第3章 非均相物系分离 一、选择题
恒压过滤且介质阻力忽略不计时，如粘度降低20%，则在同一时刻滤液增加（ ）。 A、11.8%； B、9.54%; C、20%; D、44%
板框式压滤机由板与滤框构成，板又分为过滤板和洗涤板，为了便于区别，在板与框的边上设有小钮标志，过滤板以一钮为记号，洗涤板以三钮为记号，而滤框以二钮为记号，组装板框压滤机时，正确的钮数排列是（ ）. A、1—2—3—2—1 B、1—3—2—2—1 C、1—2—2—3—1 D、1—3—2—1—2 与沉降相比，过滤操作使悬浮液的分离更加（ ）。
A、迅速、彻底 B、缓慢、彻底 C、迅速、不彻底 D、缓慢、不彻底 多层隔板降尘室的生产能力跟下列哪个因素无关（ ）。 A、高度 B、宽度 C、长度 D、沉降速度 降尘室的生产能力（ ）。 A、与沉降面积A和沉降速度ut有关
B、与沉降面积A、沉降速度ut和沉降室高度H有关 C、只与沉降面积A有关 D、只与沉降速度ut有关
现采用一降尘室处理含尘气体，颗粒沉降处于滞流区，当其它条件都相同时，比较降尘室处理200℃与20℃的含尘气体的生产能力V的大小（ ）。
A、V200℃>V20℃ B、V200℃＝V20℃ C、V200℃ 1 判断 有效的过滤操作是（ ）。 A、刚开始过滤时 B、过滤介质上形成滤饼层后 C、过滤介质上形成比较厚的滤渣层 D、加了助滤剂后 当固体粒子沉降时，在层流情况下，Re＝１，其ζ为（ ）。 A、64/Re B、24/Re C、0.44 D、1 含尘气体通过降尘室的时间是t，最小固体颗粒的沉降时间是t 0，为使固体颗粒都能沉降下来，必须（ ）： A、t 颗粒作自由沉降时，Ret在（ ）区时，颗粒的形状系数对沉降速度的影响最大。 A、斯托科斯定律区 B、艾伦定律区 C、牛顿定律区 D、不确定(天大99) 恒压过滤，单位面积累积滤液量q与时间τ的关系为（ ）。 旋风分离器的分割粒径d50是（ ） A、临界粒径dc的2倍 B、 临界粒径dc的2倍 C、粒级效率ηpi=0.5的颗粒直径 2 对不可压缩滤饼，当过滤两侧的压强差增大时，单位厚度床层的流到阻力将（ ）。 A、 增大； B、 不变； C、 减小； D、 不确定。 对可压缩滤饼，当过滤两侧的压强差增大时，单位厚度床层的流到阻力将（ ）。 A、 增大； B、 不变； C、 减小； D、 不确定。 恒压过滤中，随过滤时间的增加，滤饼厚度将（ ），过滤阻力将（ ），过滤速率将（ ）。 A、 增大； B、 不变； C、 减小； D、 不确定。 恒压过滤中，当过滤介质阻力可以忽略时，滤液体积与过滤时间的（ ）成正比。 A、2次方 B、4次方 C、1/2次方 D、1/4次方 型号为BMS20/635-25共25个框的板框压滤机，其过滤面积约为（ ）m2。 A、20 B、635 C、25 D、0.4 板框压滤机洗涤速率与恒压过滤终了的速率的1/4这一规律只在（ ）时才成立。 A、过滤时的压差与洗涤时的压差相同 B、滤液的粘度与洗涤液的粘度相同 C、 过滤时的压差与洗涤时的压差相同且滤液的粘度与洗涤液的粘度相同 D、过滤时的压差与洗涤时的压差相同，滤液的粘度与洗涤液的粘度相同，而且过滤面积与洗涤相同 恒压过滤且介质阻力忽略不计，如粘度降低 20℅ ，则在同一时刻滤液增加（ ） A 、11.8℅ B、 9.54 ℅ C、 20℅ D、 44℅ 过滤介质阻力忽略不计，下列恒压过滤循环中那种生产能力最大（ ）（θ为时间） A、θ过滤=θ洗涤 B、 θ洗涤+θ过滤=θ辅 C、 θ过滤=θ洗涤+θ辅 D、 θ洗涤=θ过滤+θ辅 3 在板框压滤机中，如滤饼的压缩性指数S=0.4，且过滤介质阻力可忽略不计，则当过滤的操作压强增加到原来的 2倍后，过滤速率将为原来的（ ）倍。 A 、1.3 B 、1.2 C 、1.4 D、 1.5 若沉降室高度降低，则沉降时间（ ）；生产能力（ ）。 A、 不变； B、 增加； C、 下降； D、 不确定。 在讨论旋风分离器分离性能时，临界直径这一术语是指（ A、旋风分离器效率最高时的旋风分离器的直径 B、旋风分离器允许的最小直径 C、旋风分离器能够全部分离出来的最小颗粒的直径 D、能保持滞流流型时的最大颗粒直径 旋风分离器的总的分离效率是指（ ）。 A、颗粒群中具有平均直径的粒子的分离效率 B、颗粒群中最小粒子的分离效率 C、不同粒级（直径范围）粒子分离效率之和 D、全部颗粒中被分离下来的部分所占的质量分率 在离心沉降中球形颗粒的沉降速度（ ）。 A、只与d，ρs，ρ，ut，r有关 B、只与d，ρs，ut，r有关 C、只与d，ρs，ut，r，g有关 D、只与d，ρs，ut，r，K有关 （题中ut气体的圆周速度，r旋转半径，K分离因数） 一般在产品样本中所列的旋风分离器的压降数据是（ ）。 4 ）。 A、气体密度为1.0kg/m3时的数值 B、所要求的操作状况下的数值 C、1atm，30℃空气的数值 D、气体密度为1.2kg/m3时的数值 在板框过滤机中，如滤饼不可压缩，介质阻力不计，过滤时间增加一倍时，其过滤速率为原来的（ ）。 A、2倍 B、1/2倍 C、1/2倍 D、4倍 粘度增加一倍时，过滤速率为原来的（ ）。 A、2倍 B、1/2倍 C、1/2倍 D、4倍 在重力场中，含尘气体中固体粒子的沉降速度随温度升高而（ ）。 A、增大 B、减小 C、不变 降尘室的生产能力与（ ）有关。 A、降尘室的底面积和高度 B、 降尘室的底面积和沉降速度 C、 降尘室的高度和宽度 当洗涤与过滤条件相同时，板框过滤机的洗涤速率为最终过滤速率的（ ）倍。 A、1/4 B、1 C、2 D、4 当洗涤条件与过滤条件相同时,加压叶滤机的洗涤速率为最终过滤速率的（ ）倍，而板框过滤机的洗涤速率为最终过滤速率的（ ）倍。 A、1/4 B、1/2 C、1 D、2 过滤常数K与操作压强差的（ ）次方成正比。 A、 1 B、 s C、s–1 D、1-s 过滤常数K随操作压强差的增大而（ ），随过滤面积增加而（ ）。 5 A、 增大 B、不变 C、减小 二、填空题 沉降操作是指____________。根据沉降操作的作用力，沉降过程有____________和____________两种。 若气体中颗粒的沉降处于滞流区，当气体温度升高时，颗粒的沉降速度将____________，颗粒的沉降速度与粒径的关系是____________。 颗粒形状与球形的差异程度，可用它的球形度来表征。球形度是指____________。 颗粒沉降速度的计算方法有：____________，____________两种。 降尘室是指________________________的设备。其生产能力只与____________和____________有关，与降尘室的____________无关。为提高其生产能力，降尘室一般为____________。 用降尘室分离含尘气体时，若颗粒在降尘室入口处的气体中是均匀分布的，则某尺寸颗粒被分离下来的百分率等于________________________________________________。 悬浮液的沉聚过程中，颗粒的表观沉降速度是指____________的速度。 离心沉降是依靠____________实现的沉降过程。若颗粒与流体之间的相对运动属于滞流，旋转半径R=0.4m，切向速度uT=20m/s时，分离因数KC等于____________。 旋风分离器是利用____________从气流中分离出尘粒的设备。临界粒径是指在理论上____________颗粒直径。 旋风分离器分离的是 混合物，旋液分离器分离的是 混合物，它们都属于 混合物。 过滤操作有两种方式 过滤和 过滤。 6 恒压过滤时，过滤速度随时间增加而 ，洗涤速率随时间增加而 ，操作压差将随时间增加而 。( A、增加 B、减少 C、不变 ) 板框压滤机的洗涤速率是过滤终了速率的 倍，叶滤机的洗涤速率是过滤终了速率的 倍。 恒压过滤某悬浮液，过滤1小时得滤液10m3,，若不计介质阻力，再过滤2小时可共得滤液 m3。 离心分离因数Kc= ，其值大小表示 性能。 恒压过滤时，过滤面积不变，当滤液粘度增加时，在相同的过滤时间内，过滤常数K将变____________，滤液体积将变____________。 恒压过滤操作中，如不计介质阻力，滤饼不可压缩，过滤压力增加 2倍，滤液粘度增加 1倍，过滤面积也增加 1倍，其它条件不变，则单位过滤面积上的滤液量为原来的____________。 用板框过滤机过滤某种悬浮液。测得恒压过滤方程为q2?0.02q?4?10?5?（θ的单位为s），则K为 m2/s，qe为 m3/ m2，?e为 s。 在重力沉降操作中，影响沉降速度的因素主要有 、 和 。 沉降器是利用________的差别，使液体中的固体微粒沉降的设备。旋风分离器是利用 _________的作用从气流中分离出灰尘（或液滴）的设备。 欲去除气体中的固体颗粒，可采用的措施有____________和____________。欲去除悬浮液中的固体颗粒，可采用的方法有____________、____________和____________。 在非均相物系中，处于分散状态的物质称（ ），处于连续状态的物质称____________。 在非均相物系中，由于连续相和分散相具有不同的____________性质，故常用机械方法分离。 7 非均相物系分离适用于____________静止，____________运动，及____________、____________、____________情况。 重力沉降中，当分散相浓度较高时，往往发生（ ）沉降。 非球形颗粒与球形颗粒相差程度愈大，则球形度ΦS愈____________。 滞流沉降时，当温度升高，重力沉降所用时间将____________。 降尘室的生产能力与其____________有关，而与____________无关。 对旋风分离器而言，临界粒径愈小，分离效率愈____________。 离心沉降的分离效率比重力沉降的____________。 过滤操作中加入助滤剂的目的是____________。 恒压过滤中的推动力是____________，阻力来自于____________和____________。 对不可压缩滤饼，过滤速度与滤饼上、下游的压强差成____________比，与滤饼厚度成____________，比，与滤液粘度成____________。 当过滤介质阻力可以忽略时，过滤常数Ve为____________。 对板框压滤机，洗涤路径为过滤终了路径的____________。 对板框压滤机，洗涤面积为过滤终了路径的____________。 对加压叶滤机，洗涤路径为过滤终了路径的____________。 对加压叶滤机，洗涤面积为过滤终了路径的____________。 按操作方式，过滤分为间歇和连续两种，其中加压叶滤机属于____________方式过滤设备，转筒真空过滤机属于____________方式过滤设备。 沉降是指在某种力的作用下，固体颗粒____________流体产生定向运动而实现分离的操作过程。 过滤常数K与流体的粘度成____________。 8 含尘气体通过长为4m，宽为3m，高为1m的降尘室，已知颗粒的沉降速度为0.03m/s，则该降尘室的生产能力为____________。 单个球形颗粒在静止流体中自由沉降，沉降速度落在____________区，若颗粒直径减小，沉降速度____________，颗粒密度增大，沉降速度____________，流体粘度提高，沉降速度____________，流体密度增大，沉降速度____________。 过滤介质阻力忽略不计，滤饼不可压缩，则恒速过滤过程中滤液体积由V1增多至V2=2V1时，则操作压差由Δp1增大至Δp2＝____________。 在恒速过滤中，如过滤介质的阻力忽略不计，且过滤面积恒定，则所得的滤液量与过滤时间的____________次方成正比，而对一定的滤液量则需要的过滤时间与过滤面积的____________次方成____________比。依据____________式。 转筒真空过滤机，转速越快，每转获得的滤液量就越____________，单位时间获得的滤液量就越____________，形成的滤饼层厚度越____________，过滤阻力越____________。 粒子沉降过程分加速阶段和__________阶段，沉降速度是指__________阶段颗粒的速度； 旋风分离器的高/径比越大，分离器的分离效率 ，压降 。 降尘室的生产能力理论上与降尘室的 无关。 降尘室的生产能力仅与_______________和______________有关，而与降尘室的________________无关。 不可压缩滤饼、恒压过滤且介质阻力忽略不计，若将过滤压强提高20%，则在同一时刻得到的滤液是原来___________倍？ 三、判断题 含尘气体中的固体粒子在滞流区沉降时,操作温度升高,重力沉降速度减小. ( ) 9 理论上降尘室的生产能力只与其沉降面积及气体的速度有关。（ ） 悬浮液中的固体粒子在滞流区沉降时,操作温度升高,重力沉降速度减小. ( ) 四、计算题 用板框过滤机过滤某悬浮液，一个操作周期内过滤 20分钟后共得滤液 4m3 （滤饼不可压缩，介质阻力可略）。若在一个周期内共用去辅助时间30分钟，求：该机的生产能力；若操作压强加倍，其它条件不变（物性、过滤面积、过滤时间与辅助时间），该机生产能力提高了多少？ 一板框压滤机在某压力下经恒压过滤后得如下过滤方程：（q+6）2=100(θ+10)，式中q的单位为m3/m2，θ的单位为秒s，设过滤面积为0.5m2，滤饼不可压缩。试求：1.在上述条件下恒压过滤90s时得多少滤液量？2.若过滤压力加倍，同样恒压过滤90s又能得多少滤液量？ 用尺寸为810?810?25(mm)的板框过滤机进行过滤，所得滤液与滤饼体积之比为12.84m3滤液/m3滤饼。若过滤常数K?8.23?10?5m2/s,qe?2.21?10?3m3/m2，滤饼充满滤框时停止过滤，求：过滤时间；若用清水洗涤滤饼，水量为滤液量的0.1，洗涤压差，温度均与恒压过滤时相同，求洗涤时间；若装拆，整理时间为25分钟，试求每只滤框的生产率。 密度为1030 Kg/m3、直径为400μm的球形颗粒在150℃的热空气中降落，求其沉降速度。 (1.8m/s) 求直径为80μm的玻璃球在20℃水中等自由沉降速度，已知玻璃球的密度2500 Kg/m3，水的密度为1000 Kg/m3，水在20℃时的黏度为0.001 Pas 。 (5.23×10-3m/s) 10 密度为2500 Kg/m3的玻璃球在20℃的水中和空气中以相同的速度沉降，求在这两种介质中沉降的颗粒直径之比值，假设沉降处于斯托克斯区。 (9.61) 一种测定粘度的仪器由一钢球及玻璃筒组成，测试时筒内充满被测液体，记录钢球下落一定距离的时间，球的直径为6mm，下落距离为200mm，测试一种糖浆时记下的时间间隔为7.32s，此糖浆密度为1300Kg/m3，钢球的密度为7900 Kg/m3，试求此糖浆的粘度。 (4.74Pas) 直径为0.08mm，密度为2469 Kg/m3的玻璃球在温度300K和101.3kpa的空气中沉降。计算自由沉降速度。另有球形闪锌矿颗粒，密度为1000 Kg/m3，同样在空气中沉降，若其自由沉降速度与上述玻璃球相同，计算该颗粒的直径。 (0.443m/s，6.05×10-5m) 悬浮液中固体颗粒浓度为0.025kg悬浮液，滤液密度为1120 m3，湿滤渣与其中固体的质量之比为2.5kg/kg，试求与1 m3滤液相对应得干滤渣量ω，Kg/m3。 (29.9) 一叶滤机过滤面积为0.2 m2，过滤压差为200KPa，过滤开始1小时得滤液20 m3，又过滤1小时，又得滤液10m3，此时过滤终止，在原压差下用5 m3水洗涤滤饼，求洗涤时间。 (0.583h) 板框压滤机过滤面积为0.2m2，过滤压差为202Kpa，过滤开始2小时得滤液40m3,过滤介质阻力忽略不计，问：1.若其它条件不变，面积加倍可得多少滤液？2.若其它条件不变，过滤压差加倍，可得多少滤液？3.若过滤2小时后，在原压差下用5m3水洗涤滤饼，求洗涤时间为多少？ (80m3，56.6m3，2h) 11 某降尘室长3米，在常压下处理2500m3/h含尘气体，设颗粒为球形，密度为2400 Kg/m3，气体密度为1 Kg/m3，粘度为2×10-5pA、s，如果该降尘室能够除去的最小颗粒直径为4×10-5 m，降尘室宽为多少？ (2.2m) 有一重力降尘室长4m，宽2m，高2.5m，内部用隔板分成25层，炉气进入降尘室时的密度为0.5Kg/m3，粘度为0.035cP，炉气所含尘粒密度为4500Kg/m3。现要用此降尘室分离100μm以上的颗粒，求可处理的炉气流量。 (140m3/s) 用一多层降尘室除去炉气中的矿尘。矿尘最小粒径为8μm，密度为4000 Kg/m3。降尘室长4.1m，宽1.8m，高4.2m，其它温度为427℃，黏度为3.4×10-5pA、s ，密度为0.5 Kg/m3。若每小时的炉气量为2160 m3 (标准态)，试确定降尘室内隔板的间距及层数。 (0.083m，50层) 降尘室总高4m，宽1.7m，高4.55m，其中安装39块隔板，每块隔板管道为0.1m。现每小时通过降尘室的含尘气体为2000 m3 (标准态)，气体密度为1.6 Kg/m3 (标准态)，气体温度为400℃，此时气体黏度为3×10-5pA、s，尘粒的密度为3700 Kg/m3，求此降尘室内沉降等最小尘粒的直径。 (8.12μm) 某降尘室长11m、宽6m、高4m，沿降尘室高度的中间加一层隔板，故尘粒在降尘室内的降落高度为2m。尘粒密度为1600 Kg/m3，烟道气的温度为150℃，气密度1.2 Kg/m3，风机气量为12500标准m3/h，核算该降尘室能否沉降35μm以上等尘粒。 (能) 拟在9.81kpa的恒定压强下过滤某一悬浮液，过滤常数K 为4.42×10-3 m2/s。已知水 12 得黏度为1×10-3pA、s，过滤介质阻力可忽略不计，求1.每平方米过滤面积上获得1.5 m3滤液所需的过滤时间；2.若将此过滤时间延长一倍，可再得滤液多少？ 某粒子的密度为1700kg/m3 ，在20℃的水中沉降，过程符合斯托克斯定律，其沉降速度为 10mm/s。今将该粒子放入一待测粘度 μ 的溶液中，此溶液的密度为ρ=750kg/m3 ，测得沉降速度为4.5mm/s。求溶液的粘度是多少？在 20℃时 μ水=1.3×10-3PaS 。 用一板框压滤机对悬浮液进行恒压过滤，过滤20分钟得滤液 20m3 ，过滤饼不洗涤，拆装时间为15分钟，滤饼不可压缩，介质阻力可略。试求：该机的生产能力，以 m3 （滤液）/h表示；如果该机的过滤压力增加 20℅，该机的最大生产能力为多少 m3（滤液）/h？ 恒压过滤某悬浮液，已知过滤5min得滤液1L，若又过滤5min后，试求：得到滤液量（L）；过滤速率（L/min）。设：过滤介质阻力可忽略。 采用板框压过滤机进行恒压过滤，操作1小时后，得滤液 15m3 ，然后用2m3 的清水在相同的压力下对滤饼进行横穿洗涤。假设清水的粘度与滤液的粘度相同。滤布阻力可略，试求：洗涤时间；若不进行洗涤，继续恒压过滤1小时，可另得滤液多少 m3 ？ 在3×105Pa的压强下对钛白粉的水悬浮液进行过滤试验，测得K=5×10-5m2/s，qe=0.01m3/m2，υ=0.08。现采用38个框的BMY50/810-25型板框过滤机过滤此料浆，过滤条件与试验时完全相同。求1.滤框充满滤渣时需过滤时间；2.过滤完毕以滤液量1/10的清水进行洗涤的洗涤时间；3.若卸渣，重装等辅助操作需15min，求每小时平均可得滤饼多少m3。 采用一台38个框的BMS50/810-25型板框压滤机恒压间歇过滤某悬浮液，已知过滤常数K=5×10-5m2/s，qe=0.01m3/m2，滤饼与滤液体积比υ=0.08，当滤饼充满滤框后用相当于滤液体积10％的清水进行洗涤，洗水温度及表压与过滤时相同。每次卸渣、重装等全部辅助操作时间共需20min。计算：1.滤饼充满滤框时的过滤时间θ，s；2.一个操作循环内的 13 洗涤时间θW，s；3.过滤机的生产能力Q。 用一台25个框的BMS20/635-25型板框过滤机，恒压过滤滤饼与滤液体积比为0.1的悬浮液。已知操作条件下过滤常数K=3.5×10-5m2/s，Ve=0.26m3,过滤后用10% 滤液量的清水进行洗涤,洗涤时洗水粘度同滤液,洗涤推动力与过滤时相同.卸渣、清洗、组装等辅助操作时间为20分钟，计算1.滤饼充满滤框时的过滤时间；2.该过滤机的生产能力。 用一台BMY50/810-25型板框过滤机（共有38个框），恒压过滤滤饼与滤液体积比为0.08的悬浮液。已知操作条件下过滤常数K=2.5×10-5m2/s，qe=0.0036m3/m2,过滤后用10% 滤液量的清水进行洗涤,洗涤时洗水粘度同滤液,洗涤推动力与过滤时相同。卸渣、清洗、组装等辅助操作时间为30分钟，计算该过滤机的生产能力。 在一板框压滤机内恒压过滤某悬浮液。压滤机共挂有10个框，框的尺寸为450×450×25mm。已知每得到1m3滤饼时能获得1.5m3的滤液，过滤介质阻力的当量滤液量为1 m3，过滤常数为m2/s。试求：1. 滤框全充满时的过滤时间？2. 滤框全充满时每小时获得的滤液体积？ 用板框过滤机进行恒压过滤，1小时后得滤液10m3，若不计介质阻力，试求：1.过滤面积加倍，其他情况不变，可得滤液多少？2.将操作时间缩短为40分钟，其他情况不变，可得滤液多少？ 用加压叶滤机进行恒压过滤，40分钟后得滤液10m3，若不计介质阻力，试求：1.过滤时间加倍，其他情况不变，总共可得滤液多少？2.若将过滤面积加倍，其他情况不变，可得滤液多少？ 用板框过滤机恒压过滤钛白水悬浮液。过滤机的尺寸为：滤框的边长810mm（正方形），每框厚度42mm，共10个框。现已测得：过滤10分钟得滤液1.31m3，再过滤10分钟共得滤液1.9m3。已知每获得1m3滤液能得到滤饼0.1m3，试计算：1. 将滤框完全充满滤饼 14 所需的过滤时间；2. 若洗涤时间和辅助时间共45分钟，求该装臵的生产能力（以每小时得到的滤液体积计）。 第5章 蒸发 一、选择题 以下蒸发器属于自然循环型蒸发器的是（ ）蒸发器。 A、强制循环型 B、升膜 C、浸没燃烧 D、外热式 与加压、常压蒸发器相比，采用真空蒸发可使蒸发器的传热面积（ ），温度差（传热系数（ ）。 A、增大 B、减小 C、不变 D、不确定 蒸发操作能持续进行的必要条件是( )。 A、热能的不断供应，冷凝水的及时排除。 B、热能的不断供应，生成蒸气的不断排除。 C、把二次蒸气通入下一效作为热源蒸气。 D、采用多效操作，通常使用2-3效。 蒸发操作通常采用( )加热。 A、电加热法 B、烟道气加热 C、直接水蒸气加热 D、间接饱和水蒸气加热 以下哪一条不是减压蒸发的优点( )。 15 ，总 ）A、可以利用低压蒸气或废汽作为加热剂 B、可用以浓缩不耐高温的溶液 C、可减少蒸发器的热损失 D、可以自动地使溶液流到下一效，不需泵输送 多效蒸发流程通常有三种方式，以下哪一种是错误的( )。 A、顺流 B、逆流 C、错流 D、平流 中央循环管式蒸发器中液体的流动称为( )。 A、自然循环 B、强制循环 C、自然沸腾 D、强制沸腾 蒸发操作中，二次蒸气的冷凝通常采用( )。 A、间壁式冷凝 B、混合式冷凝 C、蓄热式冷凝 D、自然冷凝 单效蒸发器计算中D／W 称为单位蒸汽消耗量， 如原料液的沸点为393K，下列哪种情况D/W最大? ( )。 A、原料液在293K时加入蒸发器 B、原料液在390K时加入蒸发器 C、原料液在393K时加入蒸发器 D、原料液在395K时加入蒸发器 蒸发过程温度差损失之一是由于溶质存在，使溶液（ ）所致。 A、沸点升高 B、沸点降低 C、蒸汽压升高 属于单程型的蒸发器是（ ）。 A、中央循环管式蒸发器 B、外热式蒸发器 C、降膜蒸发器 D、 悬筐式蒸发器 二、填空题 蒸发操作所用的设备称为________。 蒸发操作中，加热溶液用的蒸汽称为________，蒸发出的蒸汽称为________。 16 按二次蒸汽是否被利用，蒸发分为________和________；按操作压强大小，蒸发分为________、________和________；按蒸发方式不同，蒸发分为________和________。 蒸发过程中，溶剂的气化速率由________速率控制。 蒸发溶液时的温度差损失在数值上恰等于________的值。 蒸发操作时，引起温度差损失的原因有________、________和________。 杜林规则说明溶液的沸点与同压强下标准溶液的沸点间呈________关系。 20％NaOH水溶液在101.33kPa时因溶液蒸汽压下降而引起的温度差损失为________。 单效蒸发的计算利用________、________和________三种关系。 当稀释热可以忽略时，溶液的焓可以由________计算。 单位蒸汽消耗量是指________，它时衡量________的指标。 单位蒸汽消耗量愈________，蒸发装臵的经济效益愈好。 蒸发器的传热速率愈大，则生产能力愈________。 多效蒸发中，效数愈多，则单位蒸汽消耗量愈________。 多效蒸发的操作流程有________、________和________。 多效并流蒸发流程适于处理________的溶液。 多效逆流蒸发流程适于处理________的溶液。 多效平流蒸发流程适于处理________的溶液。 为提高蒸发器的生产能力，可采用________的方法。 提高蒸发器的生产强度的措施有________和________。 加热蒸汽提供的热量用于________、________、________和________。 溶液的流向与蒸汽相同的多效蒸发流程称为 。 杜林规则认为，一定浓度的某溶液在两不同压强下的沸点差与对应压强下水的沸点差的比值 17 为 。 蒸发操作得以实现的主要条件是________________的不断导入，及________________________________________________。 三、判断题 一般逆流加料法多效蒸发流程适合于粘度随温度和浓度变化较大的溶液的蒸发。 （ ） 杜林规则认为，一定浓度的某溶液在两不同压强下的沸点差与对应压强下水的沸点差的比值为2。 （ ） 一般并流加料法多效蒸发流程适合于粘度随温度和浓度变化较大的溶液的蒸发。 （ ） △’是指由于溶质的存在而引起的温度差损失。 （ ） 四、计算题 常压单效蒸发中，每小时将10000kg的某水溶液从5％浓缩到25％。原料液温度为40十三点，分离室的真空度为60kPa，加热蒸汽压强为120kPa，蒸发器的管外总传热系数为2000W/(m2.℃)，溶液的平均比热为3.6kJ/(kg.℃)，操作条件下溶液的各种温度差损失为15℃，忽略热损失。求1.水分蒸发量；2.加热蒸汽消耗量；3.蒸发器的传热面积。 进料量为9000kg/h，浓度为1%（质量分率）的盐溶液在40℃下进入单效蒸发器并被浓缩到1.5%。蒸发器传热面积为39.1平方米，蒸发室绝对压强为0.04MPa（该压力下水的蒸发潜热r'=2318.6kJ/kg），加热蒸汽温度为110℃（该饱和温度下水的蒸发潜热r=2232k 18 J/kg）。由于溶液很稀，假设溶液的沸点和水的沸点相同，0.04MPa下水的沸点为75.4℃，料液的比热近似于水的比热，Cｐ＝4.174kJ/kg〃K。试求：1.蒸发量、浓缩液量、加热蒸汽量和加热室的传热系数K。2.进料量增加为12000kg/h，传热系数、加热蒸汽压强、蒸发室压强、进料温度和浓度均不变的情况下，蒸发量、浓缩液量和浓缩液浓度又为多少？均不考虑热损失。 五、简答题 蒸发操作得以进行的基本条件是什么？ 19 第6章 蒸馏 选择题 当二组分液体混合物的相对挥发度为（ ）时，不能用普通精馏方法分离。 A、3.0 B、2.0 C、1.0 D、4.0 某精馏塔用来分离双组分液体混合物，进料量为100Kmol/h，进料组成为0.6 ,要求塔顶产品浓度不小于0.9，以上组成均为摩尔分率，则塔顶产品最大产量为（ ）。 A、60.5kmol/h B、66.7Kmol/h C、90.4Kmol/h D、不能确定 在t-x-y相图中，液相与气相之间量的关系可按（ ）求出。 A、拉乌尔定律 B、道尔顿定律 C、亨利定律 D、杠杆规则 q线方程一定通过x－y直角坐标上的点（ ）。 A、(xW,xW) B(xF,xF) C(xD,xD) D(0,xD/(R+1)) 二元溶液的连续精馏计算中，进料热状态参数q的变化将引起（ ）的变化。 A、平衡线 B、操作线与q线 C、平衡线与操作线 D、平衡线与q线 精馏操作是用于分离（ ）。 A、均相气体混合物 B、均相液体混合物 C、互不相溶的混合物 D、气—液混合物 混合液两组分的相对挥发度愈小，则表明用蒸馏方法分离该混合液愈（ ）。 A、容易 B、困难 C、完全 D、不完全 设计精馏塔时，若F、xF、xD、xW均为定值，将进料热状况从q=1变为q>1，但回流比取值相同，则所需理论塔板数将（ ），塔顶冷凝器热负荷（ ），塔釜再沸器热负荷（ ）。 A、变大 B、变小 C、不变 D 不一定 连续精馏塔操作时，若减少塔釜加热蒸汽量，而保持馏出量Ｄ和进料状况（F, xF,q）不变时， 20 则L/V______ ，L′/V′______，xD______ ，xW______ 。 A、变大 B、变小 C、不变 D、不一定 精馏塔操作时，若F、xF、q，加料板位臵、Ｄ和Ｒ不变，而使操作压力减小，则xD______，xw______。 A、变大 B、变小 C、不变 D、不一定 操作中的精馏塔，保持F，xF，q，D不变，若采用的回流比R< Rmin，则x D ______，xw______。 A、变大 B、变小 C、不变 D、不一定 恒摩尔流假设是指 。 A、在精馏段每层塔板上升蒸汽的摩尔流量相等 B、在精馏段每层塔板上升蒸汽的质量流量相等 C、在精馏段每层塔板上升蒸汽的体积流量相等 D、在精馏段每层塔板上升蒸汽和下降液体的摩尔流量相等 精馏过程的理论板假设是指 。 A、进入该板的气液两相组成相等 B、进入该板的气液两相组成平衡 C、离开该板的气液两相组成相等 D、离开该板的气液两相组成平衡 精馏过程若为饱和液体进料，则 。 A、q=1，L=L′ B、q=1，V=V′ C、q=1，L=V′ D、q=1，L=V＇ 全回流时的精馏过程操作方程式为 。 A、yn = xn B、yn-1 = xn 21 C、yn+1 = xn D、yn+1 = xn+1 精馏是分离（ ）混合物的化工单元操作，其分离依据是利用混合物中各组分（ ）的差异。 A、气体 B、液体 C、固体 D、挥发度 E、溶解度 F、温度 精馏过程的恒摩尔流假设是指在精馏段每层塔板（ ）相等。 A、上升蒸汽的摩尔流量 B、上升蒸汽的质量流量 C、上升蒸汽的体积流量 D、上升蒸汽和下降液体的流量 精馏过程中，当进料为饱和液体时，以下关系（ ）成立。 A、q =0，L =L′ B、q =1，V =V′ C、q =0，L =V D、q =1，L =L′ 精馏过程中，当进料为饱和蒸汽时，以下关系（ ）成立。 A、q =0，L =L′ B、q =1，V =V′ C、q =0，L =V D、q =1，L =L′ 精馏过程的理论板假设是指（ ）。 A、进入该板的气液两相组成相等 B、进入该板的气液两相组成平衡 C、离开该板的气液两相组成相等 D、离开该板的气液两相组成平衡 某二元混合物，若液相组成xA为0.45，相应的泡点温度为t1；气相组成yA为0.45，相应的露点温度为t2，则（ ）。 A、t1?t2 B、t1?t2 C、t1?t2 D、不能判断 两组分物系的相对挥发度越小，则表示该物系（ ）。 A、容易 B、困难 C、完全 D、不完全 精馏塔的操作线是直线，其原因是（ ）。 22 A、理论板假定 B、理想物系 C、塔顶泡点回流 D、恒摩尔流假定 分离某两元混合物，进料量为10kmol/h，组成xF为0.6，若要求馏出液组成不小于0.9，则最大的馏出液量为（ ）。 A、6.67kmol/h B、6kmol/h C、9kmol/h D、不能确定 精馏塔中由塔顶往下的第n-1、n、n+1层理论板，其气相组成关系为（ ）。 A、yn?1?yn?yn?1 B、 yn?1?yn?yn?1 C、 yn?1??yn?yn?1 D、不确定 在原料量和组成相同的条件下，用简单蒸馏所得气相组成为xD1，用平衡蒸馏得气相组成为。 xD2，若两种蒸馏方法所得气相量相同，则（ ） A、 xD1>xD2 B、 xD1=xD2 C、 xD1 A、不能操作 B、xD、xw均增加 C、 xD、xw均不变 D、 xD减小、xw增加 操作中的精馏塔，若保持F、xF、xD、xw、V‘不变，减小xF，则（ ） A、D增大、R减小 B、D减小、不变 C、D 减小、R增大 D、D不变、R增大 用某精馏塔分离两组分溶液，规定产品组成。当进料组成为时，相应回流比为R1；进料组成为时，相应回流比为R2，若，进料热状况不变，则（ ）。 A、R1 用精馏塔完成分离任务所需的理论板数为8（包括再沸器），若全塔效率为50%，则塔内实际板数为（ ）。 A、16层 B、12层 C、14层 D、无法确定 23 在常压下苯的沸点为80.1℃，环己烷的沸点为80.73℃，欲使该两组分混合液得到分离，则宜采用（ ）。 A、恒沸精馏 B、普通精馏 C、萃取精馏 D、水蒸气精馏 精馏操作中，若将进料热状况由饱和液体改为冷液体进料，而其它条件不变，则精馏段操作线斜率（ ），提馏段斜率（ ），精馏段下降液体量（ ），提馏段下降液体量（ ）。 A、增大 B、减小 C、不变 D、无法判断 若连续精馏过程的进料热状况参数q=1/3，则其中气相与液相的摩尔数之比为（ ）。 A、1/2 B、1/3 C、2 D、3 直接水蒸气加热的精馏塔适用与（ ）的情况，直接水蒸气加热与间接水蒸气加热相比较，当x、x、R、q、α、回收率相同时，其所需理论板数要（ ） A、多 B、少 C、 相等 D、无法判断 某精馏塔内，进料热状况参数为1.65，由此可判定物料以（ ）方式进料。 A、饱和蒸汽 B、饱和液体 C、过热蒸汽 D、冷流体 两组分的相对挥发度越小，则表示物系分离的越（ ） A、容易 B、困难 C、完全 D、不完全 二元溶液连续精馏计算中，进料热状况的变化将引起以下线的变化： A、平衡线 B、操作线与q线 C、平衡线与操作线 D、平衡线与q线 二、填空题 某连续精馏塔中，若精馏段操作线的截距为零，则馏出液流量为__________。 当分离要求和回流比一定时，__________进料的q值最小， 此时分离所需的理论塔板数 24 __________。 蒸馏是指__________________________________的化工单元操作。 在精馏塔实验中，当准备工作完成之后，开始操作时的第一项工作应该是__________________________________。 实现精馏操作的必要条件是_______________和________________________ 。 恒摩尔流假设成立的主要条件是________________________________________。 某精馏塔设计时，若将塔釜由原来间接蒸汽加热改为直接蒸汽加热，而保持xF，D／F，ｑ，RxD不变，则W／F将_______，xw将_______，提馏段操作线斜率将_______，理论板数将_______。 在只有一股进料无侧线出料的连续精馏操作中，当体系的压力、进料组成、塔顶、塔底产品组成及回流比一定时，进料状态q值愈大，提馏段的斜率就愈 ，完成相同的分离任务所需的总理论板数就愈 ，故5种进料状态种中， 进料所需的理论板数最少。 直接蒸汽加热与水蒸汽蒸馏虽都是向釜液直接通入蒸汽，但其目的并不相同。前者是_______________ ，而后者_______________。 操作中，若提馏段上升蒸汽量V增加，而回流量和进料状态（F，xF，q）仍保持不变，则R_____，xD_____，xw_____，L′/V′_____。 操作时，若Ｆ、Ｄ、xF、q，加料板位臵、Ｖ不变，而使操作的总压力增大，则xD ________，xW _____ 精馏塔的塔顶温度总低于塔底温度，其原因之一是__________________________，原因之二是_____________________。 25 精馏塔设计中，回流比越___________所需理论板数越少，操作能耗__________ 。但随着回流比的逐渐增大，操作费用设备费的总和将呈现________变化过程。 恒沸精馏与萃取精馏主要针对________的物系，采取加入第三组分的办法以改变原物系的________。 精馏设计中，当进料为气液混合物，且气液摩尔比为2:3，则进料热状态参数q值等于 。 填料塔用于精馏过程中，其塔高的计算采用等板高度法，等板高度是指 ；填料层高度Z= 。 简单蒸馏与精馏的主要区别是 。 精馏的原理是_______________________________________________。 精馏过程的恒摩尔流假设是指____________________________________________________。 进料热状况参数的两种定义式为q=__________和q=_____________，汽液混合物进料时q值范围_______________。 精馏操作中，当回流比加大时，表示所需理论板数_____________，同时，蒸馏釜中所需的加热蒸汽消耗量_____________，塔顶冷凝器中，冷却剂消耗量__________，所需塔径___________。 精馏设计中，随着回流比的逐渐增大，操作费用_____________，总费用呈现__________________________的变化过程。 精馏操作中，当回流比加大时，表示所需理论板数_____________，同时，蒸馏釜中所需的加热蒸汽消耗量_____________，塔顶冷凝器中，冷却剂消耗量__________，所需塔径___________。 某填料精馏塔的填料层高度为8米，完成分离任务需要16块理论板（包括塔釜），则等板高 26 度HETP＝___________。 总压为1atm，95℃ 温度下苯与甲苯的饱和蒸汽压分别为1168mmHg与475mmHg，则平衡时苯的汽相组成＝___________，苯的液相组成＝___________（均以摩尔分率表示）。苯与甲苯的相对挥发度＝___________。 精馏处理的物系是___________________混合物，利用各组分_______________的不同实现分离。吸收处理的物系是_______________混合物，利用各组分_______________的不同实现分离。 精馏操作的依据是 。实现精馏操作的必要条件是 和 。 气液两相呈平衡状态时，气液两相温度 ，液相组成 气相组成。 用相对挥发度α表达的气液平衡方程可写为 。根据α的大小，可用来 ，若α=1，则表示 。 在精馏操作中，若降低操作压强，则溶液的相对挥发度 ，塔顶温度 ，塔釜温度 ，从平衡角度分析对该分离过程 。 某两组分体系，相对挥发度α=3，在全回流条件下进行精馏操作，对第n、n+1两层理论板 （从塔顶往下计），若已知ｙ４，.则ｙ＝ 。全回流操作通常适用于 ｎ＝０ｎ＋１或 。 精馏和蒸馏的区别在于 ；平衡蒸馏和简单蒸馏的主要区别在于 。 精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度，其原因是 和 。 在总压为101.33kPa，温度为85℃下，苯和甲苯的饱和蒸气压分别为 27 00则相对挥发度α= ，平衡时液相组成xA? ，pA?113.6kPa、pB?46kPa，气相组成为yA? 。 某精馏塔的精馏段操作线方程为y?0.72x?0.275，则该塔的操作回流比为 ，馏出液组成为 。 最小回流比的定义是 ，适宜回流比通常取为 Rmin。 精馏塔进料可能有 种不同的热状况，当进料为气液混合物且气液摩尔比为2：3时，则进料热状况q值为 。 在某精馏塔中，分离物系相对挥发度为2.5的两组分溶液，操作回流比为3，若测得第2、3层塔板（从塔顶往下计）的液相组成为x2?0.45、x3?0.4，流出液组成xD为0.96（以上均为摩尔分率），则第3层塔板的气相莫弗里效率为EMV3= 。 在精馏塔设计这，若保持F、xF、q、D不变，若增加回流比R，则xD ， xw ，L/V 。 在精馏塔设计中，若F、xF、xD、xW及R一定，进料由原来的饱和蒸气改为饱和液体，则所需理论板数NT 。精馏段上升蒸气量V 、下降液体量L ；提馏段上升蒸气量V‘ ，下降液体量L’ 。 操作中的精馏塔，增大回流比，其他操作条件不变，则精馏段液气比L/V ，提馏段液气比L’/V‘ ，xD ，xw 。 q、V不变，操作中的精馏塔保持F、xF、若釜液量W增加，则xD ，xw ，L/V 。 在连续精馏塔中，若xF、xD、R、q、D/F相同，塔釜由直接蒸汽加热改为间接蒸汽加热，则所需理论板数NT ，xw 。 恒沸精流与萃取精馏的共同点是 。两者的主要区 28 别是 和 。 三、计算题 某二元混合液含易挥发组分0.35，泡点进料，经连续精馏塔分离后塔顶产品浓度为0.96，塔底产品浓度为0.025（以上均为易挥发组分的摩尔分率），设满足恒摩尔流假设，试计算： 1.塔顶产品的采出率D/F为多少？ 2.如果回流比R为2，请分别求出精馏段、提馏段操作方程。 用一常压连续精馏塔分离苯－甲苯混合液，原料液入塔时其中蒸气量和液体量的千摩尔之比为2:3。原料液流量为60kmol/h， 料液中含苯50％，所得残液含苯5％，馏出液中含苯98％(以上组成均为摩尔百分率)，苯对甲苯的平均挥发度为2.5，试求：1.馏出液和残液量？2.R＝2Rmin时的操作回流比？3.该操作条件下， 精馏段和提馏段操作线方程式？ 在常压精馏塔内分离某理想二元混合物。已知进料量为100kmol/h，进料组成为xF=0.5,塔顶组成为xD=0.98（均为摩尔分数）；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1.8倍；气液平衡方程为：y=0.6x+0.43，气相默弗里效率Emv=0.5。若要求轻组分收率为98%，试计算：1.塔釜馏出液组成；2.精馏段操作线方程；3.经过第一块实际板气相浓度的变化。 用一连续精馏塔分离由组分A、B组成的理想混合溶液。原料液中含A为0.40，馏出液中含A为0.95（以上均为摩擦分率），已知进料热状况q为0.6，最小回流比为1.50，试求相对挥发度α值？ 用一提馏塔分离某水溶液（双组分体系，水为重组分），原料液量为100kmol/h，泡点进料，进料组成为40％，塔顶蒸汽全部冷凝成液体产品而不回流，其组成为70％（以上组成均为轻组分的摩尔分率）。轻组分回收率为98％，直接用水蒸汽加热。假设塔内为恒摩尔溢流和 29 汽化，操作条件下两组分的平均相对挥发度为4.5，每层塔板用气相表示的单板效率为70％，求釜液组成及从塔顶第二层实际板下降的液相浓度。 用一连续精馏塔在常压下分离苯－甲苯液体混和物。在全浓度范围内，体系的平均相对挥发度为2.5。泡点进料，进料量为100kmol/h。进料中苯含量为0.4(摩尔分率)。规定塔顶产品中苯的含量为0.9，苯的回收率为95％以上。塔顶采用全凝器，泡点回流，回流比取为最小回流比的1.5倍，塔釜采用间接蒸汽加热。求1.塔底产品浓度；2.精馏段操作线方程和提馏段操作线方程；3.从塔顶开始数起，离开第二块板的液相组成（小数点后取三位数）。 苯、甲苯两组分混合物进行常压蒸馏，原料组成X(苯)＝0.7，要求得到组成为0.8的塔顶产品（以上均为摩尔分率），现用以下三种方法操作：连续平衡蒸馏、简单蒸馏（微分蒸馏）、连续蒸馏。在三种情况下，塔顶用一分凝器，其中50%的蒸汽冷凝返回塔顶。出冷凝器的蒸汽与冷凝液体呈平衡。对每种方法进料量均为100kmol/h，问塔顶、塔釜产量各为多少？汽化量为多少？已知α=2.46。 在常压连续精馏塔中，分离苯—甲苯混合液。原料液流量为1000kmol/h，组成为含苯0.4（摩尔分率，下同）泡点进料。馏出液组成为0.9，釜液组成为0.00667，操作回流比为最小回流比的1.5倍，操作条件下平均相对挥发度为2.5，试求：1.提馏段操作方程 2.离开第二层理论板（从塔顶往下数）的气相组成y2 在常压连续精馏塔中，分离两组分理想溶液。原料液组成为0.5（摩尔分率，下同）饱和气体进料。馏出液组成为0.9，釜液组成为0.05，操作回流比为最小回流比的2.0倍，操作条件下平均相对挥发度为3.0，试求：1.提馏段操作线方程 2.离开第二层理论板（从塔顶往下数）的气相组成y2 . 在常压连续精馏塔中，分离两份理想溶液。原料液组成为0.5（摩尔分率，下同），饱和蒸汽进料，馏出液组成为0.9，釜液组成为0.05。操作回流比为最小回流比的2倍。操作条件下 30 平均相对挥发度为3.0，试求：1.提馏段操作线方程 2.离开第二层理论板（从塔顶往下数）的气相组成y2。 试计算压力为101.33KPa，温度为时84℃，苯-甲苯物系平衡时，苯与甲苯在液相和气相中的组成。 (xA?0.818 yA?0.92) 苯-甲苯混合液初始组成为0.4（摩尔分率，下同），在常压下加热到指定温度，测得平衡的液相组成x为0.257、汽相组成y为0.456，试求该条件下的液化率。 (q=0.281) 某两组分混合气体，其组成y?0.6（摩尔分率）,通过部分冷凝将蒸汽量中的和液体，试求此时的气、液相组成。气液平衡关系为y?0.46x?0.549 (x?0.5085； y?0.783 ) 在连续精馏塔中分离两组分理想溶液，原料液流量为75kmol/h，泡点进料。精馏段操作线方程和提馏段操作线方程分别为y?0.723x?0.263和y?1.25x?0.018 试求精馏段及提馏段的上升蒸汽量。 (V?V??142.3kmol/h) 在常压连续精馏塔中，分离含甲醇为0.4（摩尔分率）的甲醇-水混合液。试求进料温度40℃为时得q值。已知进料泡点温度为75.3℃。操作条件下甲醇的汽化潜热为1055KJ/kg、比热为2.68KJ/(kg.℃)；水的汽化潜热为2320KJ/kg，比热为4.19KJ/（kg.℃）。 将含易挥发组分为24%的原料加入一连续精馏塔中，要求馏出液组成为95%，釜液组成为3%（均为易挥发组分的摩尔分率）。已知进入冷凝器中蒸汽量为850kmol/h，塔顶回流液量为670kmol/h，试求塔顶、塔釜产品量及回流比。 （D=180kmol/h ； W=608.6kmol/h ； R=3.72） 2流量冷凝为饱3 31 用板式精馏塔在常压下分离苯－甲苯混合液，塔顶为全凝器，塔釜用间接蒸汽加热，平均相对挥发度为2.47，进料为150kmol/h、组成为0.4（摩尔分率）的饱和蒸汽，回流比为4，塔顶馏出液中苯的回收率为0.97，塔釜采出液中甲苯的回收率为0.95，求：1.塔顶馏出液及塔釜采出液的组成；2.精馏段及提馏段操作线方程；3.回流比与最小回流比的比值。 （0.928、0.021；精馏线y=0.8x+0.1856、提馏线y=1.534x-0.0112；R/Rmin=1.4） 在由一层理论板和塔釜组成的精馏塔中，每小时向塔釜加入苯－甲苯混合液100kmol，含苯量为50%（摩尔％，下同），泡点进料，要求塔顶馏出液中含苯量为80%，塔顶采用全凝器，回流液为饱和液体，回流比为3，相对挥发度为2.5，求每小时获得的塔顶馏出液量Ｄ，塔釜排出液量Ｗ及浓度xw。 （D=17.0kmol/h, W=83.0kmol/h, xW=0.4385） 用精馏分离某水溶液，水为难挥发组分，进料F=1kmol/s，xF=0.2（摩尔分率，下同），以饱和液体状态加入塔中部，塔顶馏出量D=0.3kmol/s，xD=0.6，R=1.2Rmin，系统a=3，塔釜用饱和水蒸汽直接通入加热。试求：1.蒸汽通入量;2.提馏段操作线 （V=0.57kmol/s； y= 2.23x-0.0351） 在连续精馏塔中分离二硫化碳和四氯化碳混合液。原料液流量为1000kg/h，组成为0.3（二硫化碳的质量分率，下同）。若要求釜液组成不大于0.05，馏出液中二硫化碳回收率为88%。试求馏出液流量和组成。 （3.58kmol/h; 0.97） 在常压连续精馏塔中，分离两组分理想溶液。原料液组成为0.5（摩尔分率，下同），饱和蒸汽进料。馏出液组成为0.9，釜液组成为0.05。操作回流比为最小回流比的2倍。操作条件下平均相对挥发度为3。试求：1.提馏段操作线方程；2.离开第2层理论板（从塔顶往下计）的气相y2 32 (y?1.385x?0.0193 ；0.786) 在常压连续精馏塔中，分离两组分理想溶液。已知原料液组成为0.6（摩尔分率，下同），泡点进料，馏出液组成为0.95，釜液组成为0.04，回流比为2，物系的平均相对挥发度为3.5。塔顶为全凝器。试用逐板计算法计算精馏段所需理论板数。 ( 2块 ) 在连续精馏塔中分离两组分理想溶液。已知原料液组成为0.35（摩尔分率，下同）馏出液组成为0.9，回流比为最小回流比的1.2倍，物系的平均相对挥发度为2.0，试求以下两种进料状况下的操作回流比1.饱和液体进料；2.饱和蒸汽进料。 (2.7； 4.79) 在连续精馏塔中分离两组分理想溶液。物系的平均相对挥发度为3.0。塔顶采用全凝器。实验测得塔顶第一层塔板的单板效率Eml为0.6，且已知精馏段操作线方程为y=0.833x+0.15，试求离开塔顶第二层板的上升蒸汽组成y2。 (0.825) 在连续精馏塔中分离苯—甲苯混合液。原料液组成为0.4（摩尔分率，下同），馏出液组成为0.95。气--液混合进料，其中气相占1/3（摩尔数比），回流比为最小回流比的2倍，物系的平均相对挥发度为2.5，塔顶采用全凝器，试求从塔顶往下数第二层理论板的上升蒸汽组成y2。 (0.899) 实验测得常压精馏塔在部分回流下，精馏段某相邻两板的上升气相组成分别为 yn?0.885,yn?1?0.842。已知物系平均相对挥发度为5，回流比为3.5，馏出液组成为0.95（摩尔分率），试求以气相组成表示的第n层板的单板效率Emv。 ( 0.5 ) 33 在一常压连续精馏塔中分离由A、B组成的混合液。已知原料液组成为0.3，要求塔顶产品组成为0.9，釜液组成为0.5（均为A组分的摩尔分率），操作回流比为2.5，试绘出下列进料情况的精馏段操作线和提馏段操作线。1.q=2；2.泡点进料；3.气液混合进料，汽化率为1/2。 在一常压连续精馏塔中，精馏段操作线方程式和q线方程式如下：y?0.75x?0.2075 y??0.5x?1.5xF 试求：1.回流比；2.馏出液组成；3.q值 (R=3 ；xD?0.83；q=1/3) 在一常压连续精馏塔中，分离苯－甲苯混合液。塔顶为全凝器，塔釜为间接蒸汽加热，泡点进料。物系的相对挥发度α＝2.47。试计算：1.全回流时，xD?0.95，第一块塔板上的气相单板效率Emv?0.7时，求第二块塔板上升蒸汽组成；2.进料量为180kmol/h，原料组成为0.4时，要求塔顶苯的回收率为0.96，塔釜甲苯的回收率为0.93时，求xD和xw；3.若（４）写出精馏段操作线方程式。 R?1.4Rmin，求R； (0.916 ； 0.9 ， 0.028； 1.7 ；yn?1?0.638xn?0.326 ) 常压连续精馏塔中，分离某双组分理想溶液，原料液在泡点下进料，进料量为150Kmol/h，组成为0.4(摩尔分率，下同)，馏出液组成为0.9，釜残液组成为0.1，操作回流比为3.5，全塔平均相对挥发度为2，塔顶采用全凝器，塔底采用间接蒸汽加热，求：1.塔顶、塔底产品流量，Kmol/h；2.回流比为最小回流比的倍数；3.精馏段上升蒸汽量和提馏段下降液体量，Kmol/h；4.塔顶第二块理论板上下降的液相组成。 将180 kmol/h 含苯0.4 (摩尔分率，下同)的苯—甲苯溶液，在连续精馏塔中进行分离，要求塔顶馏出液中含苯0.95，釜残液中含苯不高于0.01，进料为饱和液体，回流比R=2，求塔顶、塔底两产品流量及精馏段、提馏段操作线方程式。 在常压连续精馏塔中分离相对挥发度为2.3的苯—甲苯混合液，进料量100kmol/h，且为 34 饱和液体进料，其中含苯0.4（摩尔分率，下同）。塔顶采用全凝器，泡点回流，塔釜蒸汽间接加热。要求 塔顶馏出液中含苯0.95，塔底釜残液中含苯0.04，回流比取最小回流比的1.4倍。计算1.塔顶和塔底产品的流量。2.推导精馏段、提馏段操作方程式。 在常压连续精馏塔中分离相对挥发度为2.3的苯—甲苯混合液，进料量200kmol/h，且为饱和液体进料，其中含苯0.4（摩尔分率，下同）。塔顶采用全凝器，泡点回流，塔釜蒸汽间接加热。要求 塔顶馏出液中含苯0.95，塔底釜残液中含苯0.05，回流比取最小回流比的1.5倍。计算1.塔顶和塔底产品的流量。2.实际回流比、提馏段上升蒸汽流量及其下降液体流量、塔顶苯的回收率。 在常压连续精馏塔中分离相对挥发度为2.3的苯—甲苯混合液，进料量200kmol/h，且为饱和液体进料，其中含苯0.4（摩尔分率，下同）。塔顶采用全凝器，泡点回流，塔釜蒸汽间接加热。要求 塔顶馏出液中含苯0.95，塔底釜残液中含苯0.05，回流比取最小回流比的1.5倍。计算1.塔顶和塔底产品的流量。2.实际回流比、提馏段上升蒸汽流量及其下降液体流量、塔顶苯的回收率。 连续、常压精馏塔中分离某混合液，要求塔顶产品组成为0.94,塔底产品为0.04（摩尔分率），已知此塔进料q线方程为y=6x-1.5，采用回流比为最小回流比的1.2倍，混合液在本题条件下的相对挥发度为2，求：1.精馏段操作线方程；2.若塔底产品量W=150kmol/h，求进料量F和塔顶产品量D；3.提馏段操作线方程。 在一连续、常压精馏塔中分离某液态二组元混合液，其中含易挥发组分0.4（摩尔分率，下同），混合液流量为1000 kmol/h，塔顶采用全凝器，要求塔顶馏出液含易挥发组分0.9,易挥发组分的回收率为90%，泡点进料，回流比取最小回流比的1.5倍，已知相对挥发度α为2.5。试求：1.塔顶馏出液流量D；2.塔釜残液流量W，组成xw；3.回流比R及最小回流比Rmin；4.写出提馏段操作线方程。 35 苯和甲苯的混合物，其中含苯0.4（摩尔分率，下同），流量为1000 kmol/h，在一连续、常压精馏塔中进行分离。塔顶采用全凝器，要求塔顶馏出液含苯0.9,苯的回收率为90%，泡点进料，泡点回流，回流比取最小回流比的1.5倍，已知相对挥发度α为2.5;求：1.塔顶馏出液流量D；2.塔釜残液流量W； 3.塔顶第二块理论板上升的蒸汽量V及组成 y2； 4、塔釜上一块理论板下降的液体量L′及组成xm。 在一常压连续精馏塔中分离某二元混合液，其中含易挥发组分0.4（摩尔分率，下同），汽液混合物进料，流量为100 kmol/h，进料中蒸汽的摩尔流率占总进料量的1/3。塔顶采用全凝器，要求塔顶易挥发组分的回收率为90%，回流比取最小回流比的1.5倍，塔底残液中轻组分组成为0.064。已知相对挥发度α为2.5，提馏段内上升蒸汽的空塔气速为2 m/s，蒸汽的平均分子量为79.1，平均密度1.01kg/m3。试求：1.塔顶馏出液中轻组分的流量？2.从塔顶向下第2块理论板上升的气相组成？3.提馏段操作线方程？4.提馏段塔径？ 常压连续精馏塔中，分离某双组分理想溶液，原料液在泡点下进料，进料量为150Kmol/h，组成为0.4（摩尔分率、下同），馏出液组成为0.9，釜残液组成为0.1，操作回流比为3.5，全塔平均相对挥发度为2，塔顶采用全凝器，塔顶采用间接蒸汽加热，求：1.塔顶、塔底产品流量，Kmol/h；2.回流比为最小回流比的倍数；3.精馏段上升蒸汽量和提馏段下降液体量，Kmol/h；4.塔顶第二块理论板上下降的液相组成。 在连续精馏塔中，将含苯0.5（摩尔分率）的笨、甲苯混合液进行分离。已知为饱和蒸汽进料，进料量为100kmol/h，要求塔顶、塔底产品各为50kmol/h，精馏段操作线方程为y=0.833x+0.15。试求塔顶与塔底产品的组成，以及提馏段操作线方程。（提示：提馏段操 L'Wx'?'xw） 作线方程为y?'L?WL?W'在连续精馏塔中分离两组分理想溶液，原料液流量为100kmol/h，组成为0.3（易挥发组分 x?0.034试3摩尔流率），其精馏段和提馏段操作线方程分别为y?0.714x?0.257 y?1.686 36 求：1.塔顶流出液流量和精馏段下降液体流量（kmol/h）；2.进料热状况参数q。 在常压连续精馏塔中分离苯-甲苯混合液，原料液组成为0.4（苯摩尔分率，下同），馏出液组成为0.97，釜残液组成为0.04，试分别求以下三种进料热状况下的最小回流比和全回流下的最小理论板数。20℃下冷液体；饱和液体；饱和气体。 假设操作条件下物系的平均相对挥发度为2.47。原料液的泡点温度为94℃，原料液的平均比热容为1.85kJ/（kg.℃），原料液的汽化热为354kJ/kg。 在常压连续精馏塔中分离苯-甲苯混合液，原料液的流量为100，泡点下进料，进料组成为0.4苯摩尔分率，下同）。回流比取为最小回流比的1.2倍。若要求馏出液组成为0.9，苯的回收率为90%，试分别求出泡点下回流时的精馏段操作线方程和提馏段操作线方程。物系的平均相对挥发度为2.47。 用一连续精馏塔分离苯—甲苯的混合液，进料量为100kmol/h，原料液中含苯0.4，塔顶馏出液中含苯0.95，塔底馏出液中含苯0.1（以上均为摩尔分率），原料液为汽液混合进料，其中蒸汽占1/3（摩尔比）。苯—甲苯的平均相对挥发度为2.5，回流比为最小回流比的2倍，塔顶采用全凝器，塔釜间接蒸汽加热。试求：1.每小时馏出液及釜残液量；2.原料液中汽相及液相组成；3.回流比；4.每小时塔釜产生的蒸汽量及塔顶回流的液体量；5.离开塔顶第二层理论板的蒸汽组成；6.离开塔釜上一块理论板的液相组成。 苯和甲苯的混合物，其中含苯0.4（摩尔分率，下同），流量为1000kmol/h，在一连续精馏塔中进行分离。塔顶采用全凝器，要求塔顶流出液含苯0.9，苯的回收率为0.9，泡点进料，回流比取最小回流比的1.5倍。已知相对挥发度α为2.5。求：1.塔顶流出液流量D；2.塔釜 ‘残液流量W；3.精馏段上升的蒸汽量V及提馏段下降的液体量L。 某分离苯﹑甲苯的精馏塔进料量为1000kmol/h，浓度为0.5。要求塔顶产品浓度不低于0.9，塔釜浓度不大于0.1（皆为苯的摩尔分率），泡点液相进料，间接蒸汽加热，回流比为2。当 37 满足以上工艺要求时，塔顶﹑塔底产品量各为多少？塔顶产品量能达到560kmol/h吗？采出最大极限值是多少？当塔顶产品量为535kmol/h时，若要满足原来的产品浓度要求，可采取什么措施？做定性分析。 分离苯﹑甲苯的精馏塔有10块塔板，总效率为0.6，泡点液相进料，进料量为1000kmol/h，其浓度为0.175，要求塔顶产品浓度为0.85，塔釜浓度为0.1（皆为苯的摩尔分率）。试求：1.该塔的操作回流比为多少？有几种解法？试对几种解法进行比较。2.用该塔将塔顶产品浓度提高到0.99是否可行？若将塔顶产品浓度提高到0.88，可采取何种措施？对其中较好的一种方案进行定性和定量分析。3.当塔顶产品浓度为0.85时，最小回流比为多少？4.若塔顶冷凝水供应不足，回流比只能是最小回流比的0.9倍，该塔还能操作吗？5.若因回流管道堵塞或回流泵损坏，时回流比为0，此时塔顶及塔釜的组成和流量分别为多少？（设塔板效率不下降）。 用一连续精馏塔分离苯—甲苯的混合液，进料量为100kmol/h，原料液中含苯0.4，塔顶馏出液中含苯0.95，塔底馏出液中含苯0.1（以上均为摩尔分率），原料液为汽液混合进料，其中蒸汽占1/3（摩尔比）。苯—甲苯的平均相对挥发度为2.5，回流比为最小回流比的2倍，塔顶采用全凝器，塔釜间接蒸汽加热。试求：1.每小时馏出液及釜残液量；2.原料液中汽相及液相组成；3.回流比；4.每小时塔釜产生的蒸汽量及塔顶回流的液体量；5.离开塔顶第二层理论板的蒸汽组成；6.离开塔釜上一块理论板的液相组成。 精馏塔采用全凝器，用以分离苯和甲苯组成的理想溶液，进料状态为汽液共存，两相 组成如下：xF=0.5077，yF=0.7201。试求：1.若塔顶产品组成xD=0.99，塔底产品的组成为xW=0.02，问最小回流比为多少？塔底产品的纯度如何保证? 2.进料室的压强和温度如何确定。3.该进料两组份的相对挥发度为多少? (Rmin=1.271，通过选择合适的回流比来保证； =2.49)． 38 常压连续操作的精馏塔来分离苯和甲苯混和液，已知进料中含苯0.6(摩尔分数)，进料状态是汽液各占一半(摩尔数)，从塔顶全凝器取出馏出液的组成为含苯0.98(摩尔分数)，已知苯—甲苯系统在常压下的相对挥发度为2.5。试求：1.进料的汽液相组成；2.最小回流比。 (液相0.49；汽相0.71；Rmin=1.227) 最小回流比与理论板数 用一连续精馏塔分离苯—甲苯混合液，原料中含苯0.4，要求塔顶馏出液中含苯0.97，釜液中含苯0.02(以上均为摩尔分数)，R=4。求下面两种进料状况下最小回流比Rmin。及所需理论板数：1.原料液温度为25℃；2.原料为汽液混合物，汽液比为3 ：4。已知苯—甲苯系统在常压下的相对挥发度为2.5。 (Rmin=1.257，NT=10，第5块加料；Rmin =2.06，NT=11，第6块加料) 物料恒算： 1kmol/s的饱和汽态的氨—水混合物进人一个精馏段和提馏段各有1块理论塔板的精馏塔分离，进料中氨的组成为0.001(摩尔分数)。塔顶回流为饱和液体，回流量为1.3kmol/s，塔底再沸器产生的汽相量为0.6kmol/s。若操作范围内氨—水溶液的汽液平衡关系可表示为y=1.26x，求塔顶、塔底的产品组成。 (xD=1.402 10-3， xW=8.267 10-4) 操作线方程 一连续精馏塔分离二元理想混合溶液，已知精馏段某层塔板的气、液相组成分别为0.83和 0.70，相邻上层塔板的液相组成为0.77，而相邻下层塔板的气相组成为0.78(以上均为轻组分A的摩尔分数，下同)。塔顶为泡点回流。进料为饱和液体，其组成为0.46。若已知塔顶与塔底产量比为2／3，试求： 1.精馏段操作线方程；2.提馏段操作线方程。 (精馏段3y=2x+0.95；提馏段3y=4.5x-0.195) 39 综合计算： 某一连续精馏塔分离一种二元理想溶液，已知F=10kmol/s，xF=0.5，q=0，xD=0.95,xW=0.1， (以上均为摩尔分率)，系统的相对挥发度 =2，塔顶为全凝器，泡点回流，塔釜间接蒸汽加热，且知塔釜的汽化量为最小汽化量的1.5倍。试求： 1. 塔顶易挥发组分的回收率; 2. 塔釜的汽化量； 3.第二块理论板的液体组成(塔序由顶部算起) 。 ( =89.5％；V’=11.07kmol/s; x2=0.843) 热状况参数与能耗 某苯与甲苯的混合物流量为100kmol／h，苯的浓度为0.3(摩尔分率，下同)，温度为20℃，采用精馏操作对其进行分离，要求塔顶产品浓度为0.9，苯的回收率为90％，精馏塔在常压下操作，相对挥发度为2.47，试比较当N ?时，以下三种工况所需要的最低能耗(包括原料预热需要的热量)： 1. 20℃加料； 2. 预热至泡点加料； 3. 预热至饱和蒸汽加料。已知在操作条件下料液的泡点为98℃，平均比热容为161.5J/kmol.K，汽化潜热为32600J/mol。 (977.1kW；1110.6kW； l694.7kW) 用一连续操作精馏塔在常压分离苯—甲苯混合液，原料含苯0.5（摩尔分率，下同），塔顶馏处液含苯0.99，塔顶采用全凝器，回流比为最小回流比的1.5倍，原料液于泡点状态进塔，加料板上的液相组成与进料组成相同.泡点为92.3¤，求理论进料板的上一层理论板的也相组成。苯的饱和蒸汽压可以用安托尼公式计算。 Logp0=A-B/（t+C），A=6.91210，B=1214.645，C=221.205 有苯和甲苯混合液，含苯0.4，流量1000kmol/h，在一常压精馏塔内进行分离，要求塔顶馏出液中含苯0.9（以上均为摩尔分率），苯的回收率不低于90%，泡点进料，取回流比为 40 最小回流比的1.5倍。已知塔内平均相对挥发度为2.5。试求：1.塔顶产品流量D；2.塔底釜残液流量W与组成；3.最小回流比； 4.精馏段操作线方程； 5.提馏段操作线方程6.若改用饱和蒸汽进料，仍用4.中所用的回流比，所需理论板数为多少？ 某双组分混合液，重组分为水。设计时先按如下流程安排（图中实线），塔釜采用饱和蒸汽直接加热。塔顶全凝器，泡点回流。系统符合恒摩尔流假定，相对挥发度为2。且知：F=100kmol/h，q=0，xF=0.4（摩尔分率，下同），xD=0.95，xw=0.04，S=60kmol/h。试求：1.、塔顶轻组分的回收率；2.、若保持S、F、xF、q、xD、xW不变，设计时在塔上部有侧线抽出（如虚线所示），抽出液量为θ，kmol/h，组成xθ=0.6，则该塔的最小回流比为多少？ 拟设计一常压连续精馏塔以分离某易挥发组分为40%（摩尔百分率，下同），流量为100kmol/h的料液，要求馏出液组成为92%，回收率为90%，料液为泡点进料，回流比为最小回流比的1.5倍，全塔效率为0.7，料液的相对挥发度为3。试求：1.完成分离任务所需的实际塔板数及实际加料板位臵；2.若F、xF、NP不变，欲提高此物系易挥发组分的回收率，试定性说明可采用的措施有那些？ 用一连续精馏塔分离苯与甲苯混合液，原料液中含苯0.40，塔顶馏出液中含苯0.95（以上均为摩尔分率），原料液为汽液混合进料，其中蒸汽占1/3（摩尔分率），苯—甲苯的平均相对挥发度为2.5，回流比为最小回流比的2倍，试求：1.原料液中汽相与液相的组成；2.最小回流比；3.若塔顶采用全凝器，求从塔顶往下数第二块理论板下降的液相组成。 某一正在操作的连续精馏塔，有塔板15块，塔顶为全凝器，用于分离苯-甲苯混合液，料液中含苯35%，泡点进料，进料量为100kmol/h，馏出液含苯97%，残液含苯5%（以上均为摩尔分率）试求：1.塔顶、塔底产品量；2.最小回流比；如采用回流比R=4.3，3.理论板数及全塔效率； 4.如果单板效率等于全塔效率，求提馏段最下一块板上升蒸汽组成。 41 某精馏塔用于分离苯-甲苯混合液，泡点进料，进料量为30kmol/h，进料中苯的摩尔分率为0.5，塔顶、塔低产品中苯的摩尔分率分别为0.95和0.10，采用回流比为最小回流比的1.5倍，操作条件下可取平均相对挥发度为2.4。1.塔顶、塔底的产品量；2.若塔顶设全凝器，各塔板可视为理论板，求离开第二板的蒸汽和液体组成。 有一二元理想溶液，在连续精馏塔中精馏。原料液组成为50%（摩尔分率），饱和蒸汽进料。原料处理量为每小时100kmol，塔顶、塔底产品量各为50kmol/h，已知精馏段操作线方程为y=0.833x+0.15，塔釜用间接蒸汽加热，塔顶采用全凝器，泡点回流。全塔平均相对挥发度为3.0，塔顶第一块板的液相莫弗里效率为0.6。试求：1.塔顶、塔底产品组成；2.全凝器中每小时冷凝蒸汽量；3.蒸馏釜中每小时产生的蒸汽量； 4.离开塔顶第二块板的汽相组成。 用一连续精馏塔分离二元理想溶液，进料量为100kmol/h，进料组成为0.4（摩尔分率，下同），馏出液组成为0.9，残液组成为0.1，相对挥发度为2.5，饱和蒸汽进料，塔顶冷凝器为全凝器，塔釜间接蒸汽加热。试求：1.馏出液及残液量；2.最小回流比；3.操作回流比为3时，塔釜每小时产生的蒸汽量为多少？4.塔釜上一块理论板液相组成为多少？5.计算第3.问时做了什么假定？ 用一连续精馏塔分离二元理想溶液，进料量为100kmol/h，进料组成为0.5（摩尔分率，下同），馏出液组成为0.95，残液组成为0.0.05，相对挥发度为2.5，泡点进料，塔顶冷凝器为全凝器，塔釜间接蒸汽加热。操作回流比为1.61，求：1.馏出液及残液量；2.提馏段上升蒸汽量；3.提馏段操作线方程；4.最小回流比。 用一连续精馏塔分离苯与甲苯混合液，原料液中含苯0.44，塔顶馏出液中含苯0.96（以上均为摩尔分率），原料液为汽液混合进料，其中周期占1/2（摩尔分率），苯—甲苯的平均相对挥发度为2.5，回流比为最小回流比的1.5倍，试求：1.原料液中汽相与液相的组成；2.离开塔顶第二块板的汽相组成； 42 用一连续精馏塔分离二元理想溶液，进料量为10kmol/h，进料组成为0.4（摩尔分率，下同），馏出液组成为0.6，易挥发组成的回收率为90%，相对挥发度为2.0，饱和蒸汽进料，回流比为最小回流比的2倍。塔顶冷凝器为全凝器，塔釜间接蒸汽加热。试求：1.馏出液及残液量；2.最小回流比；3.第一块塔板下降的液体组成为多少？4.精馏段上升的蒸汽量与提馏段下降的液体量各为多少？ 用一连续精馏塔分离苯与甲苯混合液，泡点进料，塔顶馏出量为75kmol/h（绝压），查得此压强下水蒸气的汽化潜热为511kcal/kmol，在塔釜温度下釜液的汽化潜热为10000kcal/kmol，精馏段操作线方程为y=0.72x+0.25。试求：1.加热蒸汽消耗量；2.离开塔顶第二层理论板的蒸汽组成。 第7章 吸收 一、选择题 吸收操作的依据是（ ）。 A、挥发度差异 B、溶解度差异 C、温度差异 D、密度差异 在逆流吸收塔中，增加吸收剂用量，而混合气体的处理量不变，则该吸收塔中操作线方程的斜率会（ ）。 A、增大 B、减小 C、不变 D、不能确定 在吸收系数的准数关联式中，反映物性影响的准数是（ ） A、Sh B、Re C、Ca D、Sc 已知SO2水溶液在三种温度t1、t2、t3下的亨利系数分别为E1=0.35kPa、E2=1.1kPa、E3=0.65kPa则（ ）。 43 A、t1 在吸收塔中，随着溶剂温度升高，气体在溶剂中的溶解度将会（ ）。 A、增加 B、不变 C、减小 D、不能确定 下述说明中正确的是( )。 A、用水吸收氨属液膜控制 B、常压下用水吸收二氧化碳属难溶气体的吸收，为气膜阻力控制 C、用水吸收氧属难溶气体的吸收，为气膜阻力控制 D、用水吸收二氧化硫为具有中等溶解度的气体吸收，气膜阻力和液膜阻力都不可忽略 下述说法错误的是( )。 A、溶解度系数H很大，为易溶气体 B、亨利系数E值很大，为易溶气体 C、亨利系数E值很大，为难溶气体 D、相平衡系数m值很大，为难溶气体 扩散系数D是物质重要的物理性质之一， 下列各因数或物理量与扩散系数无关的是 ( )。 A、扩散质和扩散介质的种类 B、体系的温度 C、体系的压力 D、扩散面积 吸收塔的操作线是直线，主要基于如下原因（ ）。 A、物理吸收 B、化学吸收 C、高浓度物理吸收 D、低浓度物理吸收 吸收操作的作用是分离（ ）。 A、气体混合物 B、液体混合物 C、互不相溶的液体混合物 D、气液混合物 通常所讨论的吸收操作中，当吸收剂用量趋于最小用量时，则下列那种情况正确（ ）。 A、 回收率趋向最高 B、 吸收推动力趋向最大 C、 操作最为经济 D、 填料层高度趋向无穷大 44 根据双膜理论，吸收质从气相主体转移到液相主体整个过程的阻力可归结为（ ）。 A、 两相界面存在的阻力 B、 气液两相主体中的扩散的阻力 C、 气液两相滞流层中分子扩散的阻力 D、气相主体的涡流扩散阻力 根据双膜理论，当被吸收组分在液体中溶解度很小时，以液相浓度表示的传质总系数KL ( ) A、大于液相传质分系数k L B、近似等于液相传质分系数k L C、 大于气相传质分系数k G D、 近似等于气相传质分系数k G 对某一汽液平衡物系，在总压一定时，温度升高，则亨利系数（ ） A、变小 B、增大 C、不变 D、不确定 吸收是分离（ ）混合物的化工单元操作，其分离依据是利用混合物中各组分（ ）的差异。 A、气体 B、液体 C、固体 D、挥发度 E、溶解度 F、温度 为使吸收过程易于进行，采取的措施是 。 A、加压升温 B、加压降温 C、减压升温 D、减压降温 吸收速率方程式中各吸收系数之间的关系是（ ）。 A、（KG）-1 = （kG）-1 +（H kL）-1 B、（KG）-1 = （H kG）-1 +（ kL）-1 C、（KG）-1 = （kG）-1 +（m kL）-1 D、（KG）-1 = （m kG）-1 +（kL）-1 根据双膜理论，在气液接触界面处（ ）。 A、p i = c i B、 p i ＞ c i C、p i ＜ c i D、p i = c i/H 物质在空气中的分子扩散系数随压强的增大而（ ），随温度的升高而（ ）。 A、增大 B、不变 C、减小 D、无法判断 45 根据双膜理论，在气液接触界面处（ ）。 A、气相组成小于液相组成 B、气相组成大于液相组成 C、气相组成等于液相组成 D、气相组成与液相组成平衡 为使操作向有利于吸收的方向进行，采取的措施是（ ）。 A、加压和升温 B、减压和升温 C、加压和降温 D、减压和降温 吸收是分离（ ）混合物的化工单元操作，其分离依据是利用混合物中各组分（ ）的差异。 A、气体 B、液体 C、固体 D、挥发度 E、溶解度 F、温度 对难溶气体的吸收过程，传质阻力主要集中于（ ）。 A、气相一侧 B、液相一侧 C、气液相界面处 D、无法判断 在吸收过程中，（ ）将使体系的相平衡常数m减小。 A、加压和升温 B、减压和升温 C、加压和降温 D、减压和降温 对易溶气体的吸收过程，传质阻力主要集中于（ ）。 A、气相一侧 B、液相一侧 C、气液相界面处 D、无法判断 实验室用水吸收空气中的二氧化碳，基本属于（ ）吸收控制，其气膜阻力（ ）液膜阻力。 ①A、汽膜 B、液膜 C、共同作用 D、无法确定 ② A、大于 B、小于 C、等于 D、无法确定 在双组分理想气体混合物中，组分A的扩散系数是（ ）。 A、组分A的物质属性 B、组分B的物质属性 C、系统的物质属性 D、仅取决于系统 46 的状态 含低浓度溶质的气液平衡系统中，溶质在气相中的摩尔组成与其在液相中的摩尔组成的差值为（ ）。 A、负值 B、正值 C、零 D、不确定 某吸收过程，已知气膜吸收系数kY为2kmol/（m2.h），液膜吸收系数kX为4 kmol/（m2.h），由此判断该过程为（ ）。 A、气膜控制 B、液膜控制 .C、不能确定 D、双膜控制 含低浓度溶质的气体在逆流吸收塔中进行吸收操作，若进塔气体的流量增大，其他操作条件不变，则对于气膜控制系统，起出塔气相组成将（ ）。 A、增加 B、减小 C、不变 D、不确定 含低浓度溶质的气体在逆流吸收塔中进行吸收操作，若进塔液体的流量增大，其他操作条件不变，则对于气膜控制系统，起出塔气相组成将（ ）。 A、增加 B、减小 C、不变 D、不确定 在吸收操作中，吸收塔某一截面上的总推动力（以气相组成表示）为（ ）。 A，Y-Y* B、Y*-Y C、Y-Yi D、Yi-Y 在逆流吸收塔中，吸收过程为气膜控制，若将进塔液相组成X2增大，其它操作条件不变，则气相总传质单元数NOG将（ ），气相出口浓度将（ ）。 A、增加 B、减小 C、不变 D、不确定 在逆流吸收塔中当吸收因数A〈1，且填料层高度为无限高时，则气液平衡出现在（ ）。 A、塔顶 B塔上部 C、塔底 D、塔下部 在逆流吸收塔中，用纯溶剂吸收混合气中的溶质，平衡关系符合亨利定律。当将进塔气体组成Y1增大，其他操作条件不变，起出塔气相组成Y2将（ ），吸收率φ（ ）。 47 A、增加 B、减小 C、不变 D、不确定 二、填空题 在吸收单元操作中， 计算传质单元数的方法很多，其中，采用对数平均推动力法计算总传质单元数法的前提条件是 。 吸收操作是吸收质从_______转移到_______的传质过程。在吸收操作中压力____________，温度________将有利于吸收过程的进行。 吸收是指____________________________________的化工单元操作。 逆流吸收操作中，当气体处理量及初、终浓度已被确定，若减少吸收剂用量，操作线的斜率将____，其结果是使出塔吸收液的浓度_______， 而吸收推动力相应_________。 用亨利系数E表达的亨利定律表达式为_______________.在常压下,20℃时, 氨在空气中的分压为69.6mmHg, 与之平衡的氨水浓度为10(kg NH3 (100kg) -1H2O).此时亨利系数E=________,相平衡常数m=______. 对于难溶气体，吸收时属于 控制的吸收，强化吸收的手段是 。 吸收操作中，温度不变，压力增大，可使相平衡常数 ，传质推动力 。 某气体用水吸收时，在一定浓度范围内，其气液平衡线和操作线均为直线，其平衡线的斜率可用 常数表示，而操作线的斜率可用 表示。 吸收是指 的过程，解吸是指 的过程。 溶解度很大的气体，吸收时属于 控制，强化吸收的手段是 。 在气体流量，气相进出口组成和液相进口组成不变时，若减少吸收剂用量，则传质推动力将 ，操作线将 平衡线。 48 吸收因数A可以表示为______，它在Y—X图上的几何意义是_________________________。 在一逆流吸收塔中，若吸收剂入塔浓度下降，其它操作条件不变，此时该塔的吸收率 ，塔顶气体出口浓度 。 在低浓度难溶气体的逆流吸收塔中，若其他条件不变而入塔液体量增加，则此塔的液相传质单元数N(l)将_______，而气相总传质单元数NOG将_______，气体出口浓度ｙ(a)将_______。 对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统，当总压增加时，亨利系数 ，相平衡常数m ，溶解度系数H （增加、减少、不变）。 在一逆流吸收塔中，吸收剂温度降低，其它条件不变，此时塔顶气体出口浓度 出塔溶液组成 。 对易溶气体的吸收过程，阻力主要集中于 。 若传质总系数与分系数之间的关系表示为 1111??,则其中的表示____________， kGKGHkLkG当____________项可以忽略时表示该吸收过程为气膜控制。 若传质总系数与分系数之间的关系表示为 11H1??,则其中的表示____________，当 kLKLkLkG____________项可以忽略时表示该吸收过程为液膜控制。 传质单元数NOG反映_________________________________,分离任务所要求的液体浓度变化越_______________,过程的平均推动力越______________,所需的传质单元数NOG 越大。 在填料塔中用水吸收氨。欲提高吸收速率，增大 相的流量比增大另一相的流量更有效。 在低浓度溶质的气液平衡系统，当总压操作降低时，亨利系数E将 ，相平衡常数m将 ，溶解度系数H将 。 亨利定律表达式p*?Ex，若某气体在水中的亨利系数E值很小，说明该气体为 气体。 49 亨利定律表达式p*?体。 c，若某气体在水中的亨利系数H值很大，说明该气体为 气H在吸收过程中，KY和ky是以 和 为推动力的吸收系数，它们的单位是 。 若总吸收系数和分吸收系数间的关系可表示为 1111，其中表示 ，??kGKGkGHkL当 项可忽略时，表示该过程为气膜控制。 在1atm、20℃下某低浓度气体被清水吸收，若气膜吸收系数kG?0.1kmol（，液/m2.h.atm）/m3.atm）膜吸收系数为kL?0.25kmol（，溶质的溶解度系数H?150kmol（，则该溶/m2.h.atm）/lm2.h）质为 气体，气相总吸收系数KY? kmo（。 一般而言，两组分A、B的等摩尔相互扩散体现在 单元操作中，而组分A在B中单向扩散体现在 单元操作中。 在吸收过程中，若降低吸收剂用量，对气膜控制体系，体积吸收总系数KY?值将 ，对液膜控制物系，体积吸收总系数KY?值将 。 双膜理论是将整个相际传质过程简化为 。 吸收塔的操作线方程和操作线是通过 得到的，它们与 、 和 等无关。 在吸收过程中，若减小吸收剂的用量，操作线的斜率 ，吸收推动力 。 L（）在吸收过程中，物系平衡关系可用Y*?mX表示，最小液气比的计算关系式min=。 V某吸收过程，用纯溶剂吸收混合气体中的溶质组分A，混合气进塔组成为0.1，出塔组成为0.02（均为摩尔比），已知吸收因数A为1，若该吸收过程所需理论板数为4层，则需传质单元数为 。 50