第一章传质过程基础

1、第一章 传质过程基础学生自测一、选择与填空 （30分，每空2分）1. 传质通量与_相对应。A. ； B. ； C. ； D. 。2. 传质通量jA与_相对应。A.； B.； C. ； D. 。 3. 传质通量与_相对应。A. ； B. ； C. ； D. 。 4. 等分子反方向扩散通常发生在_单元操作过程中；一组分通过另一停滞组分的扩散通常发生在_单元操作过程中。5. 描述动量和质量传递类似律的一层模型是_；两层模型是_；三层模型是_。6. 通常，气体的扩散系数与_有关，液体的扩散系数与_有关。7. 表示_对流传质系数， 表示_对流传质系数，它们之间的关系是_。8. 对流传质系数与推动力_相对

2、应。A. ； B. ； C. ； D. 。 9. 推动力与对流传质系数_相对应。A. ； B. ； C. ； D. 。 二、计算题 （40分，每题20分）1. 在一根管子中存在有由CH4（组分A）和He（组分B）组成的气体混合物，压力为1.013×105 Pa、温度为298K。已知管内的CH4通过停滞的He进行稳态一维扩散，在相距0.02m的两端，CH4的分压分别为 Pa及Pa，管内的总压维持恒定。扩散条件下，CH4在He中的扩散系数为m2/s 。试求算CH4的传质通量。2. 298 K的水以0.5 m/s的主体流速流过内径为25mm的萘管，已知萘溶于水时的施密特数为2330，试分别

3、用雷诺、普兰德泰勒、卡门和柯尔本类比关系式求算充分发展后的对流传质系数。三、推导题 （30分，每题15分）1. 对于A、B 二组元物系，试采用欧拉（Euler）方法，推导沿x、y方向进行二维分子传质时的传质微分方程。设系统内发生化学反应，组分A的质量生成速率为 kg/（m3·s）2. 试利用传质速率方程和扩散通量方程，将转换成。 第二章 气体吸收【学生自测】一、选择与填空 （30分） 1. 吸收操作的原理是_。 2. 对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统，当总压增大时，亨利系数将_，相平衡常数将_，溶解度系数将_。 A. 增大； B. 不变； C. 减小； D. 不确定。 3. 在吸

4、收操作中，以液相浓度差表示的吸收塔某一截面上的总推动力为_。 A. ； B. ； C. ； D. 。 4. 等分子反方向扩散通常发生在_单元操作过程中；一组分通过另一停滞组分的扩散通常发生在_单元操作过程中。 5. 双膜模型、溶质渗透模型和表面更新模型的模型参数分别是_、_和_。 6. 增加吸收剂用量，操作线的斜率_，吸收推动力_。 7. 脱吸因数的定义式为_，它表示_之比。 8. 在逆流吸收塔中，吸收过程为气膜控制，若进塔液体组成增大，其它条件不变，则气相总传质单元高度将_。 A. 不变； B. 不确定； C. 减小； D. 增大。 9. 推动力（）与吸收系数_相对应。 A. ； B. ；

5、C. ； D. 。 二、计算题 （70分） 1. 在压力为101.3kPa 、温度为30的操作条件下，在某填料吸收塔中用清水逆流吸收混合气中的NH3。已知入塔混合气体的流量为 220 kmol/h，其中含NH3为1.2% ( 摩尔分数)。操作条件下的平衡关系为Y =1.2X（X、Y均为摩尔比），空塔气速为1.25m/s；气相总体积吸收系数为0.06 kmol / (m3·s)；水的用量为最小用量的1. 5倍；要求NH3的回收率为95%。试求： （1）水的用量； （2）填料塔的直径和填料层高度。（25分） 2. 已知某填料吸收塔直径为1m，填料层高度为4m。用清水逆流吸收某混合气体中的

6、可溶组分，该组分进口组成为8%，出口组成为1%（均为mol%）。混合气流率为30kmol/h，操作液气比为2，操作条件下气液平衡关系为 。试求： （1） 操作液气比为最小液气比的多少倍； （2）气相总体积吸收系数； （3）填料层高度为2m处的气相组成。（25分） 3. 在一逆流操作的填料塔中，用循环溶剂吸收某混合气体中的溶质。气体入塔组成为0.025（摩尔比，下同），液气比为1.6，操作条件下气液平衡关系为 。若循环溶剂组成为0.001，则出塔气体组成为0.0025。现因脱吸不良，循环溶剂组成变为0. 01，试求此时出塔气体组成。（20分） 第一章 蒸馏【学生自测】 一、选择与填空1. 汽液两

7、相呈平衡状态时，汽液两相温度_，但汽相组成_液相组成。2. 汽液两相呈平衡状态时，若汽液两相组成相同，则汽相露点温度_ 液相泡点温度。A. 相等； B. 大于；C. 小于；D. 不确定。 3. 所谓理论板是指_，且_。4. 操作中的精馏塔，保持 、 、 、 不变，增加 ，则 _， _。A. 增加； B. 不变；C. 不确定；D.减小。5.某二元物系，相对挥发度 ，对 、 两层理论板，在全回流条件下，已知 ，则 _。6. 精馏塔中由塔顶向下的第 、 、 层塔板，其汽相组成关系为_。A. ； B. ；  C. ； D. 不确定。7. 某精馏塔的精馏段操作线方程为 ，则该精馏塔的操作回流比

8、为_，馏出液组成为_。8. 操作中的精馏塔，保持 、 、 、 、 不变，减小 ，则有_。A. D增加，R减小；B. D不变，R增加；C. D减小，R增加；D. D减小，R不变。9. 在塔的精馏段测得 、 、< （均为摩尔分率），已知 ， ，则第三层塔板的 _。二、计算题1. 在常压连续精馏塔内分离某理想二元混合物。已知进料量为 100 kmol/h， 其组成为0.55（摩尔分率，下同）；釜残液流量为45 kmol/h，其组成为0.05；进料为泡点进料；塔顶采用全凝器，泡点回流，操作回流比为最小回流比的1.6倍；物系的平均相对挥发度为2.0。（1）计算塔釜重组分的收率；（2）求出提馏段操作

9、线方程。2. 在一连续精馏塔中分离某二元理想混合物。已知原料液的流量为100 kmol/h，组成为0.4（易挥发组分的摩尔分率，下同），泡点进料；塔顶采用全凝器，泡点回流，操作回流比为最小回流比的 1.6倍；操作条件下平均挥发度为2.4 ；测得现场操作数据：xn-1=0.270， xn=0.230 。若要求轻组分的回收率为97% ，塔釜残液组成为0.02 。试求：（1）塔顶产品的流量和组成；（2）操作回流比；（3）第n块塔板的气相默弗里板效率。3. 某二元混合物以饱和蒸汽状态加入精馏塔的中部，已知 、 、 ，平均相对挥发度 ，操作回流比为最小回流比的 2倍。塔底直接蒸汽加热，每层塔板的单板效率

10、 。试求：（1）塔顶采出率 ；（2）进入第一块实际板(由塔顶向下)的汽相组成第三章 蒸馏和吸收塔设备学生自测一、填空题（40分）1板式塔是_接触式气液传质设备，操作时为_连续相；填料塔是_接触式气液传质设备，操作时为_连续相。2塔板的主要类型有_、_、_、_等。3气体通过塔板的总压降包括_、_和_。4塔板上的异常操作现象包括_、_、_。4 塔板的负荷性能图由五条线构成，它们是_、_、_、_、_，塔板适宜的操作区是_区域，而实际操作时应尽可能将操作点位于适宜操作区的。5塔板的操作弹性是指_。6填料的几何特性参数主要包括_、_、_等。7通常根据_、_及_ 三要素衡量填料性能的优劣。8填料因子是指_

11、。9填料塔内件主要有_、_、_、_。10填料操作压降线(Dp/Zu）大致可分为三个区域，即_、_和_。填料塔操作时应控制在_区域。二、选择题（30分）1气液在塔板上有四种接触状态，优良的接触状态是（），操作时一般控制在（）。鼓泡接触状态蜂窝接触状态泡沫接触状态喷射接触状态2板式塔塔板的漏液主要与（）有关，液沫夹带主要与（）有关，液泛主要与（）有关。空塔气速液体流量板上液面落差塔板间距3（）属于散装填料，（）属于规整填料。格栅填料波纹填料 矩鞍填料 鲍尔环填料 脉冲填料 弧鞍填料4填料的静持液量与（）有关，动持液量与（）有关。填料特性液体特性 气相负荷 液相负荷5（）越小，（ ）越大，越易发生液

12、泛。填料因子f值气体密度 液体密度 液体粘度 操作液气比三、计算与分析题（30分）本题附图为某塔板的负荷性能图，A为操作点。（1）请作出操作线；（2）塔板的上下限各为什么控制；（3）计算塔板的操作弹性；（4）该塔板设计是否合适，若不合适如何改变塔板的结构参数。第四章 液-液萃取【学生自测题】 一、选择与填空（45分） 1在三角形相图上，三角形的顶点代表（ ）物系、三条边上的点代表（ ）物系、三角形内的点代表（ ）物系。 2分配系数是指（ ）。 3分配系数与下列因素有关（ ）。 A 温度； B 物系种类； C 压力； D 组成。 4分配系数越大，萃取分离的效果（ ）。 5通常，物系的温度越高，稀

13、释剂与萃取剂的互溶度（ ），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（ ），越有利于组分的萃取分离。 8选择萃取剂时，主要考虑的因素有（ ）。 9萃取是利用原料液中各组分（ ）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（ ）区，曲线外为（ ）区，萃取操作只能在（ ）进行。 11进行萃取操作时，应使选择性系数（ ）1。 A 等于； B 大于； C 小于。 12进行萃取操作时，应使溶质的分配系数（ ）1。 A 等于； B 大于； C 小于。 13萃取剂的加入量应使原料与萃取剂的和点M位于（ ）。

14、 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。 14萃取设备的主要类型有（ ）。 15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（ ），筛板萃取塔属于（ ）。二、分析题 （25分）用纯溶剂S对某混合液A+B进行单级萃取，操作条件下的溶解度曲线和辅助曲线如附图所示。请图示分析单独改变下列条件时，萃余液的组成如何变化。 （1）萃取剂用量S增加；（10分） （2）原料组成xF增加。（15分） 三、计算题（30分） 20时丙酮(A)水(B)氯苯(S)三元物系的三角形相图如本题附图所示。现拟采用多级逆流萃取装置，以氯苯为溶剂从

15、丙酮水溶液中提取丙酮，原料液中丙酮的质量分率为0.35，处理量为1000kg/h，萃取剂用量为680kg/h，要求最终萃余相中丙酮的质量分率不大于0.05。试求理论级数。  第五章 固体物料的干燥【学生自测题】一、选择与填空（50分）1. 某常压湿空气由t1被加热到t2，则空气的性质参数变化为： H1（）H2、1（）2、I1（）I2、td1（）td2、tw1（）tw2、tas1（）tas2、cH1（）cH2、vH1（）vH2。 大于 等于 小于 不确定2. 湿空气的温度、干球温度、绝热饱和温度和露点之间的关系为： t ( )tas、tas ( ) tw、 tw ( ) td。 大于或

16、等于 等于 小于或等于 不确定 大于 小于3. 湿空气HI图由（）线群、（）线群、（）线群、（）线群和（）线群组成。4. 若已知湿空气的性质参数（），则可在HI图确定湿空气的状态。 H、t H、td I、tw I、j H、tw H、j 5.干燥系统所消耗的热量主要用于( )、（）、（）和（）。6.干燥系统的热效率是指（）。7.（）与物料的性质有关，（）与空气的状态有关。 平衡水分 自由水分 结合水 非结合水8.通过干燥不可能被除去的水分是（）。 平衡水分 自由水分 结合水 非结合水9.一般地，恒速干燥阶段除去的水分是（） 平衡水分 自由水分 结合水 非结合水10 一般地，干燥过程可划分为（）阶段和（）阶段。11.在干燥过程中，表面汽化控制阶段所除去的水分是（），内部迁移控制阶段所除去水分是（）。 平衡水分 自由水分 结合水 非结合水12.临界含水量是指（）。13.干燥器的主要形式有（）。14.气流干燥器的干燥作用主要发生在（）。 干燥管的进口段 干燥管的出口段 干燥管的中间段 整个干燥管内15.流化床干燥器的主要特点是（）。二、计算题（50分）1. 若将温度为20、湿度为0.009kg水kg绝干气的湿空气常压加热至50，试求（1） 加热前后湿空气的焓变；（2）加热后湿空气的相对