的千摩爾氣2.對(duì)于給定的連續(xù)精餾塔，當(dāng)進(jìn)料和產(chǎn)品取出率不變時(shí)，增加回流比意味著流體在塔內(nèi)的循環(huán)量,產(chǎn)品的濃度。[華南理工大3.以下兩種蒸餾方式，當(dāng)在原料液組成一定且得到的液相分率也相同時(shí)，則平衡蒸餾的塔【答案】4.恒沸精餾操作中加入挾帶劑的作用是_。[華南理工大學(xué)2012年研]【答案】以提高各組分間相對(duì)揮發(fā)度的差別，使其得以分離。查看答案D不變，則此時(shí)塔頂物料濃度xp,塔底物料濃度xw。[重慶大學(xué)2010年研]【答案】增加；增加查看答案不變，所以xp增大，而提餾段操作線也要上移，則xw增大。6.在簡(jiǎn)單蒸餾操作中，隨著蒸餾的進(jìn)行，蒸餾釜內(nèi)的易揮發(fā)組分濃度逐漸,釜內(nèi)溶【答案】降低；升高查看答案【解析】由于氣相中組成大于液相中組成，因此隨著過程的進(jìn)行，釜中液相組成不斷下降，1.什么叫精餾操作?舉例說明精餾過程在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用。[中山大學(xué)2010年研]2.簡(jiǎn)述簡(jiǎn)單蒸餾與精餾的區(qū)別?請(qǐng)論述精餾操作的基本原理。[中山大學(xué)2011年研]答：(1)簡(jiǎn)單蒸餾又稱微分蒸餾，也是一種單級(jí)蒸餾操作，常以簡(jiǎn)歇的方式進(jìn)行。簡(jiǎn)單蒸(2)精餾的原理：精餾是在一個(gè)設(shè)備內(nèi)同時(shí)進(jìn)行多次部分汽化和部分冷凝以分離液體混合1.分離苯和甲苯混合液，進(jìn)料組成為0.4,餾出液組成為0.95,殘液組成為0.05(以上組成塔釜為間接蒸汽加熱。試求：(1)最小回流比；(2)若回流比取最小回流比的1.5倍，列出精餾段操作線方程；(3)列出提餾段操作線方程。[中山大學(xué)2010年研](1)平衡線方程(2)回流比一精餾段操作線方程將其代入平衡線方程得，又已知Xw=0.05,則由兩點(diǎn)可知提餾段操作線方程為：2.某精餾塔用于分離苯-甲苯混合液，泡點(diǎn)進(jìn)料，進(jìn)料量30kmol/h,進(jìn)料中苯的摩爾分率為0.5,塔頂、底產(chǎn)品中苯的摩爾分率分別為0.95和0.10,采用回流比為最小回流比的1.5倍，操作條件下可取系統(tǒng)的平均相對(duì)揮發(fā)度α=2.40。(1)求塔頂、底的產(chǎn)品量；(2)求出精餾段操作線方程；(3)若塔頂設(shè)全凝器，各塔板可視為理論板，求離開第二塊板(由塔頂往下數(shù))的蒸汽和液體組成。[中南大學(xué)2012年研]解：(1)根據(jù)全塔物料守恒有：其中F=30kmol/h,XF=0.5,xw=0.1,XD=0.95(2)泡點(diǎn)進(jìn)料：q=1所以xq=xF=0.5,平衡線方程：所以yq=0.7059所以精餾段操作線方程：(3)塔頂為全凝器，所以y?=xp=0.95代入平衡線方程解得：x?=0.888代入精餾段操作線方程：y?=0.888×0.64+0.342=代入平衡線：x?=0.813.用板式精餾塔在常壓下分離某雙組分混合溶液，塔頂采用分凝器，分凝器的冷凝液回流入塔，分凝器出來的蒸汽進(jìn)入全凝器冷凝后作為塔頂產(chǎn)品；塔釜用間接蒸汽加熱；全塔平均相對(duì)揮發(fā)度可近似取為3。當(dāng)處理量F為100kmol/h,進(jìn)料濃度為含溶質(zhì)A0.6(摩爾分率，下同)的飽和液體，回流比為3時(shí)，塔頂餾出液中溶質(zhì)A的濃度為0.99,塔釜采出液中溶質(zhì)A的濃度為0.02,試求：(1)塔內(nèi)第一塊理論板下降的液體組成及提餾段操作方程；(2)現(xiàn)測(cè)得塔內(nèi)第一塊實(shí)際板下降的液體組成為0.91,分凝器的冷凝液組成為0.94,求該塔內(nèi)第一塊實(shí)際板的氣相默弗里單板效率；假設(shè)本題符合恒摩爾流假定。[浙江大學(xué)2011年研]解：已知：α=3,xF=0.6,F=100kmol/h,R=3,xp=0.99,xw=0.02(1)精餾段的操作線方程為：分凝器相當(dāng)于一塊理論板，則yo=xp=0.99由相平衡方程：得xo=0.97yi=0.75xo+0.2475=0.代入相平衡方程得x?=0.928所以第一塊板下降的液體組成為x?=0.928物料守恒：提餾段操作線方程：(2)第一塊板的氣相默弗里效率為：則yi=0.75xo+0.2475=0.94.用一精餾塔分離某雙組分混合液，在塔中部以飽和蒸汽進(jìn)料，已知進(jìn)料中易揮發(fā)物組成XF=0.5,塔頂產(chǎn)品中易揮發(fā)組成xp=0.9,塔釜中易揮發(fā)組成xw=0.05(以上均為摩爾分率),該物系平均相對(duì)揮發(fā)度為3,回流比R=2Rmin,試計(jì)算：(1)提餾段操作線方程；(2)進(jìn)入第一塊理論板(從頂往下數(shù))的汽相濃度；學(xué)2012年研]解：(1)已知xp=0.5,xp=0.9,xw=0.05,α=3,R=2Rmin,q=0所以xq=0.25y?=0.7619×0.75+0.2143=0.即應(yīng)使塔頂餾出液減少為原來的0.45倍。5.采用精餾塔分離酒精溶液，進(jìn)料量F=120kmol/h,已知易揮發(fā)組分含量xp=0.35(摩爾分率，下同),加料熱狀態(tài)q=1.08,塔頂設(shè)全凝器，在泡點(diǎn)溫度下回流，回流比R=3.0。塔釜通入飽和蒸汽直接加熱，其量為S。餾出液xp=0.85。設(shè)塔內(nèi)物流量符合恒摩爾流假設(shè)。(1)求塔頂回收率為0.9時(shí)，塔底產(chǎn)品量W及組成Xw;(2)若保持F、xF、Xp、xw、R及q不變，當(dāng)塔釜改用間接蒸汽加熱時(shí)，提餾段操作線方程。[南京理工大學(xué)2010年研]S-V'-(R+1)D+(q-1)F-4.0×44.47+(1.08-(2)間接蒸汽加熱時(shí)V'=(R+1)D+(q-1)F=4.0×4L'=RD+qF=3.0×48.05+1.08×120=273.75komol/h提餾段操作線方程第10章氣液傳質(zhì)設(shè)備1.浮閥塔、泡罩塔及篩板塔三種板式塔的板效率比較()。[華南理工大學(xué)2012年研]A.浮閥塔>泡罩塔>篩板塔B.浮閥塔=泡罩塔=篩板塔C.浮閥塔>泡罩塔=篩板塔D.浮閥塔>篩板塔>泡罩塔【答案】D查看答案【解析】泡罩塔應(yīng)用最早，效率是最低的，浮閥塔應(yīng)用最廣泛，兼有泡罩塔和篩板塔的優(yōu)點(diǎn)，效率是最高的。2.浮閥塔與泡罩塔比較，其最主要的改進(jìn)是()。[中南大學(xué)2012年研]A.簡(jiǎn)化塔板結(jié)構(gòu)B.形成可變氣道，擴(kuò)寬高效操作區(qū)域C.提高塔板效率D.增大氣液負(fù)荷【答案】B查看答案1.當(dāng)填料塔操作氣速達(dá)到泛點(diǎn)氣速時(shí)，充滿全塔空隙，并在塔頂形成液體層，因而 急劇升高。[北京化工大學(xué)2012年研]【答案】液相；壓降查看答案2.通常填料塔的泛速是依據(jù)經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)圖算出的，其中體現(xiàn)不同尺寸的各種填料操作特性的參量是。[南京理工大學(xué)2010年研]【答案】?？颂胤狐c(diǎn)；填料因子查看答案填料因子代表實(shí)際操作時(shí)填料的流體力學(xué)性能，填料的流體力學(xué)性能也集中體現(xiàn)在填料因子上。川大學(xué)2009年研]【答案】嚴(yán)重漏液；嚴(yán)重氣泡夾帶；降液管液泛；嚴(yán)重霧沫夾帶；液相不足(任選三)查看答案第11章液液萃取1.多級(jí)逆流萃取與單級(jí)萃取比較，如果溶劑比，萃取相濃度一樣，則多級(jí)逆流萃取可使萃余相濃度()。[中南大學(xué)2012年研]C.基本不變D.增大、減少都有可能【答案】B查看答案【解析】多級(jí)逆流萃取操作一般是連續(xù)的，其平均推動(dòng)力大、分離效率高、溶劑用量較2.進(jìn)行萃取操作時(shí)應(yīng)使：()。[中南大學(xué)2012年研]A.分配系數(shù)大于1B.分配系數(shù)小于1C.選擇性系數(shù)大于1D.選擇性系數(shù)小于1在B-S部分互溶系統(tǒng)中，若萃取相中含溶質(zhì)A=85kg,稀釋劑B=15kg,溶劑S=100kg,則萃取相中yA/yB=。(yA、yB均表示質(zhì)量分率)[中南大學(xué)2012年研]1.簡(jiǎn)述和比較萃取、吸收、精餾各自的原理，用途和特點(diǎn)。[中南大學(xué)2012年研]答：(1)萃?。狠腿∈抢没衔镌趦煞N互不相溶的溶劑中溶解度或分配系數(shù)的不同，使(2)吸收：利用混合氣體中分組分在液體中溶解度的差異而分離氣體混合物的單元操作成(3)精餾：利用混合物中各組分揮發(fā)能力的差異，通過液相和氣相的回流，使氣液兩相逆(4)比較：①吸收和萃取一般不需要外部能量，精餾需要加熱和冷凝；2.在萃取過程中，采用普通篩板塔、填料塔一般傳質(zhì)效果不是很好。為了強(qiáng)化液液傳質(zhì)過程，工業(yè)上有時(shí)會(huì)采用脈沖萃取塔(包括脈沖篩板塔和脈沖填料塔),其工作原理是在塔的經(jīng)濟(jì)等因素，分析上述萃取過程若采用脈沖篩板塔或脈沖填料塔，由；并討論脈沖振幅增大對(duì)萃取過程的利弊。[浙江大學(xué)2011年研]3.請(qǐng)簡(jiǎn)述萃取操作的基本原理。如圖11-1所示，說明萃取相圖中各點(diǎn)、區(qū)、線的含義。[中山大學(xué)2011年研]圖11-1答：萃取是指利用化合物在兩種互不相溶(或微溶)的溶劑中溶解度或分配系數(shù)的不同，使第12章其他傳質(zhì)分離方法江大學(xué)2011年研]【答案】篩分模型；溶解-擴(kuò)散模型；以溫差引起的水蒸氣壓差為傳質(zhì)推動(dòng)力【解析】膜分離過程的主要傳遞機(jī)理有：①溶解-擴(kuò)散模型；②孔模型；③篩分模型；型適用于超濾、微濾等；優(yōu)先吸附-毛細(xì)管流動(dòng)模型適第13章熱、質(zhì)同時(shí)傳遞的過程第14章固體干燥在恒速干燥階段，濕物料的表面溫度()干燥介質(zhì)濕空氣的絕熱飽和溫度。在降速干燥階段，濕物料表面的水分汽化速率()物料內(nèi)部水分向表面遷移的速率。[華南理工大學(xué)2011年研]B.小于C.等于D.可能大于也可能小于1.將含量為0.5kg水/kg絕干料的某物料與一定狀態(tài)的空氣接觸，測(cè)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。[中南大學(xué)2012年研]【答案】0.45kg水/kg絕干料查看答案【解析】自由水分=含水量一平衡水分2.對(duì)于不飽和空氣，表示該空氣的三個(gè)溫度，即：干球溫度T,濕球溫度Tw和露點(diǎn)Ta間的關(guān)系是。[中山大學(xué)2010年研]3.空氣等溫增濕過程，使得氣體的焓,濕球溫度。[華南理工大學(xué)2011年研]【答案】增大升高查看答案,等溫增濕，濕球溫度升高。三、判斷題1.不飽和空氣中水蒸氣分壓越高，其濕度越小。()[北京化工大學(xué)2012年研]2.干燥操作中，干燥介質(zhì)(不飽和濕空氣)經(jīng)預(yù)熱器后濕度不變，溫度提高。()[北京化工大學(xué)2012年研]【解析】在干燥過程中，不飽和濕空氣經(jīng)預(yù)熱器后雖然濕度沒有發(fā)生變化，但溫度增高了。3.對(duì)易龜裂物料的干燥，常采用部分廢氣循環(huán)方法來控制[北京化工大學(xué)2012年研]【解析】不是控制空氣的濕度，而是相對(duì)濕度。1.在一連續(xù)干燥器中鹽類結(jié)晶，每小時(shí)處理濕物料為1000kg,經(jīng)干燥后物料的含水量由40%減少至5%(均為濕基),以熱空氣為干燥介質(zhì)，初始濕度H?為0.009kg水/kg絕干氣，離(1)水分蒸發(fā)量W(kg水/h);(2)空氣消耗量L(kg絕干氣/h),原濕空氣消耗量L'(kg原空氣/h);(3)干燥產(chǎn)品量(kg/h)[中南大學(xué)2012年研]解：(1)2.在常壓干燥器內(nèi)干燥某濕物料，將100kg/h的濕物料從最初含水量20%降至2%(均為濕基)。to=20℃、Ho=0.01kg水汽/(kg絕干氣)的空氣經(jīng)預(yù)熱器升溫至100℃后進(jìn)入干燥器進(jìn)行等焓干燥，廢氣溫度為60℃。試計(jì)算：(1)完成上述干燥任務(wù)所需的空氣量，kg絕干氣/h;(2)空氣經(jīng)預(yù)熱器獲得的熱量。[北京化工大學(xué)2012年研](1.01+1.88H?)t?+2490H?=(1.01+1.8=1162.5×(1.01+1.88×0.01)(100-3.在常壓干燥器中，將某物料從濕基含水量5%干燥到0.5%。干燥器的生產(chǎn)能力為7200kg干料/h。已知物料進(jìn)、出口溫度分別為25℃、65℃,平均比熱為1.8kJ/(kg.℃)。干燥介質(zhì)為溫度20℃、濕度0.007kg/kg干氣的空氣，經(jīng)預(yù)熱器加熱至120℃后送入干燥器，出干燥器的溫度為80℃。干燥器中不補(bǔ)充熱量，且忽略熱損失，計(jì)算絕干空氣的消耗量及空氣離開干燥器時(shí)的濕度。[華南理工大學(xué)2011年研]W=Ge(X?-X?)=7200=(0.0526-0.005025)=342.Ge(I?'-I')=GeC?(t?-t?)=7200=1.8-=(6I?=(1.01+1.88H?)=80+2490H?=80.8將上式代入②中L(140.22-80.8-264H?=0.01685kg/kg干氣L=34798kg/h4.某濕物料11.6kg,均勻地平攤在直徑為0.7m的某一平底圓形淺盤內(nèi)，并在恒定的空氣條件下進(jìn)行干燥，假定降速階段的干燥速率與物料的自由含水量(干基)呈線性關(guān)系。已知物料的初始含水量為15%(濕基，下同),干燥5h后含水量將為8%,且在此條件下物料的臨界含水量為6%,平衡含水量為1%。試求：將物料均勻平攤在兩個(gè)相同的淺盤(大小同上)內(nèi)，并在同樣的空氣條件下進(jìn)行干燥，只需5h便可將物料水分降至2%,問此時(shí)物料的臨界含水量為多少?[浙江大學(xué)2011年研]干物料質(zhì)量為G=G?(1-w)=9.86kg所以干燥過程為恒速干燥階段干燥出水的質(zhì)量為W=G?(X-X)=0.88kg恒速干燥階段時(shí)間：第二種情況下分為恒速階段和降速階段恒速階段：三式聯(lián)立，解得Xc*=0.05。第二部分課后習(xí)題說明：本部分對(duì)陳敏恒主編的《化工原理》(第3版)教材每一章的課后習(xí)題進(jìn)行了詳細(xì)的分析和解答，并對(duì)個(gè)別知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行了擴(kuò)展。課后習(xí)題答案經(jīng)過多次修改，質(zhì)量上乘，非常標(biāo)準(zhǔn)，特別適合應(yīng)試作答和臨考沖刺。(一)習(xí)題氣液相平衡8-1在盛水的鼓泡吸收器中通入純CO?氣，經(jīng)長(zhǎng)期接觸后測(cè)得水中CO?的平衡濃度為2.857×10?2mol/L溶液。鼓泡器中的總壓為101.3kPa,水溫30℃,溶液的密度pm=996kg/m3。求亨利系數(shù)，并將此實(shí)驗(yàn)值與文獻(xiàn)值圖8-1將此實(shí)驗(yàn)與文獻(xiàn)值E=188.5MPa作比較。故對(duì)文獻(xiàn)值相對(duì)誤差8-2惰性氣與CO?的混合氣中CO?體積分?jǐn)?shù)為30%,在表壓1MPa下用水吸收。設(shè)吸收塔底水中溶解的CO?達(dá)到飽和，此吸收液在膨脹槽中減壓至表壓20kPa,放出大部分CO?,然后設(shè)全部操作范圍內(nèi)水與CO?的平衡關(guān)系服從亨利定律，操作溫度為25℃。求1kg水在膨脹圖8-2解：已知：吸收塔底部達(dá)飽和。求：1kg水在膨脹槽中放出二莊的量G。查一二系統(tǒng)，對(duì)稀溶液，其比質(zhì)量分率8-320℃的水與N?氣逆流接觸以脫除水中溶解的O2氣。塔底入口的N2氣中含氧體積分?jǐn)?shù)為0.1%,設(shè)氣液兩相在塔底達(dá)到平衡，平衡關(guān)系服從亨利定律。求下列兩種情況下，水離開塔底時(shí)的最低含氧量，以mg/m3水表示(1)操作壓力(絕對(duì))為101.3kPa。(2)操作壓力(絕對(duì))為40kPa。解：已知：>用逆流吸收溶解于水中的塔底達(dá)平衡。求：8-4氣液逆流接觸的吸收塔，在總壓為101.3kPa下用水吸收Cl?氣，進(jìn)入塔底的氣體混臺(tái)物中含氯體積分?jǐn)?shù)為1%,塔底出口的水中含氯摩爾分?jǐn)?shù)x=0.8×10??。試求兩種不同溫度下塔底的吸收推動(dòng)力，分別以(xe-x)及(y-ye)表示。(1)塔底溫度為20℃;(2)塔底溫度為40℃。 液相推動(dòng)力1.09×10-5(2)查一8-5某逆流吸收塔塔底排出液中含溶質(zhì)摩爾分?jǐn)?shù)x=2×10?4,進(jìn)口氣體中含溶質(zhì)體積分?jǐn)?shù)為2.5%。操作壓力為101kPa,氣液平衡關(guān)系為y=50x?，F(xiàn)將操作壓力由101kPa增至202kPa,問塔底推動(dòng)力(y-ye)及(xe-x)各增加至原有的多少倍。解：已知：求：若多求推動(dòng)力的增加比值。擴(kuò)散與相際傳質(zhì)速率8-6柏油馬路上積水2mm,水溫20℃。水面上方有一層0.2mm厚的靜止空氣層，水通過此氣層擴(kuò)散進(jìn)入大氣。大氣中的水汽分壓為1.33kPa。問多少時(shí)間后路面上的積水可被吹干。8-7某水杯中初始水面離杯上緣lcm,水溫30℃,水汽擴(kuò)散進(jìn)入大氣。杯上緣處的空氣中水汽分壓可設(shè)為零，總壓101.3kPa。求水面下降4cm需要多少天?圖8-38-8某填料塔用水吸收混合氣中的丙酮蒸氣?；旌蠚饬髀蕿?6kmol/(h.m2,操作壓力相平衡關(guān)系為PA=4.62cA。式中氣相分壓PA的單位是kPa,平衡濃度單位是kmol/m3。求(1)容積總傳質(zhì)系數(shù)及傳質(zhì)單元高度HoG。(2)液相阻力占總傳質(zhì)阻力的百分?jǐn)?shù)。求：(1)Kya,HoG(2)液相阻力分率(1)由亨利定律分?jǐn)?shù)x=0.01。兩相的傳質(zhì)系數(shù)分別為kx=8×10?kmol/(s·m2),ky=5×10?kmol/(s·m2)。 時(shí)y=2x求(1)(2)即ky與P無關(guān)由傳質(zhì)速率增加了8-10對(duì)低含量氣體吸收或解吸，由出發(fā)，試證8-11低含量氣體逆流吸收，試證：式中△yi=yi-yle為塔底的吸收推動(dòng)力；△y?=y?-y2e為塔頂?shù)奈胀苿?dòng)力。由物料衡算得得8-12用純?nèi)軇?duì)低濃度氣體作逆流吸收，可溶組分的回收率為η,采用的液氣比是最小液氣比的β倍。物系平衡關(guān)系服從亨利定律。試以η、β兩個(gè)參數(shù)列出計(jì)算Nog的表達(dá)式。8-13如圖8-4所示為兩種雙塔吸收流程，試在y-x圖上定性畫出每種吸收流程中A、B兩塔圖8-4圖8-5圖8-68-14含量較高的溶液進(jìn)入如圖8-7所示解吸塔塔頂，塔底吹氣解吸，塔中部某處抽出一半液體，另一半液體由塔底排出，試在y-x圖上畫出平衡線與操作線，并標(biāo)出各股流體的含量坐標(biāo)。圖8-7解：畫操作線與平衡線圖8-8吸收過程的設(shè)計(jì)型計(jì)算8-15流率為0.014kmol/(s·m2)的空氣混合氣中含氨體積分?jǐn)?shù)為2%,擬用逆流吸收以回收其中95%的氨。塔頂淋入摩爾分?jǐn)?shù)為0.0004的稀氨水溶液，設(shè)計(jì)采用的液氣比為最小液氣比的1.5倍，操作范圍內(nèi)物系服從亨利定律y=1.2x,所用填料的總傳質(zhì)系數(shù)Kya=0.052kmol/ 需塔高。y?=0.02,n=0.95,x?=0.0解：已知G=0.014kmolsm2,求：(1)X?(2)△ym(3)H8-16用純?nèi)軇?duì)低含量混合氣作逆流吸收以回收其中的可溶組分，物系的相平衡關(guān)系服從亨利定律，吸收劑用量是最小用量的1.3倍，試求元高度Hog=0.8m。(1)回收率η=90%。(2)回收率η=99%。(3)兩種情況下的吸收較(1)(2)的L。(3)比較(1)(2)可知，當(dāng)回收率提高，則吸收劑用量為原來的25℃下進(jìn)行，物系的平衡關(guān)系為y=545x,水的流率為5000kg/(m2.h)。試求：(1)為使水中H?S的摩爾分?jǐn)?shù)降至x=0.1×10?所需的最少空氣用量。(2)當(dāng)空氣用量為G=0.40kmol/(h·m2),設(shè)計(jì)時(shí)塔高不受限制，可以規(guī)定離解吸塔的水中含H?S最低摩爾分?jǐn)?shù)是多少?示意畫出該種情況下的解吸操作線。解吸，求(1)達(dá) 此時(shí)塔高不受限制，則可在塔頂達(dá)到汽液平衡8-18采用圖8-9的雙塔流程以清水吸收混合氣中的SO?,氣體經(jīng)兩塔后SO?總的回收率為0.91,兩塔的用水量相等，且均為最小用水量的1.43倍，兩塔的傳質(zhì)單元高度HoG均為1.2m。在操作范圍內(nèi)物系的平衡關(guān)系服從亨利定律。試求兩塔的塔高。圖8-9又8-19某填料吸收塔用過熱水蒸氣吹出洗油中的苯，入塔液體中苯的摩爾分率為0.05,要求解吸率97%,該物系相平衡關(guān)系為y=2.8x,采用的過熱蒸汽用量為最小氣體用量的1.3倍，該填料的傳質(zhì)單元高度Hog=0.3m,試求該塔的填料層高度。解：變量如圖8-10所示圖8-10吸收過程的操作型計(jì)算8-20某吸收塔用25mm×25mm的瓷環(huán)作填料，充填高度5m,塔徑1m,用清水逆流吸收流量為2250m3/h的混合氣?；旌蠚庵泻斜w積分?jǐn)?shù)為5%,塔頂逸出廢氣含丙酮體積分?jǐn)?shù)降為0.26%,塔底液體中每千克水帶有60g丙酮。操作在101.3kPa、25"C下進(jìn)行，物系的平衡關(guān)系為y=2x。試求(1)該塔的傳質(zhì)單元高度Hog及容積傳質(zhì)系數(shù)Kya;(2)每小解：已知：求：(1)Hoo,Kya(2)w(回收丙酮量/每小時(shí))三8-21某填料吸收塔高2.7m,在常壓下用清水逆流吸收混合氣中的氨?；旌蠚馊胨哪柫髀蕿?.03kmol/(m2·s)。清水的噴淋密度0.018kmol/(m2·s)。進(jìn)口氣體中含氨體積分?jǐn)?shù)為2%,已知?dú)庀嗫倐髻|(zhì)系數(shù)Kya=0.1kmol/(m3.s),操作條件下亨利系數(shù)為60kPa。試求排出氣體中氨的濃度。即操作線與平衡線平行，此時(shí)：得y?=0.0028-22某填料吸收塔用含溶質(zhì)x?=0.0002的溶劑逆流吸收混合氣中的可溶組分，采用液氣比是3,氣體入口摩爾分?jǐn)?shù)y?=0.01回收率可達(dá)η=0.90。已知物系的平衡關(guān)系為y=2x。今因解吸不良使吸收劑入口摩爾分?jǐn)?shù)x?升至0.00035,試求：(1)可溶組分的回收率下降至多少?(2)液相出塔摩爾分?jǐn)?shù)升高至多少?二；(2)漏即(2)物料衡算8-23在15℃、101.3kPa下用大量的硫酸逆流吸收空氣中的水汽。入塔空氣中含水汽摩爾分?jǐn)?shù)為0.0145,硫酸進(jìn)、出塔的摩爾分?jǐn)?shù)均為80%,硫酸溶液上方的平衡水汽摩爾分?jǐn)?shù)ye=1.05×104,且已知該塔的容積傳質(zhì)系數(shù)KyacG0.8?？諝饨?jīng)塔后被干燥至含水汽摩爾分?jǐn)?shù)現(xiàn)將空氣流率增加一倍，則出塔空氣中的含水量為多少?解得y2'=0.000479(二)思考題8-1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)在哪里?8-2選擇吸收溶劑的主要依據(jù)是什么?什么是溶劑的選擇性’8-4工業(yè)吸收過程氣液接觸的方式有哪兩種?8-6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?8-7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、黏度有何關(guān)系?8-8修伍德數(shù)、施密特?cái)?shù)的物理含義是什么?8-9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?8-10傳質(zhì)過程中，何種情況是氣相阻力控制?何種情況是液相阻力控制?8-11低含量氣體吸收有哪些特點(diǎn)?答：(1)G、L為常亮；(2)等溫過程；(3)傳質(zhì)系數(shù)沿塔高不變。8-12吸收塔高度計(jì)算中，將Nog;與Hog分開，有什么優(yōu)點(diǎn)?8-13建立操作線方程的依據(jù)是什么?8-14什么是返混?8-15何謂最小液氣比?操作型計(jì)算中有無此類問題?8-16x?,max與(L/G)一是如何受到技術(shù)上的限制的?技術(shù)上的限制主要是指哪兩個(gè)制約8-17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的條件各是什8-18HoG的物理含義是什么?常用吸收設(shè)備的HoG約為多少?8-19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?8-20吸收過程的數(shù)學(xué)描述與傳熱過程的數(shù)學(xué)描述有什么類似與區(qū)別?8-21高含量氣體吸收的主要特點(diǎn)有哪些?答：(1)G、L沿程變化；(2)非等溫；(3)傳質(zhì)分系數(shù)與濃度有關(guān)。8-22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)?8-23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?(一)習(xí)題9-1總壓為101.3kPa下，用苯、甲苯的安托因方程(見例9-1),求(1)溫度為108℃及81℃時(shí)，苯對(duì)甲苯的相對(duì)揮發(fā)度；(2)用上述計(jì)算的相對(duì)揮發(fā)度的平均值αm,計(jì)算苯-甲苯的汽-液平衡數(shù)據(jù)，并與書末附錄中所列的實(shí)驗(yàn)值作比較(列表)。求(1)α,α2;(2)αm,x-y表式中p°的單位是kPa,t為℃。試求：(1)塔頂總壓為8kPa時(shí)，組成為0.595(乙苯的摩爾分?jǐn)?shù))的蒸氣溫度；(2)與上述氣相成平衡的液相組成。求：(1)t;(2)xA分?jǐn)?shù)),安托因方程見上題，試求：(1)板上液體的溫度；(2)與此液體成平衡的氣相組(1)設(shè)一體溫度為81.36℃9-4總壓(絕壓)為303.9kPa下，含丁烷0.80、戊烷0.20(均為摩爾分?jǐn)?shù))的混合蒸氣冷凝至40℃所得的液、氣兩相成平衡。求液相和氣相數(shù)量(摩爾)之比。已知丁烷(A)和戊烷(B)的混合物是理想物系，40℃下純組分的飽和蒸氣壓為；冷凝至40℃后取總物料為1摩爾記得9-5某二元混合液100kmol,其中含易揮發(fā)組分0.40。在總壓101.3kPa下作簡(jiǎn)單精餾。最終所得的液相產(chǎn)物中，易揮發(fā)物為0.30(均為摩爾分?jǐn)?shù))。試求：(1)所得氣相產(chǎn)物的數(shù)量和平均組成；(2)如改為平衡蒸餾，所得氣相產(chǎn)物的數(shù)量和組成。求(1)求(1)(2)改為平衡蒸餾Wn,y物料衡算、熱量衡算及操作線方程9-6某混合液含易揮發(fā)組分0.24,在泡點(diǎn)狀態(tài)下連續(xù)送入精餾塔。塔頂餾出液組成為0.95,釜液組成為0.03(均為易揮發(fā)組分的摩爾分?jǐn)?shù))。試求：(1)塔頂產(chǎn)品的采出率D/F;(2)設(shè)混合物在塔內(nèi)滿足恒摩爾流條件。解：已知：(1)物料衡算解得D/F=0.2289-7苯-甲苯混合液中含苯摩爾分?jǐn)?shù)為0.3,預(yù)熱至40℃以10kmol/h的流量連續(xù)加入一精餾塔。塔的操作壓強(qiáng)為101.3kPa。塔頂餾出液中含苯摩爾分?jǐn)?shù)95%,殘液含苯摩爾分?jǐn)?shù)為0.03,回流比R=3。試求塔釜的蒸發(fā)量是多少?塔頂全凝器的蒸氣冷凝量；(2)回流比R及塔內(nèi)的液氣比L/V。(1)物料衡算已知：XF=0.6,Xp=0.9,XB=0.3,Xr=0.5(均為摩爾分?jǐn)?shù)),F=100kmol/h。整個(gè)流程可使易揮發(fā)組分A的回收率達(dá)90%。試求：(1)塔Ⅱ的塔釜蒸發(fā)量；(2)寫出塔I中間段(F和T之間)的操作線方程。圖9-2 對(duì)1塔作物料衡算(2)取1塔中段第n塊板至塔頂作物料衡算9-10某塔頂蒸氣在冷凝器中作部分冷凝，所得的氣、液兩相互成平衡。氣相作產(chǎn)品，液相作回流，如圖9-3所示。設(shè)該系統(tǒng)符合恒摩爾流的假定，試推導(dǎo)此時(shí)的精餾段操作線方程。如該塔的塔頂采用的是全凝器，餾出液組成XD與上述采用冷凝器時(shí)的氣相產(chǎn)品組成相同，圖9-3解：已知：塔頂產(chǎn)品組成：全凝器時(shí)為xp,分凝器時(shí)為yo,求：xp=yo時(shí)，兩種情況下的由精餾段一截面與塔頂(包括分凝器在內(nèi))做物料橫算。若回流比為R,則可知：當(dāng)選用回流比一致，且xp=y。時(shí)兩種情況的操作線完全一致。在y-x圖上重合，分9-11如圖9-4所示。某精餾塔頂采用的是冷回流(即回流液的溫度低于泡點(diǎn)溫度),其回流比為R'=L?/D(摩爾比，下同),而塔頂?shù)谝粔K板下方的回流比即為塔內(nèi)實(shí)際回流比RT分別為摩爾汽化潛熱，摩爾熱容，回流液的泡點(diǎn)及回圖9-4證明：已知：冷回流R'=L。/D,塔內(nèi)實(shí)際回流R=L/D。證明：(1)(2)操作線方程形勢(shì)不(1)對(duì)塔頂?shù)谝粔K板做能量衡算忽略V?與V?的溫度變化，則I?=I?=I。又對(duì)該板做物料衡算。將此二式代入能量衡算式，整理可得：若以0℃為焓的基準(zhǔn)，則I=CpTs+r,i=T?Cp,io=TCp,代入上式的(2)若對(duì)精餾段任一截面與塔頂做物料衡算：故冷回流下精餾段操作方程形式不變。精餾設(shè)計(jì)型計(jì)算9-12欲設(shè)計(jì)一連續(xù)精餾塔用以分離含苯與甲苯各0.5的料液，要求餾出液中含苯0.96,殘液中含苯不高于0.05(以上均為摩爾分?jǐn)?shù))。泡點(diǎn)進(jìn)料，選用的回流比是最小回流比的1.2倍，物系的相對(duì)揮發(fā)度為2.5。試用逐板計(jì)算法求取所需的理論板數(shù)及加料板位置。解：已知：求：逐板計(jì)算法得NT,加料位置。表9-2精餾段操作線方程：提餾操作線方程：由全塔物料衡算：自塔頂往下計(jì)算：y?=xp=0.96依次反復(fù)計(jì)算：可得圖9-5有上述計(jì)算可知，第十六塊理論版x<xw=0.05所以，全塔需理論板16塊(包括釜)9-13設(shè)計(jì)一連續(xù)精餾塔，在常壓下分離甲醇-水溶液15kmol/h。原料含甲醇0.35,塔頂產(chǎn)品含甲醇0.95,釜液含甲醇0.04(均為摩爾分?jǐn)?shù))。設(shè)計(jì)選用回流比為1.5,泡點(diǎn)加料。間接(2)按教材附錄的平衡數(shù)據(jù)做出甲醇-水溶液的平衡曲線精餾段操作線截距作圖得NT=7塊加料板位置為第5塊理論板。9-14上題改用直接飽和蒸氣加熱，保持上述Xp、解：已知：數(shù)據(jù)同上題，改用直接飽和蒸汽加熱求：(1)S,η(2)作圖計(jì)NT回收率3(2)改用直接蒸汽加熱后精餾段操作線方程沒變顯然x=xw時(shí)y=0作圖可得Nr=7塊(包括釜)加料板位置為第5塊理論板。x圖9-69-15試用捷算法計(jì)算環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷系統(tǒng)的連續(xù)精餾塔理論板數(shù)。故Nr=15塊(包括塔釜)。表9-3∴N=8塊(包括釜)。(2)在設(shè)計(jì)條件下，若板數(shù)不限則≥塔頂產(chǎn)物可達(dá)xDmax9-17用連續(xù)精餾塔同時(shí)取得兩種產(chǎn)品，高含量者取自塔頂Xp=0.9(摩爾分?jǐn)?shù)，下同),低含量者取自塔側(cè)(液相抽出)Xpi=0.7(如圖9-7所示)。已知：XF=0.4,Xw=0.1,q=1.05,R=2,系統(tǒng)α=2.4,D/D?=2(摩爾比)圖9-7表9-5∴∴表9-4換第二段操作方程y=0.5x+0.417換第三段操作方程y=1.683x-0.0693表9-6∴得Nr=18塊(包括釜)。9-18如圖9-8所示為兩股組成不同的原料液分別預(yù)熱至泡點(diǎn)，從塔的不同部位連續(xù)加入精餾塔內(nèi)。已知：Xp=0.98,Xs=0.56,Xp=0.35,Xw=0.02(以上均為易揮發(fā)組分表示的摩爾分?jǐn)?shù))。系統(tǒng)的α=2.4,含量較高的原料液加入量為0.2F,試求：(1)塔頂易揮發(fā)組分回收率；(2)為達(dá)到上述分離要求所需的最小回流比。圖9-8求：(1)η(2)Rmin(1)做全塔物料衡算：兩段加料，全塔有三段操作線，如圖9-9所示。∴A點(diǎn)先挾緊圖9-99-19當(dāng)采用理論板概念計(jì)算低含量氣體吸收過程時(shí)，若物系相平衡服從y=mx,則所需理解：如圖9-10(a)所示的吸收過程，由(8-84)可得：按照理論板的概念，如圖9-10(b)所示：準(zhǔn)=準(zhǔn)，準(zhǔn)=x?如圖9-10(c)畫出了操作線與平衡線，以及梯級(jí)三角形。△ABC與△CDE為相似三角線，線AB比線BC等于,即操作線的斜率。線CD比線BC等于魚，即平衡線的斜率。①②=(+++后++信(看-2魚)整理得：③聯(lián)立①、②、③可證明得：圖9-10操作型計(jì)算9-20一精餾塔有5塊理論板(包括塔釜),含苯摩爾分?jǐn)?shù)為0.5的苯-甲苯混合液預(yù)熱至泡點(diǎn)，連續(xù)加入塔的第3塊板上。采用回流比R=3,塔頂產(chǎn)品的采出率D/F=0.44。物系的相對(duì)揮發(fā)度α=2.47。求操作可得的塔頂、塔底產(chǎn)品組成Xp、Xw。(提示：可設(shè)Xw=0.194作為試差初值)得xD=0.889xw=0.1949-21將20題的加料口向上移動(dòng)一塊板，即第2塊板上加料，求操作可得的Xp、Xw,并與上題結(jié)果作比較。(提示：可設(shè)Xw=0.207作試差初值)。先設(shè)xw=0.207逐板計(jì)算得：(計(jì)算時(shí)由x?→y?起)用提餾段操作線方程表9-7由計(jì)算得xw=xs=0.206=0.207與原設(shè)相符9-22某精餾塔共有3塊理論板，原料中易揮發(fā)組分的摩爾分?jǐn)?shù)為0.002,預(yù)熱至飽和蒸氣連續(xù)送入精餾塔的塔釜。操作時(shí)的回流比為R=4.0,物系的平衡關(guān)系為y=6.4x。q=0,塔釜進(jìn)料①9-23如圖9-11所示的精餾塔具有一塊實(shí)際板及一只蒸餾釜，原料預(yù)熱至泡點(diǎn)，由塔頂連續(xù)加入，XF=0.20(摩爾分?jǐn)?shù)t下同),測(cè)得塔頂產(chǎn)品能回收原料液中易揮發(fā)組分的80%,且Xp=0.28,系統(tǒng)的相對(duì)揮發(fā)度α=2.5。試求殘液組成Xw及該塊塔板的板效率。設(shè)蒸餾釜可視為一個(gè)理論板。圖9-11又y?=xp=0.28得衡算式Vy?+Fx?=Lx?+DxD9-24某兩組分混合液用精餾分離，其進(jìn)料摩爾分?jǐn)?shù)為0.5,泡點(diǎn)進(jìn)料，系統(tǒng)的相對(duì)揮發(fā)度為2,塔頂出料量是進(jìn)料量的60%(摩爾比)。如果所采用的精餾塔的理論板數(shù)為無窮多塊，試計(jì)算：(1)R=0.8時(shí)，塔頂與塔底的組成各為多少?(2)R=1.5時(shí)，試?yán)L出表示精餾解：已知：x?=0.5,q=1,α=2,DF=0.6,>,求：(1)R由(2)仍為yq,xq達(dá)平衡，則原假設(shè)不成立，而顯然在xw=0處相平衡全塔操作線如圖9-12所示。圖9-129-25擬將100kmol乙醇的水溶液于常壓下進(jìn)行間歇精餾。料液組成含乙醇0.4(摩爾分?jǐn)?shù)，下同),當(dāng)釜內(nèi)殘液中乙醇的含量降到0.04時(shí)停止操作。每批操作所花時(shí)間為6h。若保持餾出液的組成恒定為0.8,操作終止時(shí)回流比為最小回流比的2倍。試求：(1)理論板數(shù)；(2)蒸餾釜汽化的蒸氣量，kmol/h;(3)操作終止時(shí)釜內(nèi)殘液量和餾出液量。求：(1)NT(2)V,kmol/h(3)終了時(shí)D,W。由作圖法得Nr=7塊(包括釜)。并在此操作線上作7個(gè)階梯讀得相應(yīng)釜中濃度x。再求出列表9-8如下：表9-8(3)操作終止時(shí)，由物料衡算得圖9-139-26已知總壓0.7MPa下的混合氣體組成為：丙烷(A)0.490(摩爾分?jǐn)?shù)，下同),正丁烷(B)0.343,正戊烷(C)0.167,試求露點(diǎn)及液相平衡組解：已知：P=0.7Mpa,yA=0.49,yB=.343,yc=0.167求：露點(diǎn)t及液相組成設(shè)露點(diǎn)溫度60℃,查教材圖9-53得KA=2.6,KB=0.95,Kc=0.37驗(yàn)證-∴露點(diǎn)溫度為60℃9-27已知混合液體的組成為：乙烷(A)0.08(摩爾分?jǐn)?shù)，下同),丙烷(B)0.22,正丁烷(C)0.53,正戊烷(D)0.17,試汁算在1.36MPa總壓下，汽化率為0.44時(shí)的氣液相平設(shè)平衡溫度為82℃,查教材圖9-53得KA=4.70,KB=2.0,Kc=0.80,Kp=0.36q=1-汽化率=1-0.44=0.569-28用連續(xù)操作精餾分離某混合液，其組成為含苯(A)XFA=0.20,甲苯(B)XFB=0.30,二甲苯(C)XFc=0.35,異丙基苯(D)XFD=0.15(均為摩爾分?jǐn)?shù))。工藝要求甲苯在塔頂產(chǎn)品中的回收率為0.98,二甲苯在塔底產(chǎn)品中的回收率為0.99。操作求：回流近似法求D/F,W/F及各組分濃度XDI,XwI根據(jù)分離要求，取甲苯(B)為輕關(guān)鍵組分，二甲苯(C)為重關(guān)鍵組分。取F=1kmol/s②聯(lián)立物料衡算式一得DA=0.20kmol/sWA=7.17×10??kmol/s得塔頂產(chǎn)品采出率D/F=0.4975塔底產(chǎn)品采出率W/F=0.50259-29由題28給出的四組分精餾，進(jìn)料為飽和液體，回流比取最小回流比的1.8倍，試用捷上題結(jié)果如表9-6所示：表9-9(1)計(jì)算全塔理論板數(shù)NN?=7.9加料位置為塔頂往下第8理論板處。(二)思考題9-1蒸餾的目的是什么?蒸餾操作的基本依據(jù)是什么?9-2蒸餾的主要操作費(fèi)用花費(fèi)在何處?9-3雙組分氣液兩相平衡共存時(shí)自由度為多少?9-4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?9-5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)?9-6常用的活度系數(shù)關(guān)聯(lián)式有哪幾個(gè)?9-7總壓對(duì)相對(duì)揮發(fā)度有何影響?9-8為什么α=1時(shí)不能用普通精餾的方法分離混合物?9-9平衡蒸餾與簡(jiǎn)單蒸餾有何不同?9-10為什么說回流液的逐板下降和蒸氣逐板上升是實(shí)現(xiàn)精餾的必要條件?9-11什么是理論板?默弗里板效率有什么含義?9-12恒摩爾流假設(shè)指什么?其成立的主要條件是什么?9-13q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)?9-14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：塔段物料衡算。液汽比為常數(shù)(恒摩爾流)。9-15用芬斯克方程所求出的N是什么條件下的理論板數(shù)?9-16何謂最小回流比?挾點(diǎn)恒濃區(qū)的特征是什么?9-17最適宜回流比的選取須考慮哪些因素?9-18精餾過程能否在填料塔內(nèi)進(jìn)行?9-19何謂靈敏板?9-20間歇精餾與連續(xù)精餾相比有何特點(diǎn)?適用于什么場(chǎng)合’9-21恒沸精餾與萃取精餾的主要異同點(diǎn)是什么?答：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(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。9-22如何選擇多組分精餾的流程方案?9-23何謂輕關(guān)鍵組分、重關(guān)鍵組分?何謂輕組分、重組分?9-24清晰分割法、全回流近似法各有什么假定?答：(1)全塔物料衡算，得塔頂、塔底濃度；(2)確定平均α,用芬斯克方程算最少理論板數(shù)Nmin;(3)用恩德伍德公式計(jì)算Rmin,R;(4)查吉利蘭圖，算N;(5)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10章氣液傳質(zhì)設(shè)備(一)習(xí)題9、第10兩塊板(自上向下數(shù))下降的液相組成分別為0.652與0.489(均為苯的摩爾分?jǐn)?shù))。試求第10塊板的默弗里濕板效率。解：已知：常壓苯-甲苯系統(tǒng)，,求：第十塊板的默弗里板10-2甲醇-水精餾塔在設(shè)計(jì)時(shí)規(guī)定原料組成XF=0.40,塔頂產(chǎn)品組成為0.90,塔釜?dú)堃航M成為0.05(均為甲醇的摩爾分?jǐn)?shù)),常壓操作。試用0'connell關(guān)聯(lián)圖估計(jì)精餾塔的總塔效率。再查t=80℃時(shí)，汽液共存查O'connell關(guān)聯(lián)圖得10-3一板式吸收塔用NaOH水溶液吸收氯氣。氯氣的摩爾分?jǐn)?shù)為2%,要求出塔摩爾分?jǐn)?shù)低于0.002%。各塊塔板的默弗里板效率均為50%,不計(jì)液沫夾帶，求此塔應(yīng)有多少塊實(shí)際板。NaOH溶液與氯氣發(fā)生不可逆化學(xué)反應(yīng)，可設(shè)相平衡常數(shù)m=0。逐推得實(shí)際板數(shù)為10。10-4某廠常壓操作下的甲苯-鄰二甲苯精餾塔擬采用篩板塔。經(jīng)工藝計(jì)算知某塔板的氣相流量為2900m3/h,液相流量為9.2m3/h。試用弗爾的泛點(diǎn)關(guān)聯(lián)圖以估計(jì)塔徑。有關(guān)物性數(shù)據(jù)：氣相密度為3.85kg/m3,液相密度為770kg/m3.液體的表面張力為17.5mN/m。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選取板間距為450mm、泛點(diǎn)百分率為80%,單流型塔板，溢流堰長(zhǎng)度為75%塔徑。殘液組成xw=8.65×10?(均為1,1-二氯乙烷的摩爾分?jǐn)?shù))。該塔的填充高度8m,物系的相對(duì)揮發(fā)度為a=1.10,問該種填料的理論板當(dāng)量高度(HETP)是多少?10-6在裝填(亂堆)25mm×25mm×2mm瓷質(zhì)拉西環(huán)之填料塔內(nèi)，擬用水吸收空氣-丙酮混設(shè)計(jì)氣速可取泛點(diǎn)氣速的60%。求D,△P/H查教材圖10-53得又查得φ=450m-1則圓整取D=0.6m(二)思考題答：(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10-2鼓泡、泡沫、噴射這三種氣液接觸狀態(tài)各有什么特點(diǎn)?10-3何謂轉(zhuǎn)相點(diǎn)?10-4板式塔內(nèi)有哪些主要的非理想流動(dòng)10-5夾帶液泛與溢流液泛有何區(qū)別?10-6板式塔的不正常操作現(xiàn)象有哪幾種?10-7為什么有時(shí)實(shí)際塔板的默弗里板效率會(huì)大于1?答：因?yàn)閷?shí)際塔板上液體并不是完全混合(返混)的，而理論板以板上液體完全混和(返混)10-8濕板效率與默弗里板效率的實(shí)際意義有何不同?10.9為什么即使塔內(nèi)各板效率相等，全塔效率在數(shù)值上也不等于板效率?10-10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：(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(HrAf/Lmax+3～5s)。上、下操作極限的氣體流量之比。10-11評(píng)價(jià)塔板優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)有哪些?答：(1)通過能力；(2)板效率；(3)板壓降；(4)操作彈性；(5)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單成本低。10-12什么系統(tǒng)噴射狀態(tài)操作有利?什么系統(tǒng)泡沫狀態(tài)操作有利?10-13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：(1)比表面積a;(2)空隙率ε;(3)填料的幾何形狀。10-14何謂載點(diǎn)、泛點(diǎn)?10-15何謂等板高度HETP?10-16填料塔、板式塔各適用于什么場(chǎng)合?第11章液液萃取(一)習(xí)題11-1現(xiàn)有含醋酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%的水溶液30kg,用60kg純乙醚在25℃下作單級(jí)萃取，試求：(1)萃取相、萃余相的量及組成；(2)平衡兩相中醋酸的分配系數(shù)，溶劑的選擇性系數(shù)。物系的平衡數(shù)據(jù)如表11-1所示。在25℃下，水(B)-醋酸(A)-乙醚(S)系統(tǒng)的平衡數(shù)據(jù)(均以質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示)β圖11-1用內(nèi)插法過M點(diǎn)作一條平衡聯(lián)結(jié)線，得平衡時(shí)R、E相。由圖中讀得各組分組成,且量得從圖11-1中讀得11-2如圖11-2所示為溶質(zhì)(A),稀釋劑(B)、溶劑(S)的液液相平衡關(guān)系，今有組成為xF的混合液100kg,用80kg純?nèi)軇┳鲉渭?jí)萃取，試求：(1)萃取相、萃余相的量及組成；(2)完全脫除溶劑之后的萃取液E°、萃余液R°的量及組成。F圖11-2得M點(diǎn)用內(nèi)插法過M點(diǎn)作一條平衡聯(lián)結(jié)線，得平衡時(shí)R、E相，從圖11-2中讀得11-3醋酸水溶液100kg,在25℃下用純乙醚為溶劑作單級(jí)萃取。原料液含醋酸xp=0.20,欲使萃余相中含醋酸xA=0.1(均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同)。試求：(1)萃余相、萃取相的量及組成；(2)溶劑用量S。11-4丙酮(A)、氯仿(B)混合液在25℃下用純水作兩級(jí)錯(cuò)流萃取，原料液中含丙酮40%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同),每級(jí)溶劑比均為1:1。物系的相平衡關(guān)系如圖11-3所示，試作圖以求圖11-3連一取M?點(diǎn)使,用內(nèi)插法過M?點(diǎn)作一條平衡聯(lián)結(jié)線，得E1,R?萃余相。11-5含醋酸0.20(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同)的水溶液100kg,用純乙醚為溶劑作多級(jí)逆流萃取，采用溶劑比S/F為1,以使最終萃余相中含醋酸不高于0.02。操作在25℃下進(jìn)行，物系的平衡方程參見習(xí)題3。試求：最終萃取相的量及組成、最終萃余相的量及組成。由相平衡得11-6使用純?nèi)軇?duì)A、B混合液作萃取分離。已知溶劑S與稀釋劑B極少互溶，在操作范圍內(nèi)溶質(zhì)A在萃取相和萃余相中的平衡濃度可用Y=1.3X表示(Y、X均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)比)。要求最終萃余相中萃余百分?jǐn)?shù)均為φ=3%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),試比較單級(jí)和三級(jí)錯(cuò)流萃取(每級(jí)所用溶劑量相等)中，每千克的稀釋劑B中溶劑S的消耗量(kg)。解：已知：Y=1.3X,φ=0.03,純?nèi)軇?，求?1)單級(jí)萃取S/B;(2)三級(jí)錯(cuò)流萃取(每級(jí)所用溶劑量相等)三級(jí)聯(lián)合起11-7擬設(shè)計(jì)一個(gè)多級(jí)逆流接觸的萃取塔，以水為溶劑萃取乙醚與甲苯的混合液。混合液量為100kg/h,組成為含15%乙醚和85%甲苯(均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同)。乙醚-甲苯-水物系在本題操作范圍內(nèi)可視為水與甲苯是完全不互溶的，平衡關(guān)系可以Y=2.2X表示。(Y為kg甲苯),要求萃余相中乙醚的質(zhì)量分?jǐn)?shù)降為1%,試求：(1)最小的萃取劑用量Smin;(2)若所用的溶劑量S=1.5Smin,需要多少理論板數(shù)?求：(1)(2)若一當(dāng)Y?與X?達(dá)平衡時(shí)，溶劑用量最少(二)思考題11-1萃取的目的是什么?原理是什么?答：分離液液混合物。各組分溶解度的不同。11-2萃取溶劑的必要條件是什么?答：(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。11-3萃取過程與吸收過程的主要差別有哪些?答：(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,σ較小，使不易分相，設(shè)備變得復(fù)雜。11-4什么情況下選擇萃取分離而不選擇精餾分離?答：(1)出現(xiàn)共沸，或α<1.06;(2)低濃度；(3)熱敏性物料。11-5什么是臨界混溶點(diǎn)?是否在溶解度曲線的最高點(diǎn)?答：相平衡的兩相無限趨近變成一相對(duì)的組成所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)。不一定是。11-6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：能。萃取相、萃余相各自脫溶后為萃取液、萃余液。11-7何謂選擇性系數(shù)?β=1意味著什么?β=意味著什么?答：β=(yA/ys)(xA/xB)。β=1不可用萃取方法分離。β=0為B、S完全不互溶物系。11-8萃取操作溫度選高些好?還是低些好?答：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。11-9多級(jí)逆流萃取中(S/F)min如何確定?答：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/F為(/F)m。11-10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：兩相極限通過能力；傳質(zhì)系數(shù)ya或HTP。前者決定了設(shè)備的直徑，后者決定了塔高。11-11什么是萃取塔設(shè)備的特性速度、臨界滯液率、液泛、兩相極限速度?答：。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。11-12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：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。11-13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：當(dāng)do/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)do/dx<0時(shí)，c→d(連續(xù)相向連續(xù)相傳質(zhì))有利于液滴分散。11-14分散相的選擇應(yīng)考慮哪些因素?答：應(yīng)考慮：do/dx的正負(fù)，兩相流量比，粘度大小，潤(rùn)濕性，安全性等。11-15什么是超臨界萃取?超臨界萃取的基本流程是怎樣的?答：用超臨界流體作溶劑進(jìn)行萃取。等溫變壓，等壓變溫。11-16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：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12章其他傳質(zhì)分離方法12-1100kg含質(zhì)量分?jǐn)?shù)29.9%的Na?SO?水溶液在結(jié)晶器中冷卻到20℃,結(jié)晶鹽含10個(gè)結(jié)晶水，即Na?SO?-10H?O。已知20℃下Na?SO?的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為17.6%,溶液在結(jié)晶器中自蒸發(fā)2kg溶劑，試求結(jié)晶產(chǎn)量為多少千克。解：已知：F=100kg,wi=29.9%,結(jié)晶鹽為W=2kg,解得m=47.7kg12-2100kg含質(zhì)量分?jǐn)?shù)37.7%的KNO?水溶液在真空結(jié)晶器中絕熱自蒸發(fā)3.5kg水蒸氣，溶液溫度降低到20℃,析出結(jié)晶，結(jié)晶鹽不含結(jié)晶水。已知20℃下KNO?的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為23.3%。試求，加料的溫度應(yīng)為多少。已知該物系的溶液結(jié)晶熱為68kJ/kg,溶液的平均比熱容為2.9kJ/(kg.K),水的汽化潛熱為2446kJ/kg。求：進(jìn)料溫度得吸附12-3用BET法測(cè)量某種硅膠的比表面積。在-195℃、不同N?分壓下，硅膠的N?平衡吸已知-195℃時(shí)N?的飽和蒸氣壓為111.OkPa,每個(gè)氮分子的截面積Ao為0.154nm2,試求這解：已知：BET則得得膜分離12-5用醋酸纖維膜連續(xù)地對(duì)鹽水作反滲透脫鹽處理(見圖12-2)。操作在溫度25℃、壓差10MPa下進(jìn)行，處理量為10m3/h。鹽水密度為1022kg/m3,含氯化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)3.5%,經(jīng)處理后淡水含鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05%,水的回收率為60%(以質(zhì)量計(jì))。膜的純水透過系數(shù)A試求：淡水量、濃鹽水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)及純水在進(jìn)、出膜分離器兩端的透過速率。圖12-2以上濃度、回收率均以質(zhì)量計(jì)。求：求：三對(duì)鹽衡算：對(duì)水衡算：三式聯(lián)立，其中由教材表12-4查得不同濃度下鹽水的滲透壓為：(二)思考題12-1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?12-2溶液結(jié)晶操作有哪幾種方法造成過飽和度?12-3與精餾操作相比.結(jié)晶操作有哪些特點(diǎn)?12-4什么是晶格、晶系、晶習(xí)?12-5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)?12-6溶液結(jié)晶要經(jīng)歷哪兩個(gè)階段?12-7晶核的生成有哪幾種方式?12-8什么是再結(jié)晶現(xiàn)象?12-9過飽和度對(duì)晶核生成速率與晶體成長(zhǎng)速率各自有何影響?12-10選擇結(jié)晶設(shè)備時(shí)要考慮哪些因素?12-11什么是吸附現(xiàn)象?吸附分離的基本原理是什么?答：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。12-12有哪幾種常用的吸附解吸循環(huán)操作?答：變溫、變壓、變濃度、置換。12-13有哪幾種常用的吸附劑?各有什么特點(diǎn)?什么是分子篩?答：活性炭、硅膠、活性氧化鋁、活性土、沸石分子篩、吸附樹脂等。活性炭親有機(jī)物，硅膠極性、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煩人官能團(tuán)。分子篩是晶體結(jié)構(gòu)一定，微孔大小均一，能起篩選分子作用的吸附劑。12-14工業(yè)吸附對(duì)吸附劑有哪些基本要求?答：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。12-15有利的吸附等溫線有什么特點(diǎn)?答：隨著流體相濃度的增加，吸附等溫線斜率降低。12-16如何用實(shí)驗(yàn)確定朗格繆爾模型參數(shù)?答：先將朗格繆爾模型線性化,然后實(shí)測(cè)P、x,確定參數(shù)xm、kL。12-17吸附床中的傳質(zhì)擴(kuò)散可分為哪幾種方式?答：分子擴(kuò)散，努森擴(kuò)散，表面擴(kuò)散，固體(晶體)擴(kuò)散。12-18吸附過程有哪幾個(gè)傳質(zhì)步驟?答：外擴(kuò)散，內(nèi)擴(kuò)散，吸附。12-19何謂負(fù)荷曲線、透過曲線?什么是透過點(diǎn)、飽和點(diǎn)?答：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)的電稱為透過點(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)。12-20固定床吸附塔中吸附劑利用率與哪些因索有關(guān)?答：傳質(zhì)速率，流體流速，相平衡。12-21常用的吸附分離設(shè)備有哪幾種類型?答：固定床，攪拌釜，流化床。12-22什么是膜分離?有哪幾種常用的膜分離過程?答：利用固體膜對(duì)流體混合物各組分的選擇性滲透，實(shí)現(xiàn)分離。反滲透，超濾，電滲析，氣體滲透分離。12-23膜分離有哪些特點(diǎn)?分離過程對(duì)膜有哪些基本要求?答：不發(fā)生相變化，能耗低，常溫操作，使用范圍廣，裝置簡(jiǎn)單。截留率，透過速率、截留分子量。12-24常用的膜分離器有哪些類型?答：平板式，管式，螺旋卷式，中空纖維式。12-25反滲透的基本原理是什么?答：施加的壓差大于溶液的滲透壓差。12-26什么是濃差極化?答：溶質(zhì)在膜表面被截留，形成高濃度區(qū)的現(xiàn)象。12-27超濾的分離機(jī)理是什么?答：膜孔的篩分作用，或各組分通過的速率不同。12-28電滲析的分離機(jī)理是什么?陰膜、陽膜各有什么特點(diǎn)?答：離子交換膜使電解質(zhì)離子選擇性透過。陰膜帶正電，只讓陰離子通過；陽膜帶負(fù)電，只讓陽離子通過。12-29氣體混合物膜分離的機(jī)理是什么?答：努森流的分離作用；均質(zhì)膜的溶解、擴(kuò)散、解吸。第13章熱、質(zhì)同時(shí)傳遞的過程過程的方向和極限13-1溫度為30℃、水汽分壓為2kPa的濕空氣吹過如表13-1所示三種狀態(tài)的水的表面時(shí)，試用箭頭表示傳熱和傳質(zhì)的方向。表13-1解：已知：t=30℃,P=2kPa,與三種狀態(tài)水接觸。求：傳熱、傳質(zhì)方向(用箭頭表示)查水的飽和蒸汽壓表13-213-2在常壓下一無限高的填料塔中，空氣與水逆流接觸。入塔空氣的溫度為25℃、濕球溫度為20℃。水的入塔溫度為40℃。試求：氣、液相下列情況時(shí)被加工的極限。(1)大量空氣，少量水在塔底被加工的極限溫度；(2)大量水，少量空氣在塔頂被加工的極限溫度和濕度。解：已知：P=101.3kPa,□,逆流接觸。求：(1)大量空氣，少量水，2(2)大量水，少量空氣，(1)大量空氣處理少量水的極限溫度-為空氣的濕球溫度(2)大量水處理少量空氣的極限溫度4為水的溫度 查40℃下，過程的計(jì)算13-3總壓力為320kPa的含水濕氫氣干球溫度t=30℃,濕球溫度為tw=24℃。求濕氫氣的13-4常壓下氣溫30℃、濕球溫度28℃的濕空氣在淋水室中與大量冷水充分接觸后，被冷卻成10℃的飽和空氣，試求：(1)每千克干氣中的水分減少了多少?(2)若將離開淋水室的氣體再加熱至30℃,此時(shí)空氣的濕球溫度是多少?圖13-1解：已知：P=101.3kPa,求：(1)析出的水分W(kg水/kg干氣)(1)查水的飽和蒸汽壓與所設(shè)基本相符，13-5在t?=60℃,H?=0.02kg/kg的常壓空氣中噴水增濕，每千克的干空氣的噴水量為0.006kg,這些水在氣流中全部汽化。若不計(jì)噴入的水本身所具有的熱焓，求增濕后的氣體狀態(tài)(溫度t?和濕度H?)。解：已知：常量，噴水量W=0.006kg水/kg干氣，等焓過程。13-6今有CO?-水蒸氣混