化工原理下自测题

1、气体吸收单元自测题一、填空题1、吸收操作的依据是 ，以达到分离气体混合物的目的。2、Henry定律的表达式为pe=Ex，若某气体在水中的亨利系数E值很大，说明该气体为 气体。3、由于吸收过程中气相中溶质分压总是 溶质的平衡分压，因此吸收操作线总是在平衡线的 。4、在1atm、20下某低浓度气体混合物被清水吸收，若气膜传质系数为kG=0.1kmol/(m2.h.atm)，液膜传质系数kL=0.25kmol/(m2.h.atm)，溶质的溶解度系数H=150kmol/(m3.atm)，则该溶质为 气体，气相总传质系数KY= kmol/(m2.h.Y)。5、解吸时，溶质由向传递，压力 温度将有利于解吸

2、。6、双膜理论的基本论要点 。对气膜控制体系，传质阻力主要集中在 相中，对液膜控制体系，传质阻力主要集中在 相中。7、在吸收过程中，若提高吸剂用量，对气膜控制的物系，体积总传质系数KYa ，对液膜控制的物系，体积总传质系数KYa 。8、吸收操作中增加吸收剂用量，操作线的斜率 ，吸收推动力 。9、当吸收剂用量为最小用量时，则所需填料层高度将为 。10、在常压逆流操作的填料塔中，用纯溶剂吸收混合气中的溶质。已知进塔气相组成Y1为0.02(摩尔比)，操作液气比为(L/G)=0.9，气液平衡关系为Y=1.0X，则溶质组分的回收率最大可达 。11、脱吸因数可表示为 ，吸收因数可表示为 。12、低浓度逆流

3、吸收操作中，当气体进口含量y1下降，其它条件不变时，则气体出口含量y2 ，液体出口含量x1 ，被吸收溶质总量 ，回收率 ，平均推动力ym ，NOL 。（增大、减小、不变、不确定）13、低浓度逆流吸收操作中，其它条件不变而入塔液体含x2下降，则NOL ，出塔液体x1 ，出塔气体y2 。（增大、减小、不变、不确定）14、低浓度逆流吸收塔设计中，若气体流量、进出口组成及液体进口组成一定，减小吸收剂用量，传质推动力将 ，设备费用将 。（增大、减小、不变）二、选择题1、吸收操作的作用是分离( )。A、气体混合物 B、液体均相混合物 C、气液混合物 D、部分互溶的液体混合物2、在一符合Henry定律的气液

4、平衡系统中，溶质在气相中的摩尔浓度与其在液相中的摩尔浓度的差值为( )。A、正值 B、负值 C、零 D、不确定3、在吸收操作中，吸收塔某一截面上的总推动力(以液相组成差表示)为( )。A、X*X B、XX* C、XiX D、XXi注：X为液相中溶质浓度，X*为与气相平衡的液相浓度，Xi为气液相界面上的液相平衡浓度。4、某吸收过程，已知气膜传质系数kY为410-4kmol/(m2.s)，液膜的传质系数kY为810-4kmol/(m2.s)，由此可判断该过程( )。A、气膜控制 B、液膜控制 C、判断依据不足 D、双膜控制5、在逆流吸收塔中，用清水吸收混合气中溶质组分。其液气比L/G为2.7，平衡

5、关系可表示为Y=1.5X(Y、X为摩尔比)，溶质回收率为90%，则液气比与最小液气比之比值为( )。A、1.5 B、1.8 C、2 D、36、根据双膜理论，当溶质在液体中溶解度很小时，以液相表示的总传质系数将( )。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7、在填料塔中用清水吸收混合气中氨，当用水量减小时，气相总传质单元数NOG将( )。A、增加 B、减小 C、不变 D、不确定8、逆流操作的填料塔，当脱吸因数S1时，且填料层无限高时，气液两相平衡出现在( )。A、塔顶 B、塔底 C、塔上部 D、塔下部9、在逆流吸收塔中，吸收过程为气膜

6、控制，若进塔液体组成X2增大，其它条件不变，则气相总传质单元高度将( )。A、增加 B、减小 C、不变 D、不确定10、在逆流吸收塔中，用纯溶剂吸收混合气中溶质。平衡关系符合Henry定律。当进塔气相组成Y1增大，其它条件不变，则出塔气体组成Y2和吸收率的变化为( )。A、Y2增大、减小 B、Y2减小、增大 C、Y2增大、不变 D、Y2增大、不确定三、问答题1、某逆流吸收塔操作时，因某种原因致使吸收剂入塔量减少，以至操作时液气比小于原定的液气比，则将发生什么情况？2、某吸收塔H，气体量G与组成y1和液相组成x2不变，平衡关系符合Henry定律，试分析在以下两种情况下增大吸收剂的量L，对吸收过程

7、有何影响？(1)L/Gm (2)L/Gm3、相平衡在吸收过程中有何应用？四、推导题在填料吸收塔中，逆流操作，用纯溶剂吸收混合气体中溶液质组分。已知进塔气相组成为Y1，气液平衡关系为Y=mX，试推导最小液气比(L/G)min与吸收率间的关系？五、计算题1、在逆流常压填料吸收塔中，用清水吸收混合气中溶质组分。进塔气相组成为5%(体积)，吸收率为98%。吸收剂用量为最小用量的1.4倍。操作条件下气液平衡关系为Y=1.2X(Y、X为摩尔比)，气相体积总传质系数KYa为180kmol/(m3.h)。若混合气流量为2826标准m3/h，按标准状况下计的气体空塔速度为1m/s。试求：(1)出塔液相组成X1，

8、摩尔比；(2)清水的耗用量L；(3)填料层的高度H。2、在逆流填料吸收塔中，用清水吸收混合气中溶质组分。操作温度为20，压强为101.33kPa，相应的混合气流量为480m3/h。进塔气相组成为0.015(摩尔分率)，吸收率为98%，出塔液相组成可达到与入塔气相浓度平衡浓度的80%。平衡关系为Y=0.75X(Y、X为摩尔比)。试求：(1)出塔液相组成；(2)清水用量，kg/h。3、在一逆流接触的填料吸收塔中，用纯水吸收空气氨混合气中的氨，入塔气体中含NH39%，要求吸收率为95%，吸收剂用量为最小用量的1.2倍，操作条件下的平衡关系为y*1.2x。传质单元高度为0.8m。试求：(1)填料层高度

9、H。(2)若改用含NH30.05%（摩尔分率）的稀氨水作吸收剂，x1及其它条件均不变，吸收率为多少？4、在某填料塔内用水吸收混合气中的可溶组分。混合气体初始含量为0.02(摩尔分数，下同)，吸收剂为解吸之后的循环水，液气比为1.5，在操作条件下，气液平衡关系为y=1.2x，两相呈逆流接触。当解吸塔操操作正常时，解吸后水中溶质含量为0.001，出吸收塔气体残余含量为0.002；若解吸塔操作不正常时，解吸后水中的溶质含量上升为0.005，其他操作条件不变，试求：(1)此时出吸收塔气体中溶质的残余含量为多少；(2)此时吸收过程的平均推动力是多少？5、某填料塔逆流吸收操作，操作压力101.3kPa，温

10、度303K，用纯溶剂吸收混合气体中的溶质，当操作液气比为2.0时，溶质回收率可达96%。已知该物系在低浓度下的平衡关系为y0.9x，吸收过程大致为气膜控制，总传质系数Kya与气体流率的0.8次成正比。今混合气体流率增加15%，而液量及气液进口浓度不变，试求：(1)溶质吸收率有何变化；(2)吸收塔的平均推动力有何变化？气体吸收单元自测题（答案）一、填空题1组分在溶剂中溶解度的差异2难溶3大于、上方4易溶、0.09975液相、气相；降低、升高6存在气液相界面、在相界面上气液达到平衡、传质阻力集中在液膜和气膜内；气膜、液膜 7几乎不变、增大 8增大、增加 9无限高1090%11mG/L、L/mG12

11、减小、减小、减小、不变、减小、不变13不变、减小、减小14减小、增大二、选择题1A 2D 3A 4C 5C6B 7A 8B 9C 10C三、问答题1、答：气体出塔含量y2增大，达不到设计要求，液体出塔含量x1也增大。2、答：(1)在L/Gm情况下，y2受相平衡约束等于mx2，增大L不会降低y2，只会无谓降低x1，增大操作负荷。(2)在L/Gm情况下，增L大对降低y2效果显著。3、答：判断过程方向；指明过程极限；计算过程推动力。四、推导题推导：出塔气相组成由最小液气比的定义式得因为以纯溶剂为吸收剂，所以X20，则五、计算题1、解：出塔气气相组成最小液气比气体处理量为kmol/h(1)出塔液相组成

12、(2)清水的耗用量kmol/h(3)填料层高度塔横截面积为m2气相总传质单元高度m平均对数推动力为气相总传质单元数填料层高度m2、解：(1)出塔液相组成(2)清水用量出塔气体中溶质的浓度为入塔气相组成入塔气体的量kmol/h3、解：(1) (2)5、解：解吸塔操作正常时，吸收塔液体出口含量此时吸收过程的平均推动力与传质单元数分别为：当解吸塔操作不正常时，NOG不变。设此时两相出口含量分别为和，则以下两式成立：即联立以上两式得 此时吸收过程的平均推动力：6、解：原工况由回收率可计算出气体出口浓度由物料衡算可得到液体出口浓度 吸收塔的平均推动力传质单元数新工况传质单元高度传质单元数液体出口浓度 吸

13、收过程基本方程式 由以上两式得 (1)新工况下溶质的回收率(2)新工况下的平均推动力精馏单元自测题一、填空题1、蒸馏是分离 的一种方法，蒸馏分离的依据是 。2、气液两相呈平衡状态时，气液两相温度 ，但气相组成 液相组成。3、气液两相组成相同时，则气相露点温度 液相泡点温度。4、在精馏过程中，增大操作压强，则物系的相对挥发度 ，塔顶温度 ，塔釜温度 ，对分离过程 。5、两组分溶液的相对挥发度是指溶液中 的挥发度对 的挥发度的比值，=1表示 。6、所谓理论板是指该板的气液两相 ，且塔板上 。7、某两组分物系，其相对挥发度=3，对第n、n-1两层理论板，在全回流条件下，已知xn=0.3，则yn-1=

14、 8、某精馏塔的精馏段操作线方程为y=0.75x+0.24，则该精馏塔的操作回流比为 ，馏出液组成为 。9、精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度，其原因是 和 。10、在总压为101.33kPa、温度为95下，苯与甲苯的饱和蒸气分别为pA0 pEQ s(0,A) =155.7kPa，p B 0=63.3 kPa，平衡时苯的液相组成为x= ，气相组成为y= ，相对挥发度= 。11、精馏塔有 进料热状态，其中 进料q 值最大，进料温度tF 泡点tb。12、在操作的精馏塔中，测得相邻两塔板的两相四个组成为0.62、0.70、0.75、0.82，则yn= ，xn= ，yn+1= ，xn+1= 。13、对于

15、不同的进料热状态，xq、yq与xF的关系为：(1)冷液进料，xq xF，yq xF；(2)饱和液体进料，xq xF，yq xF；(3)气液混合物进料，xq xF，yq xF；(4)饱和蒸气进料，xqxF，yq xF；(5)过热蒸气进料，xq xF，yqxF；14、某连续精馏塔中，若精馏段操作线方程的截距等于零，则：回流比等于 ，馏出液流量等于 ，操作线方程为 。二、选择题1、精馏操作时，增大回流比，其他操作条件不变，则精馏段液气比L/V（ ），馏出液组成xD( )，釜残液组成xw( )。A增加 B.不变 C.不确定 .减小2、精馏塔的设计中，若进料热状态由原来的饱和蒸气进料改为饱和液体进料，其

16、他条件维持不变，则所需理论板数( )，( )，( )，( )，( )。.减小 B.不变 C.增加 D.不确定3、对于饱和蒸气进料，则( )L，( )V。A.等于 B .小于 C.大于 D.不确定 4、某减压操作的精馏塔，若真空度加大，而其他条件不变，则塔釜残液组成xw（ ），馏出液组成xD( )。A减小 B.不变 C.增加 D.不确定5、操作中的精馏塔，F、q、xD、xw、不变，减小xF，则有( )。AD增大，R减小 B. D不变，R增大 C. D减小，R增加 D. D减小，R不变6、操作中的精馏塔，保持F、xF、q、R不变，增加W，则L/V( )，( )。A不确定 B.增加 C.不变 D.减

17、小7、精馏操作时，若F、xF、q、R均不变，而将塔顶产品量D增加，则( )，( )。A增加 B.不变 C.减小 D.不确定8、某精馏塔分离二元混合物，规定产品组成xD、xw。当进料为xF1时，相应回流比为R1；进料为xF2时，相应回流比为R2。若xF1 xF2，进料热状态不变，则( )。AR1R2 D.不确定9、精馏塔设计中，增大操作压强，则相对挥发度( )，塔顶温度( )，塔釜温度( )。A增加 B.不变 C.减小 D.不确定10、精馏塔中由塔顶向下的第n-1、n、n+1层塔板，其气相组成关系为( )。Ayn+1 yn yn-1 B.yn+1= yn= yn-1 C.yn+1yn yn-1

18、D.不确定11、某二元混合物，其中A为易挥发组分，液相组成xA=0.4，相应的泡点温度为t1，气相组成为yA=0.4，相应的露点温度为t2，则( )At1 t2 D.不能判断12、分离某二元混合物，进料量为100kmol/h，xF=0.6，要求馏出液组成xD不小于0.9，则塔顶最大产量为( )。A60 kmol/h B.66.7 kmol/h C.90 kmol/h D.不能判断13、完成某分离任务需理论板数为N=7（包括再沸器），若ET=50%，则塔内需实际板数为( )。A14层 B10层 C12层 D无法确定三、计算题1、在连续精馏塔中分离某两组分混合液，已知进料量为100 kmol/h、

19、组成为0.45（摩尔分数，下同），饱和液体进料；操作回流比为2.6，馏出液组成为0.96，釜残液组成为0.02，试求：(1)易挥发组分的回收率。(2)精馏段操作线方程。(3)提馏段操作线方程。2、在常压连续精馏塔中分离含苯0.4(摩尔分 数，下同)的苯甲苯混合液。饱和液体进料，馏出液组成为0.9，釜残液组成为0.06。塔顶采用全凝器，泡点回流，操作回流比为最小回流比的1.5倍，在操作条件下，物系的平均相对挥发度为2.47。试求理论板数和进料位置。3、用一常压操作的连续精馏塔，分离含苯为0.44(摩尔分率，以下同)的苯甲苯混合液，相对挥发度为2.46。要求塔顶产品中含苯不低于0.975，塔底产品

20、中含苯不高于0.0235。操作回流比为3.5。试用简捷法求以下两种情况时的理论板层数。(1)原料为饱和液体。(2)原料为液化率等于1/3的气液混合物。精馏单元自测题（答案）一、填空题1、均相液体混合物，挥发度差异2、相同，大于3、大于4、下降，升高，升高，不利5、易挥发组分，难挥发组分，不能用普通蒸馏方法分离6、互呈平衡，液相组成均匀一致7、0.794 8、3，0.96 9、塔顶易挥发组分含量高，塔底压力高于塔顶10、0.411，0.632，2.46 11、五种，过冷液体，小于12、0.82，0.70，0.75，0.62 13、(1)、；(2)=、；(3)；(4)、=；(5)，(HT+hw)时

21、，可能是哪些原因造成的？可以从哪些方面进行调整？4、在板式塔的操作中，可能出现哪些返混现象？返混对塔的效率会有何影响？气液传质设备自测题（答案）一、填空题1、塔板压降，液泛，雾沫夹带，漏液，液面落差2、雾沫夹带线，液泛线，液相负荷上限线，漏液线，液相负荷下限线，适宜操作区，适宜操作区内3、上移，下移，右移4、操作线与负荷性能图上曲线的两个交点所对应的气体流量的上限和与下限的比值。5、浮阀塔、筛板塔、泡罩塔；拉西环、鲍尔环、阶梯环、矩鞍环二、选择题1、A、C 2、A 3、A、B、C 4、A 5、B三、问答题1、答：液流堰的作用是保证塔板上有一定高度的液层，使塔板上有足够的气液接触表面积和接触时间

22、。降液管的作用是液体向下流动的通道，使泡沫中的气体得到分离，不把气泡带入下一塔板而影响传质效率。2、答：(1)当塔板数很多，而塔不宜太高时，板间距可取得低些，以降低塔高。(在进料不变的情况下，可将塔径取得大些，气速则下降)。(2)HT取得高些，不易液泛。(不液泛的条件是Hd(HT+hw)/2)，HT越高，允许的降液管清液层高度Hd可越高。)(3)HT取得高些，不易夹带。(4)所需要求的负荷弹性大，板间距HT取大些。(5)液量大，HT取高些。3、答：液泛现象是当通过塔板的汽液负荷过大，流体在板上不断积累，液层上涨，致辞使塔板上整个窨都充满了液体。此时塔顶温度上升，釜温波动。塔顶与塔底压差急骤增大

23、，釜压上升。产生的原因从操作看，可能是气速过大，液量过大；从结构上看，可能是开孔率太小(气速大，干板阻力大)，板间距太低，溢流堰太高，降液管面积及流出口面积过小等。调节措施是降低上升气量(减小回流比，减小进料量F)，以降低液量L，从结构上可提高开孔率，增大塔板间距HT，降低溢流堰高度hw，提高降液管面积Af及流出口面积A出。4、答：塔内纵向返混有过量液沫夹带，过量泄漏，气泡夹带。横向返混有塔板上的液流不是沿降液方向进行柱塞流动。纵向及横向返混均会引起板效率严重下降。液液萃取单元自测题一、填空题1、萃取过程是利用溶液中各组分在某种溶剂中 而达到混合液中组分分离的操作。2、在三角形坐标图上，三角形

24、的顶点代表 ，三条边上的点代表 ，三角形内的点代表 。3、分配系数kA是指 ，其值愈大，萃取效果 。4、影响分配系数kA数值的因素有 、 、 。5、通常物系温度升高，组分B、S的互溶度 ，两相区面积 ，不利于萃取分离。6、溶质的分配系数kA越大，稀释剂的分配系数kB越小，则选择性系数值 ，越有利于萃取分离。7、在单级萃取器中，用纯溶剂S萃取A、B混合液中的溶质A，测得平衡的萃取相与萃余相中组分A的质量分数分别为yA=0.37，xA=0.14，组分B、S可视着完全不互溶，则组分A的分配系数kA= ，萃取剂的选择性系数= 。萃取中，值均应 。8、溶解度曲线将三角形相图分为两个区，曲线内为 ，曲线外

25、为 ，萃取操作只能在 内进行。9、单级萃取操作中，平衡时E相组成为39%的A和2.4%的B，R相的组成为16%的A及83%的B，则组分A的分配系数kA= ，萃取剂的选择性系数= 。10、萃取中，萃取剂的加入量应使和点M的位置位于 。11、萃取装置中，根据两相接触方式不同，分为 和 两大类。填料萃取塔属于 ，筛板塔属于 。12、单级萃取料液xF，溶剂用量愈大，混合点M愈 S点，最大溶剂用量点为 ，最小溶剂用量点为 。（见图所示）二、选择题1、萃取中当出现下列情况时，说明萃取剂的选择是不适宜的（ ）。AkA1 D12、单级萃取中，在维持料液组成xF、萃取相组成yA不变条件下，若用含有一定溶质A的萃

26、取剂代替纯溶剂，所得萃余相组成xR将（ ）。A增加 B减小 C不变 D不确定3、用纯溶剂S对A、B混合液进行单级萃取，F、xF不变，加大萃取剂用量，通常所得萃取液组成yA将（ ）。A提高 B减小 C不变 D不确定4、在原料液组成xF及溶剂比(S/F)相同条件下，将单级萃取改为多级萃取，如下参数的变化趋势是萃取率（ ），萃余率（ ）。A提高 B降低 C不变 D不确定5、纯溶剂单级萃取，xF、xR一定，若溶质分配系数kA越大，则所需溶剂比S/F（ ）。A越大 B越小 C不变 D不确定液液萃取单元自测题（答案）一、填空题1、溶解度的差异2、纯物质，二元混合液，三元混合液3、yA/xA，愈好4、物系，

27、温度，组成5、加大，减小6、越大7、2.643，无穷大，大于18、两相区，单相区，两相区9、2.438，84.310、两相区11、逐级接触，微分接触，微分接触式，级式接触式12、靠近，C，D二、选择题1、D 2、C 3、D 4、A，B 5、B干燥单元自测题一、填空题1、在101.33kPa的总压下，在间壁式换热器中将温度为293K、相对湿度为80%的湿空气加热，则该空气下列状态参数变化的趋势是：湿度H ，相对湿度 ，湿球温度tw ，露点温度td 。2、在101.33kPa的总压下，将饱和空气的温度从t1降至t2，则该空气下列状态参数变化的趋势是：相对湿度 ，湿度H ，湿球温度tw ，露点温度t

28、d 。3、在实际干燥过程中，常用 来测量空气的湿度。4、测定空气中水汽分压的实验方法是测量 。5、对流干燥操作的必要条件是 ；干燥过程是 相结合的过程。6、在101.33kPa的总压下，已知湿空气的温度为40，其相对湿度为60%，且40下水的饱和蒸汽压为7.38kPa，则该空气的湿度H为 kg/kg绝干气，其焓I为 kj/kg绝干气。7、在一定的温度和总压强下，以湿空气作干燥介质，当所用空气的相对湿度减小时，则湿物料的平衡水分相应 ，其自由水分相应 。8、恒定干燥条件是指空气 、 、 均不变的干燥过程。9、恒速干燥阶段又称 控制阶段，影响该阶段干燥速率的主要因素是 ；降速干燥阶段又称 控制阶段

29、，影响该阶段干燥速率的主要因素是 。10、在恒速干燥阶段，湿物料表面的温度近似等于 。11、在常压和40下，测得湿物料的干基含水率X与空气的相对湿度之间的平衡关系为：当=100%时，平衡含水量X*=0.26kg/kg绝干料；当=40%时，平衡含水量X*=0.04kg/kg绝干料。已知该物料的初始含水量X1=0.43kg/kg绝干料，现让该物料在40下与=40%的空气充分接触，非结合水含量为 kg/kg绝干料，自由含水量 kg/kg绝干料。12、理想干燥器或等焓干燥过程是指 ，干燥介质进入和离开干燥器的焓值 。二、选择题1、当空气的相对湿度=60%时，则其三个温度t(干球温度)、tw(湿球温度)

30、、td(露点)之间的关系为（ ）。At=tw=td Bttwtd Cttwtw=td2、湿空气在预热过程中不变化的参数是（ ）。A焓 B相对湿度 C湿球温度 D露点3、物料的平衡水分一定是（ ）。A结合水分 B非结合水分 C临界水分 D自由水分4、在恒定条件下将含水量为0.2(干基，下同)的湿物料进行干燥。当干燥至含水量为0.05时干燥速率开始下降，再继续干燥至恒重，测得此时含水量为0.004，则物料的临界含水量为（ ）。A0.05 B0.20 C0.004 D0.1965、同一物料，如恒速干燥阶段的干燥速率加快，则该物料的临界含水量将（ ）。A不变 B减少 C增大 D不一定6、已知湿物料的临

31、界含水量为0.18(干基，下同)，现将该物料从初始含水量0.45干燥至0.12，则干燥终了时物料表面温度为（ ）。Atw B=tw C=td D=t7、利用空气作介质干燥热敏性物料，且干燥处于降速阶段，欲缩短干燥时间，则可采取的最有效措施是（ ）。A提高干燥介质的温度 B增大干燥面积、减薄物料厚度C降低干燥介质相对湿度 D提高空气流速8、同一物料在一定干燥速率下，物料愈厚，则其临界含水量（ ）。A低 B不变 C高 D不确定9、在恒定条件下干燥某种湿物料，则（ ）。(1)临界含水量是结合水与非结合水的分界点(2)平衡水分是区分可除去水与不可队去水的分界点A两种说法都对 B两种说法都不对C(1)对，(2)不对 D(2)对，(1)不对10、物料的平衡水分随其本身升高的变化趋势为（ ）。A增大 B减少 C不变 D不确定11、在一定温度下，物料