試題六 一：填充題（20分） 1、精餾分離的依據是_的差異，要使混合物中的 組分得到完全分離，必須進行 多次地_._。2、 相對揮發度的表示式=_.對于二組分溶液的蒸餾，當=1 時，能否分離_。 3、q的定義式是_，飽和液體進料q=_.飽和蒸汽進料q=_.蒸汽是液體的3倍的混合進料時q=_。 4、二組分的連續精餾操作，精餾段操作線方程為，提餾段 操作線方程為，當q=1時，則_=_。 5、在連續精餾中，其它條件均不變時，僅加大回流，可以使塔頂產品_，若此時加熱蒸汽量V不變，產品量D將_。若在改變R的同時，保持塔頂采出量不變，必需增加蒸汽用量，那么冷卻水用量將_。 6、壓力_.溫度_將有利于吸收的進行。 7、完成下列方程，并指出吸收糸數的單位。 的單位_. 的單位_. 8、吸收過程中的傳質速率等于分子散速率的條件是_ 9、飽和空氣在恒壓下冷卻，溫度由降至，其相對濕度_，絕對濕濕度H_,露點_，濕球溫度_。 10、萃取操作的依據是_.萃取操 作選擇溶劑的主要原則是_. _-._. 二：簡答題（36分） 1、敘述恒縻爾流假設的內容？ 2、板式塔塔板上造成液面落差的原因有哪些？如何防止？ 3、試推導并流吸收塔的操作線方程？并在y-x的相圖上表示出來？ V L 4、敘述雙膜理論的論點？ 5、畫出單級萃取操作相圖？ 6、敘述濕空氣的性能參數？三：計算題（44分）1、 雙股進料的二元連續進料， 均為泡點液相進料，進料液為, 求第三段的汽相和液相流量？已知 第一段的汽液相流量分別為V和L。2、 某填料吸收塔用純輕油吸收混 合氣中的苯，進料量為1000標準。 圖6-1 進料氣體中含苯5%（體積百分數），其余為惰性氣體。要求回收率95%。操作時輕油含量為最小用量的1.5倍，平衡關系為Y=1.4X。已知體積吸收總糸 數為，輕油的平均分子量為170。求輕油用量和完成該生 產任務所需填料層高度？ 預熱器干燥器干燥器 0.8 3、 有一干燥糸統如圖，新鮮空氣為，與干 燥器出口溫度為，濕度為 的廢氣匯合后進入預熱器（ 廢氣/新鮮空氣= 0.08/0.2）, 干燥器中的干物料為， 圖6-3溫含量為，求新鮮空氣加入量和預熱器加入的熱量？試題六答案：一：填充題1、 各組分的揮發度、部分汽化和部分冷凝。2、不能。3、進料的液化分率、q=1、q=0、q=0.25。 4、0.08,。5、提高、下降、增加。 6、增加、下降。7、，的單位是；，的單位 。8、層流或靜止。 9、不變、下降、下降、下降。 10、組分在萃取劑中的溶解度的差異；對被萃取組分有較好的選擇性、與稀釋劑互 溶度愈小愈好、易回收便宜無毒性。 二：問答題FE 1、恒縻爾溢流：在精餾塔的精餾段內，從每一塊塔板上下降的液體的千縻爾流量 皆相等，提餾段內也是如些，但兩段不一定相等。 恒縻爾汽化流：在精餾塔的精餾段內，從每一塊塔板上上升的汽體的千縻爾流量皆相等，提餾段內也是如些，但兩段不一定相等。2、 液流量、塔板結構和液流長度；可采取雙溢流或多溢流降液管、結構簡單的篩板塔。簡答題53、 Y X 。4、 相互接觸的氣、液兩流體間存在著穩定的相界面，界面兩側各有一個很薄的有效層流膜層，吸收質是發分子擴散的方式通過此膜層；在相界面處，氣、液兩相達到相平衡；在膜層以外的中心區域，由于流體的充分湍動，吸收質的濃度是均勻的，即兩相中心區的濃度梯度為0，全部濃度變化集中在兩個有效層流膜層內。6、濕空氣的性質參數有：相對濕度、濕度、焓、比容、比熱、干球溫度、濕球溫度、露點溫度、絕熱飽和溫度。 三：計算題 1、解：由物料衡算得： 而料液是泡點進料，則：，。 2、解：，。 ，。 。 。 ， ， 即輕油量為，所需填料層高度為2.74m。 3、解：由等焓過程找到預熱后混合氣的狀態點 ， 。 由質量比找到混合氣的狀態點 ， 干燥水分量：。 新鮮空氣量：。 。 即新鮮空氣量為，預熱所提供的熱量為 42.74Kw。 試題七一：填充題（20分） 1、直接水蒸汽加熱的精餾塔適用于_,與間接蒸汽相比， 相同要求下，所需理論塔板數將_。 2、平衡線表示塔的任一截面上氣、液兩相的_，操作線表示了_ 3、溶液中各組分之揮發度可用它在_和與之平衡的液相_之比來表示，若是理想溶液，則_。 4、對拉烏爾定律產生正偏差是由于_。5、對拉烏爾定律產生負偏差是由于_。6、在板式塔的設計中，為了減少霧沫夾帶，我們可以適當地_塔徑 以_空塔氣速，也可以適當地_板間距。， 7、實驗室用水吸收空氣中的，基本屬于_控制，其氣膜中的濃度梯度_液膜中的濃度梯度，氣膜阻力_液膜阻力。 8、在吸收操作時，若解吸因素 增加，而氣、液進料組成不變，則溶質 的回收率將_。 9、組分A、B的分配糸數之比值，能否_萃取分離。 10、理論干燥過程是指_. 11、 總壓為0.1Mpa的空氣溫度小于時，空氣中水蒸汽分壓的最大值應為_. 12、 單級萃取操作中，料液為F，若溶劑用量愈大，則混合物的點愈_ S點，當達到_,溶液變為均一相。二：問答題（30分）1、何謂理論板？為什么說一個三角形梯級代表一塊理論塊？ 2、何謂塔的漏液現象？如何防止？ 3、填料可分為哪幾類？對填料有何要求？ 4、寫出任意一種求溫度的方法？ 5、敘述多級逆流萃取操作是如何求理論級數的？ 三：計算題（50分）1、 用一精餾塔分離二元理想混合物，已知，進料濃度為，進料量為 ，泡點進料。要求塔 頂濃度為0.9，塔釜濃度為0.1（以上均為縻爾分率）。求塔頂、塔釜的采出量，若 R=2，寫出精餾段和提餾段的操作線方程？2、 用純水吸收空氣氨混合氣體中的 氨，氨的初始濃度為 0.05(縻爾濃度)。要求氨的回收率不低于95%，塔低得到的氨水濃度不低于0.05已知操作條件下的氣、液相平衡關糸為Y=0.95X。試計算： （1）、逆流操作，氣體流量取。且。 求所需填料層高度？ （2）、采用部分吸收劑再循環流程，新鮮吸收劑與循環量之比為20，氣體流量不變，體積吸收總糸數也不變，求所需填料層高度？ 3、 在密閉的容器內，盛有溫度為，總壓為101.3Kpa，濕度為的濕空氣。水蒸汽的飽和蒸汽壓為2.338Kpa。試求：（1）、該空氣的相對濕度及容納水分的最大能力為多少？（2）、若容器內壓入溫度為的干空氣，使總壓上升為303.9Kpa。 該空氣的相對濕度及容納水分的最大能力為多少？試題七的答案： 一：填充題 1、待分離的混合物為水溶液，且水是難揮發組分的情況。理論板數要多。 2、易揮發組分在氣、液兩相間的濃度關糸；易揮發組分在塔內的下一塊塔板中上升的氣相中的組成與上一塊塔板上的液相組成之間的操作線關糸。3、氣相中的分壓、縻爾分率、同溫度下的飽和蒸汽壓來表示。4、 不同種分子之間的引力小于同種分子之間的引力所造成的。5、 不同種分子之間的引力大于同種分子之間的引力所造成的。6、 增大、減少、增大。 7、 液膜控制、小于、小于 8、減少。 9、能。 10、干燥過程為等焓過程。 11、該溫度下水蒸汽的飽和蒸汽壓。 12、接近、溶解度曲線上。 二：問答題1、 理論板：離開這一塊板上的氣、液相組成滿足平衡關糸的板；在繪三角形梯級時，正好使用了一次平衡關系和一次操作線關系，與逐板法相比，正好跨過了一塊板，可認為一個三角形梯級代表了一塊理論板。2、 塔板上的液體直接從塔板上漏下的現象。增加上升蒸汽量。3、 填料主要可分為實體填料和網體填料；要求要有較大的比表面積，較高的空隙率，一定的化學穩定性和一定的機械強度，重量輕，造價低。4、 ，利用露點溫度查得p,即可算出濕度。5、 第一，在三角形相圖上作出溶解度曲線和輔助曲線；第二，根據生產任務找出原料液組成點F、末級萃余相組成點、溶劑點S、利用杠桿規則找到；第三，聯結F和S的延長線交于這一操作點；第四， 作的延長線交于點，找到后，作的延長線交于點；以此類推，直至最終萃余相的組成小于為此。所作的聯結線數目，即為所求的理論級數。三：計算題 1、 ，。 ， 。 ， 即精餾塔的塔頂和塔釜采出量分別為和 。兩段的操作線方程為 和 。 2、， 。， ， 。 。 ，由質量守恒得：， ，。 。 即填料層高度分別為19.6m和49.3m。 3、，。 。 容納水分的最大能力即飽和濕度： 。 同理，。 。 試題八一：填充題（20分） 1、精餾塔內，氣液兩相的流動，液體靠_自上而下地流動，氣體靠_自下而上地與液體成逆流流動。 2、全回流時，操作線與_重合，操作線方程為_,理論塔板數為_.當回流比減少到_稱為最小回流比，所需的理論塔板數_.適宜的回流比應通過_確定。 3、y-x相平衡曲線上各點的溫度是_ 。 4、當增大操作壓強時，精餾過程中物糸的相對揮發度_,塔頂溫度_,塔釜溫度_。 5、精餾塔設計時，若工藝要求一定，減少需要的理論板數，回流比應_,蒸餾釜中所需的加熱蒸汽消耗量應_,所需塔徑應_，操作費和設備費的總設資將是_。 6、享利定律_。 其數學表達式_._._._。 7、所謂氣膜控制，即吸收總阻力集中在_一側，而_一側阻力可忽略；如果說吸收質氣體是屬于難溶氣體，則此吸收過程是_控制。 8、填料層高度的計算將要涉及_._與_這三種關系 式的應用。 9、離開干燥器的濕空氣溫度比絕熱飽和溫度_.目的是_.10、物料中的水分與空氣達到平衡時，物料表面所產生的水蒸汽分壓與空氣中水蒸汽分壓_. 11、非吸水性物料，如黃沙、瓷土等平衡水分接近于_. 12、萃取和精餾同樣是分離_的單元操作，但萃取操作更適用_._._。 二：判斷題（30分）1、 所謂恒縻爾流假設就是指每一塊塔板上上升的蒸汽量是相等的，而下降的液體量也是相等的。2、 精餾操作中，兩操作線的位置都隨進料狀態的變化而變化。3、 精餾操作的依據是物糸中組分間沸點的差異。4、 精餾段操作線方程，絕不可能。5、 回流比相同時，塔頂回流液體的溫度越高，分離效果越好。6、 精餾塔的全塔總效率不等于塔內各板的默弗里效率。7、 在吸收計算中，用比縻爾組成來表示是為了計算上的方便。8、 吸收操作線總是位于平衡線的上方是由于氣相中的溫度高于液相中的溫度。9、 一個氣相傳質單元高度是指這段填料層內的濃度變化與推動力相等。 10、有一二元混合物，加入一定量的萃取劑后，其，認為能用萃取的方法來分離此二元混合物。 11、是指諸操作線的交點。 12、溫球溫度與絕熱飽和溫度與水的初溫高低有關。13、臨界含水量是區分結合水分與非結合水分的分界點。 14、含結合水分為主的物質，為了加快干燥時間，可采取增加空氣流速的辦法。 15、任何溫物料只要與一定溫度的空氣相接觸都能被干燥為絕干物料。 三：計算題（50分）1、 圖示的精餾塔是由一只蒸餾釜和一塊實際板所組成。料液由塔頂加入，泡點進料， ，今測得塔頂易揮發組分的回收率為80%，糸統的相對揮發度為。且 求：殘液組成 和該塊塔板的液相默夫里效率？（蒸餾釜可視為一塊理論板）。2、 某生產車間使用一填料塔，用清水逆流吸收混合氣中的有害組分A。已知操作條件下，氣相總傳質單元高度為1.5m，進塔混合氣中組分A的縻 圖8-1爾分率為0.04，出塔尾氣組成為0.0053,出塔水溶液濃度為0.0125，操作條件下的平衡關系為。試求：液汽比為最小液汽比的多少倍？，所需的填料層的高度？ 3、在常壓連續理想干燥器中，用通風機將空氣送至預熱器，經飽和蒸汽加熱后進入干燥器以干燥某種溫物料，已知空氣的狀態為：，水蒸汽分壓，。物料的狀態為：，。干燥器的生產能力為。預熱器的總傳熱糸數為。試求通風機的送風量和預熱器的傳熱面積？ 試題八的答案 一：填充題1、 重力、壓力差。2、 對角線、y=x、最小、兩操作線的交到相平衡線時、無限多、經濟核算。3、 不等的。 4、減少、增加、增加。5、增大、增大、增大、急速下降至一最低點后又上升。 6、 總壓不太高時，在一定溫度下，稀溶液上方溶質組分的平衡分壓與它在液相中的濃度之間的關系。，。7、氣膜、液膜、液膜。 8、物料衡算、傳質速率、相平衡。 9、高20-50K、防止干燥產品反潮。10、相等。 11、零。 12、液體均相混合物、溶液沸點高、沸點相近、恒沸物、熱敏性物料。 二：判斷題 4、6、7、為對，其余都為錯。 三：計算題 1、 ， 。 則，。 ，。 。 即塔釜濃度為，液相組成表示的默夫里效率為65.6%。3、 ，。 。 。 。 液汽比為最小液汽比為1.286倍。所需的填料層高度為7.67m。4、 ， 。 。 。 。 。 即通風機的送風量為和所需的傳熱面積為。 試題九 一：填充題（20分） 1、某連續精餾塔中，若精餾段操作線方程的截距為零，則精餾段操作線斜 率等于_，提餾段操作線的斜率等于_ ,回流比等于_, 餾出液等于_,回流液量等于_。2、 理想溶液的特點是同分子間作用力_異分子間作用力，形成的混合溶液中沒有_._。3、 精餾塔結構不變，操作時若保持進料的組成、流率、熱狀況及塔頂流率一定，只減少塔釜的熱負荷，則塔頂組成_,塔底組成_ 4、精餾塔的塔底溫度總是_塔頂溫度，其原因_、_。 5、已測得精餾塔自塔頂下數第四和第五層塔板的兩相組成為0.62、0.75、0.70、0. 82,其中，試判斷：_、 _ 、_。 6 、塔板負荷性能圖中有_線，分別是_、_、_、_、_。 7、在選擇吸收劑時，應主要考慮的4個方面是_、_、_、_。 8、對于低濃度氣體吸收操作，在求傳質單元數時，解析法的適用條件是_，對數平均推動力法的適用條件是_， 梯級圖解法的適用條件是_, 圖解積分法的適用條件是_。9、生產上常見的脫吸方法有_、_、_。 10、萃取過程是_。 11、溶解度曲線將三角形相圖分為兩個區域，曲線以內為_，曲線以外為_，萃取操作只能在_內進行。 12、恒定干燥條件是指_以及_都不變。 二：選擇題（30分） 1、精餾的操作線為直線主要是因為（ ） A、理論板假設； B、理想物糸； C、塔頂泡點回流； D、恒縻爾流假設； 2、某二元混合物，其中A為易揮發組分，液相組成時泡點為，與之相平衡的氣相組成時，相應的露點溫度為 ，則（ ）。 A、 = ； B、 ； C、 ； D、不能判斷；3、精餾操作中，若其它條件都不變，只將塔頂的過冷液體回流改為泡點回流，則塔頂產品組成變化為（ ）。 A、變小； B、變大； C、不變； D、不確定；4、二元溶液連續精餾計算中，進料熱狀況的變化將引起以下線的變化（ ）。 A、提餾段操作線與q線； B、平衡線； C、平衡線與精餾段操作線； D、平衡線與q線；5、某真空操作精餾塔，在真空度降低后，若保持F、D、R、q及加料位置不變，則塔頂產品組成變化為（ ）。 A、變??； B、變大； C、不變； D、不確定；6、不能引發降液管液泛這種不正常操作現象的原因是（ ）。 A、塔板間距過??； B、嚴重漏液； C、過量霧沫夾帶； D、氣、液負荷過大； 7、對常壓操作的低濃度吸收糸統，當糸統總壓在較小范圍內增時，亨利糸數E將（ ），相平衡常數將（ ），溶液解糸數H將（ ）。A、增加； B、降低； C、不變； D、不確定； 8、操作中的吸收塔，當其它操作條件不變，僅降低吸收劑入塔濃度，則吸收率將（ ）；又當用清水作吸收劑時，當其它操作條件不變，僅降低入塔氣 體濃度，則吸收率將（ ）。 A、增大； B、降低；C、不變； D、不確定；9、低濃度逆流吸收操作中，若其它操作條件不變，僅增加入塔氣量，則氣相 總傳質單元高度將（ ）；氣相 總傳質單元數將（ ）。 A、增加； B、減少；C、不變； D、不確定； 10、萃取劑加入量應使原料和萃取劑的和點M位于（ ）。 A、溶解度曲線上方區； B、溶解度曲線下方區； C、溶解度曲線上 ； D、縱坐標線上；11、用純溶劑S對A、B混合物進行單級理論萃取，當S用量增加時，保持進 料量F和組成不變，所獲得的萃取液組成應（ ）。 A、增加； B、減少； C、不變； D、不一定； 12、含水濕物料與一定狀態下的空氣（非飽和狀態下的）相接觸，能被除去的 水分為（ ）。 A、結合水分和非結合水分； B、平衡水分和自由水分； C、非結合水分和部分結合水分； D、部分平衡水分和自由水分；三：計算題（50分）1、 某二元混合物在連續精餾塔中分離，飽和液體進料，組成為，塔頂餾出液組成為0.9，釜液組成為0.05，（以上均為易揮發組分的縻爾分率），相對揮發度為3，回流比為最小回流比的2倍。塔頂設全凝器，泡點回流，塔釜為間接蒸汽加熱。試求：進入第一塊理論板的氣相濃度？離開最后一塊理論板的液相濃度？2、 有一填料吸收塔，填料層高5m，塔徑1m，處理丙酮和空氣的混合氣體，其中空氣的流量為，入塔氣體濃度（比縻爾濃度，下同），操作條件為：，用清水逆流吸收，出塔濃度為，平衡關糸為。試求：體積吸收總糸數？每小時可回收丙酮量？3、 以三氯乙烷為萃取劑，在時從含丙酮33%（質量%）的水溶液中萃取丙酮。丙酮水溶液的處理量為，若用三氯乙烷進行連續逆流萃取，允許最終萃余液中含丙酮8%。試用三角形相圖求所需理論級數？（溶解度曲線和輔助曲線見下圖）。 試題九答案 一：填充題1、 1；1；無限大；0；進料量。2、 等于；體積效應和熱效應。3、 降低；增加。4、 高于；塔頂輕組分的濃度高，相應的泡點低；塔底壓力高于塔頂，塔底的泡點較高。5、 ；。6、 5條；液泛線；漏液線；夾帶線；液相負荷上限線；液相負荷下限線。7、 溶解度；選擇性；揮發度；粘性。8、 操作范圍內平衡線為直線；操作范圍內平衡線為直線；操作范圍內平衡線彎曲程度不大；各種情況。10、在混合液中加入溶劑使溶質由原溶液轉移到溶劑中的過程。11、兩相區；均相區；兩相區。12、溫度、濕度、速度與物料接觸狀況。 二：選擇題 1、D 2、A。 3、A。 4、A。 5、A。 6、B。7、C；B；C。 8、A；C。 9、A；B。10、B。 11、D。 12、C。三：計算題1、 以為準，。得：，。相平衡關糸為： ，。q線為： ，則，。最小回流比為：。精餾段操作線方程為：。， ，。同理提餾段操作線方程為：。而塔釜相當于一塊理論板。，。，。即：進入第一層理論板的氣相濃度為；離開最后一層理論板的液相濃度為。 2、，。, ,。， = 。 回收的丙酮量為：。即體積吸收總糸數為；回收的丙酮量為。 試題十一：簡答題（50分）1、 在精餾操作過程中為什么要有回流及再沸器？ 2、 何謂干燥速率？干燥過程分為哪幾個階段？各受什么控制？3、什么位置為適宜的進料位置？為什么？4、濕物料中的水分按能否用干燥操作分為？按除去的難易程度可分為？5、用連續精餾塔在常壓下分離二元理想混合物。據圖回答以下問題？ 精餾段操作線方程_ 提餾段操作線方程_ 進料狀況為 _,g為 _。 進料組成為_,塔頂_, 塔釜_.回流比R為_，若塔頂產物D=30，則回流量為 L= _。全回流時R=_,=_. 最小回流比R_. 總理論塔板數為_,精餾段理論塔板數為_ 。若總板效率為，則所需實際塔板數為_。 提餾段第二塊板上的氣、液相組成為_。 圖十-1 6、濕空氣經預熱后進干燥器，干燥過程為等焓干燥過程。其變化如圖： 干燥器預熱 驗室 A B C