化工原理(下册)作业题(含答案内容).doc

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1、|精馏练习一选择题1 蒸馏是利用各组分（ ）不同的特性实现分离的目的。 C A 溶解度；B 等规度；C 挥发度；D 调和度。 2在二元混合液中，沸点低的组分称为（ ）组分。 C A 可挥发；B 不挥发；C 易挥发；D 难挥发。 3 （ ）是保证精馏过程连续稳定操作的必不可少的条件之一。 A A 液相回流；B 进料；C 侧线抽出；D 产品提纯。4在（ ）中溶液部分气化而产生上升蒸气，是精馏得以连续稳定操作的一个必不可少条件。 C A 冷凝器；B 蒸发器；C 再沸器；D 换热器。5再沸器的作用是提供一定量的（ ）流。 D A 上升物料；B 上升组分；C 上升产品；D 上升蒸气。6冷凝器的作用是提供

2、（ ）产品及保证有适宜的液相回流。 B A 塔顶气相；B 塔顶液相；C 塔底气相；D 塔底液相。 7冷凝器的作用是提供塔顶液相产品及保证有适宜的（ ）回流。 B A 气相；B 液相；C 固相； D 混合相。8在精馏塔中，原料液进入的那层板称为（ ）。 C A 浮阀板；B 喷射板；C 加料板；D 分离板。 9在精馏塔中，加料板以下的塔段（包括加料板）称为（ ）。 B A 精馏段；B 提馏段；C 进料段；D 混合段。 10某二元混合物，进料量为 100 kmol/h，x F = 0.6，要求塔顶 xD 不小于 0.9，则塔顶最大产量为（ ）。 B A 60 kmol/h；B 66.7 kmol/h

3、；C 90 kmol/h；D 100 kmol/h。11精馏分离某二元混合物，规定分离要求为 、 w。如进料分别为 1F、 2x时，其相应的最小回流比分别为 1minR、 2i。当 21Fx时，则 （ ） 。 AA 2i1in； B miniR；C ii； D i的大小无法确定12 精馏的操作线为直线，主要是因为（ ） 。 DA 理论板假定； C. 理想物系；B 塔顶泡点回流； D. 恒摩尔流假定13 某二元理想物系，其中 A 为易挥发组分。液相组成 5.0Ax时相应的泡点为 1t，气相组成 3.0Ay时相应的露点为 2t， 则（ ） BA 21t； B 1t；C ； D无法判断14某二元理想

4、物系，其中 A 为易挥发组分。液相组成 5.0Ax时泡点为 1t，与之相平|衡的气相组成 75.0Ay时，相应的露点为 2t，则 （ ） 。 AA 21t； B 21t ；C ； D 不能判断15操作中连续精馏塔，当 V/和其它条件不变，如采用的回流比小于原回流比，则（ B ） 。A Dx、 W 均增加； Dx 减小， Wx增加； 、 均不变； 不能正常操作*16 某真空操作精馏塔，在真空度降低后，若保持 F、 、 F、 q、 R及加料位置不变，则塔顶产品组成 Dx变化为（ ） 。 AA.变小； B变大；C.不变； D不确定；*17 精馏操作时，若在 F、 x、 q、 R不变的条件下，将塔顶产

5、品量 D增加，其结果是（ ） 。 CA Dx下降， W 上升； B D下降， Wx 不变；C 下降， 亦下降； D无法判断；分析：当 增加时， x减小，但因回流比 R不变，只有 V和 L同时增加，即 V和L同时增加，以 1q为例，从提馏段操作线斜率看 1F，当 D增大后， L变小，而TN不变，故有 Wx 减小。20下列哪些判断正确（ ） 。 B，C，EA上升气速过大引起漏液； B.上升气速过大会造成过量雾沫夹带；C. 上升气速过会大引起液泛； D. 上升气速过大造成大量气泡夹带；E. 上升气速过大使板效率降低二、 填空题1溶液被加热到鼓起第一个气泡时的温度称为 温度。 泡点 2气相混合物被冷却

6、到有第一滴液滴析出时的温度称为 温度。 露点 3精馏过程是利用 和 的原理进行完成的。 多次部分气化；多次部分冷凝4最小回流比是指 。 (在达到一定分离要求的前提下) 塔板数为无穷多时的回流比的极限值5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板数 |。 过热蒸气；最多6对于二元理想溶液, 若轻组分含量越高, 则泡点温度 。 越低 7对于二元理想溶液, 相对挥发度 大, 说明该物系 。 容易分离 8对于二元理想溶液, x-y 图上的平衡曲线离对角线越近, 说明该物系 。 不容易分离 9完成一个精馏操作的两个必要条件是塔顶 和塔底 。 液相回流，上升蒸气10精馏操作中，再沸

7、器相当于一块 板。 理论板 11用逐板计算法求理论板层数时，用一次 方程和 方程就计算出一层理论板。 相平衡 操作线12精馏操作中，当 q = 0.6 时, 表示进料中的 含量为 60%（摩尔分率）。 液相 *13若原料组成、料液量、操作压力和最终温度都相同，二元理想溶液的简单蒸馏和平衡蒸馏相比较的结果有：所得馏出物平均浓度_； 所得残液浓度_; 馏出物总量_。简单蒸馏的馏出物平均浓度大于平衡蒸馏的馏出物平均浓度；两种情况的残液浓度相同； 平衡蒸馏的馏出物总量大于简单蒸馏的馏出物总量。*14某精馏塔操作时，若保持进料流率及组成、进料热状况和塔顶蒸气量不变，增加回流比，则此时塔顶产品组成 Dx

8、，塔底产品组成 Wx ，塔顶产品流率 ，精馏段液气比 。增加；增加；减少；增加分析：由 RV)1(，当 V不变时， R增加， D必须减少。对于精馏段，在理论板数不变时，回流比的增加平均传质推动力加大，必会使产品分离程度提高。当 R增加时，液气比L必然也增大。15某精馏塔的设计任务是：原料为 F、 x，分离要求为 Dx、 W。设计时若选定回流比 R不变，加料状况由原来的气液混合改为过冷液体加料，则所需的理论板数 TN ，精馏段和提馏段的气液相流量的变化趋势 V ， L ， V ， L 。若加料热状况不变，将回流比增大，理论塔板数 T 。减少；不变；不变；增加；增加；减少分析：在进料组成、流率、回

9、流比和产品的分离要求一定时，进料的 q越大，平均传质推动力越大，所需理论板数越少。由全塔物料平衡知，当 F、 x、 D、 W一定时，塔顶产品流率 D和塔底产品流率 W也一定。则由 RV)1(知 不变，同理 RL也不变。由 FqV)1(知当 、 不变时， q值越大， 越大。而由 V可知，越大， L也越大。 16用图解法求理论塔板时，在 、 Fx、 D、 W、 、 、 F和操作压力 p诸参数中，_与解无关。 进料流量17 当增大操作压强时，精馏过程中物系的相对挥发度 ，塔顶温度 ，|塔釜温度 。 减小；增加；增加分析：同一物系，总压越高，物系中各组分的沸点及混合物的泡点越高。物系中各组分的饱和蒸气

10、压亦随总压升高而升高，由于轻组分的饱和蒸气压上升的速率低于重组分的饱和蒸气压上升的速率，故各组分的挥发度差异变小。*18精馏塔结构不变,操作时若保持进料的组成 、流率、热状况及塔顶产品流率一定,只减少塔釜的热负荷,则塔顶 Dx_,塔底 Wx_,提馏段操作线斜率_。减少；增大；增大分析：塔釜热负荷减少意味着蒸发量减少，当 D不变时， V的减少导致 L减少，即回流比 R减小，故精馏段操作线斜率 1R减小，提馏段操作线斜率增加。塔板数不变时，两段操作线斜率的改变只能使 Dx减小和 W增大。19精馏塔的塔底温度总是_塔顶温度，其原因一是_, 二是_。高于；由于塔顶轻组分浓度高于塔底的，相应的泡点较低；

11、由于塔内压降使塔底压力高于塔顶，因而塔底的泡点较高20将板式塔中泡罩塔、浮阀塔、筛板塔相比较, 操作弹性最大的是_,造价最昂贵的是_， 单板压降最小的是_.。 浮阀塔; 泡罩塔; 筛板塔21. 板式塔塔板上气液两相接触状态有_种, 它们是_。板式塔不正常操作现象常见的有_，它们是_。3 种；鼓泡接触状态，泡沫接触状态，喷射接触状态；3 种；严重漏液、液泛、严重雾沫夹带22. 评价塔板性能的标准主要是_条，它们是_。塔板负荷性能图中有_条线，分别是_。5；（1）通过能力大，（2）塔板效率高，（3）塔板压降低，（4）操作弹性大，（5）结构简单，造价低；5；（1）液泛线，（2）雾沫夹带线，（3）漏液

12、线，（4）液相上限线，（5）液相下限线23. 板式塔中塔板上溢流堰的作用主要是_，填料塔中填料的作用是_。保证塔板上有一定高度的液层，以便气液两相充分接触传质；让液体在表面上形成液膜并沿填料间空隙下流，同时让气体在填料空隙间上升并在润湿的填料表面上进行气液两相间的传质。24. 常见的连续接触式的气液传质设备是_塔，塔内_为分散相，_为连续相，为保证操作过程中两相的接触良好，塔内顶部应设 装置，中部应设 装置。填料；液体；气体；液体分布装置；液体再分布装置25. 板式塔中气、液两相发生与主体流动方向相反的流动，称 现象，它们主要是：液沫夹带（雾沫夹带） ，产生的原因为 ，气泡夹带，产生的原因为

13、。返混现象；小液滴因其沉降速度小于气流速度被气流夹带至上层塔板和大滴液因板间距小于液滴的弹溅高度而被气流带至上层塔板；液体在降液管中停留时间过短，气泡来不及从液体中分离返回至板面而被液体卷入下层塔板。26. 板式塔中板上液面落差过大导致 ，造成液面落差的主要原因有 。为减小液面落差，设计时可采用的措施常见的有 。|气流分布不均匀甚至严重漏液，影响气液间传质；塔板结构，液相流量，液流长度（塔径）；采用结构简单的筛板塔， 溢流 装置采用双溢流或多溢流。27. 板式塔中气体通过塔板的阻力主要有 和 两部分。塔板结构设计时，溢流堰长度应适当，过长则会 ，过短则会 。溢流堰高度也应适当，过高会 ，过低会

14、 。干板降压；液层降压；降低塔板面积有效利用率；由于降液管截面过小导致流动不畅，同时塔板上液流分布不均；使塔板压降增大并易发生雾沫夹带；由于液层高度太小，液体在堰上分布不均，影响传质效果。28. 板式塔的塔板有 和 两种，塔径较大的塔常采用 塔板，以便 。塔板面积可分为 4 个区域，它们分别是 ，各自的作用是 。整块式；分块式；分块式；通过人孔装拆塔板；鼓泡区，设置筛孔、浮阀或泡罩的区域，为气液传质的有效区域。溢流区，为降液管和受液盘所占的区域。破沫区，又称安定区，位于鼓泡区和湍流区之间，分两条，入口侧防止漏液，出口侧使液体中夹带的泡沫进入降液管前可部分脱离液体。边缘区，又称无效区，是靠近塔壁

15、的一圈边缘区，供支承塔板之用。29精馏塔设计时，若工艺要求一定，减少需要的理论板数，回流比应 ，蒸馏釜中所需的加热蒸气消耗量应 ，所需塔径应 ，操作费和设备费的总投资将是 的变化过程。增大；增大；增大；急速下降至一最低点后又上升30恒沸精馏和萃取精馏的主要区别是 _； _ 。恒沸精馏添加剂应与被分离组分形成新的恒沸物；萃取精馏中的萃取剂则应具有沸点比原料中组分的沸点高得多的特性。吸收练习吸收一、填空题1、用气相浓度y 为推动力的传质速率方程有两种，以传质分系数表达的速率方程为_，以传质总系数表达的速率方程为_。NA = ky (y-yi) NA = Ky (y-ye)2、吸收速度取决于_，因此

16、，要提高气液两流体相对运动速率，可以_来增大吸收速率。双膜的扩散速率 减少气膜、液膜厚度3、由于吸收过程气相中的溶质分压总 _ 液相中溶质的平衡分压，所以吸收操作线总是在平衡线的_。增加吸收剂用量，操作线的斜率_，则操作线向_平衡线的方向偏移，吸收过程推动力（yy e）_。大于 上方 增大 远离 增大4、用清水吸收空气与 A 的混合气中的溶质 A，物系的相平衡常数 m=2，入塔气体浓度 Y1 = 0.06，要求出塔气体浓度 Y2 = 0.006，则最小液气比为_。1.805、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。|减少 靠近6、某

17、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。相平衡 液气比7、对一定操作条件下的填料吸收塔，如将塔料层增高一些，则塔的 HOG 将_，N OG 将_ ( 增加，减少，不变)。不变 增加8、吸收剂用量增加，则操作线斜率_，吸收推动力_。 （增大，减小，不变） 增大 增大9、计算吸收塔的填料层高度，必须运用如下三个方面的知识关联计算：_、_、_。平衡关系 物料衡算 传质速率。10、填料的种类很多，有_、_、_、 _、_、_。拉西环 鲍尔环 矩鞍环 阶梯环 波纹填料 丝网填料11、填料选择的原则是_。 .表面积大、空隙大、机

18、械强度高、价廉、耐磨并耐温。12、在选择吸收剂时，首先要考虑的是所选用的吸收剂必须有_。良好的选择性，即对吸收质有较大的溶解度，而对惰性组分不溶解。13、填料塔的喷淋密度是指_。单位塔截面上单位时间内下流的液体量（体积）。（也可理解为空塔液速）14、填料塔内提供气液两相接触的场所的是_。填料的表面15、填料应具有较_的_，以增大塔内传质面积。大 比表面积16、吸收塔内填装一定高度的料层，其作用是为气液两相提供足够的_。传质面积二、选择题1、吸收速率主要决定于通过双膜的扩散速度，要提高气液两流体的相对运动，提高吸收效果，则要_。BA. 增加气膜厚度和减少液膜厚度 B. 减少气膜和液膜厚度C. 增

19、加气膜和液膜厚度2、当吸收质在液相中的溶解度甚大时，吸收过程主要受_控制，此时，总吸收系数 KY 近似等于_。A 、 DA. 气膜； B. kx；C. 气液膜同时；D. k y；E. 液膜；F. Kx3、双膜理论认为吸收过程的阻力集中在_。AA. 两膜层中； B. 界面上； C. 液膜之中； D. 气膜之中；4、升温会使气体在液体中的溶解度_，对吸收操作_。C、 D|A. 有利； B. 变大； C. 变小；D. 不利； E. 不变； F. 无影响；5、_，对吸收操作有利。AA.温度低，气体分压大时； B.温度低，气体分压小时；C.温度高，气体分压大时； C.温度高，气体分压小时；6、对处理易溶

20、气体的吸收，为较显著地提高吸收速率，应增大_的流速。AA. 气相； B. 液相； C. 气液两相；7、若享利系数 E 值很大，依据双膜理论，则可判断过程的吸收速率为_控制。BA. 气膜； B. 液膜； C. 双膜8、在吸收塔某处， 气相主体浓度 y = 0.025，液相主体浓度 x = 0.01，气相传质分系数 ky = 2 kmol.m-2.h-1，气相总传质系数 Ky = 1.5kmol.m-2.h-1，则该处气液界面上气相浓度 yi 应为_，平衡关系 y = 0.5x。BA. 0.02 B. 0.01 C. 0.015 D. 0.005ye = 0.50.01 = 0.005NA = K

21、y（ y-ye）= k y（y-y i）1.5（0.025-0.005）=2（0.025-y i）yi = 0.019、通常所讨论的填料吸收塔的设计中，当吸收剂用量趋于最小用量时，完成一定的分离任务，_。DA. 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。11、在常压下用水逆流吸空气中的 CO2，若将用水量增加则出口气体中的 CO2 量将_气相总传质系数 Ky 将_，出塔液体中 CO2 浓度将_。B. A. B.A. 增加、 B. 减少、 C. 不变12、选择吸收设备时，综合考虑吸收率大，阻力小，稳定性好结构简单造价小，一般应选_。AA. 填料

22、吸收塔 B. 板式吸收塔 C. 喷淋吸收塔13、为使脱吸操作易于进行，通常可采用_或_。A、 CA. 升温； B. 加压； C. 减压； D. 降温；14、对于脱吸操作，其溶质在液体中的实际浓度_与气相平衡的浓度。BA. 小于； B. 大于； C. 等于；15、填料吸收塔空塔的速度应_于液泛速度。BA. 大； B. 小 ； C. 等16、对吸收操作影响较大的填料特性是_。AA. 比表面积和空隙率； B. 机械强度； C. 对气体阻力要小；萃取一、单选题 1进行萃取操作时应使溶质 A 的（ ） C A 分配系数大于 1 B 分配系数小于 1 C 选择性系数大于 1 D 选择性系数小于 1 |2一

23、般情况下，稀释剂 B 组分的分配系数 kB 值：（ ） B A 大于 1 B 小于 1 C 等于 1 D 难以判断，都有可能 3用纯溶剂 S 对 A、B 混合液进行单级( 理论)萃取，当萃取剂用量增加时 (进料量和组成均保持不变)所获得的萃取液组成变化是（ ）。 D A 增加 B 减少 C 不变 D 变化趋势不确定 4单级(理论级)萃取中，在维持进料组成和萃取相浓度不变的条件下，若用含有少量溶质的萃取剂代替纯溶剂所得萃余相浓度将（ ）。 C A 增加 B 减少 C 不变 D 不一定 *5单级(理论级)萃取操作中，在维持相同萃余相浓度下，用含有少量溶质的萃取剂代替纯溶剂，则萃取相量与萃余相量之比

24、将（ ）。 A A 增加 B 不变 C 降低 D 不定 6单级(理论级)萃取操作中，在维持相同萃余相浓度下，用含有少量溶质的萃取剂代替纯溶剂，萃取液的浓度(指溶质 )将（ ）。 B A 增加 B 不变 C 降低 D 不定 7萃取剂加入量应使原料和萃取剂的和点 M 位于（ ）。 C A 溶解度曲线之上方区 B 溶解度曲线上 C 溶解度曲线之下方区 D 座标线上 8萃取是利用各组分间的（ ）差异来分离液体混合物的。 C A 挥发度 B 离散度 C 溶解度 D 密度 *9采用多级逆流萃取与单级萃取相比较，如果溶剂比、萃取相浓度一样，则多级逆流萃取可使萃余相分率（ ）。 B A 增大 B 减少 C 基

25、本不变 D 增大、减少都有可能 *10在 B-S 部分互溶萃取过程中，若加入的纯溶剂量增加而其它操作条件不变，则萃取液浓度 （ ）。 D A 增大 B 下降 C 不变 D 变化趋势不确定 二、填空题 1萃取过程是 。 于混合液中加入溶剂使溶质由原溶液转移到溶剂中的过程 4萃取操作依据 。 混合物中各组分在萃取剂中溶解度的差异 5萃取操作中选择溶剂的主要原则 、 和 。 对溶质的溶解能力强，选择性高 ，易于回收 6分配系数 kA1 表示 。 萃取相中 A 组分的浓度 yA 小于萃余相中 A 组分的浓度 xA。7萃取操作中选择性系数与精馏操作中 相当。 相对挥发度 8在 B-S 部分互溶的萃取操作

26、中，若萃取相中含溶质 A 为 85kg，稀释剂 B 为 25kg，溶剂S 为 100kg，则萃取相中 yA/yB =（ ）。 3.4 9在萃取操作的 B-S 部分互溶物系中加入溶质 A 组分，将使 B-S 互溶度 ；恰当降低操作温度，B-S 互溶度 。 增大 ，减小10在 B-S 部分互溶物系中，溶质 A 组分的量越大，B-S 互溶度越（ ）。 大 *11对于密度差很小且要求接触时间短的体系宜选用的萃取设备为 ，对于有固体存在的体系宜选用 。 离心萃取器，混合澄清槽或脉冲塔、振动塔|*12萃取操作中选择性系数趋于无穷出现在 物系中。 B-S 完全不互溶 13从 A 和 B 组分完全互溶的溶液中

27、，用溶剂 S 萃取其中的 A 组分，如果出现 情况将不能进行萃取分离。 选择性系数 1干燥一.填空题2.干燥这一单元操作，既属于传热过程，又属_。*答案*传质过程3.相对湿度 值可以反映湿空气吸收水汽能力的大小，当 值大时，表示该湿空气的吸收水汽的能力_;当 =0时。表示该空气为_。*答案*小； 绝干空气4.干燥速率曲线是在恒定干燥条件下测定的，其恒定干燥条件是指：_均恒定。*答案*干燥介质（热空气）的温度、湿度、速度以及与物料接触的方式。5.在一定空气状态下干燥某物料，能用干燥方法除去的水分为_；首先除去的水分为_；不能用干燥方法除的水分为_。*答案*自由水分； 非结合水分； 平衡水分7.作

28、为干燥介质的湿空气，其预热的目的_。*答案*降低相对湿度（增大吸湿的能力）和提高温度（增加其热焓）8.当空气的湿含量一定时，其温度愈高，则相对温度愈_，表明空气的吸湿能力愈_，所以湿空气在进入干燥器之_都要经_。*答案* 低、 强、 前、 预热器预热9.在等速干燥阶段，干燥速率_，物料表面始终保持被润湿，物料表面的温度等于_，而在干燥的降速阶段物料的温度_。*答案*最大(恒定) 、热空气的湿球温度，上升(接近空气的温度)10.固体物料的干燥是属于_过程，干燥过程得以进行的条件是物料表面所产生的水汽（或其它蒸汽）压力_。*答案*传热和传质，大于干燥介质中水汽（或其它蒸汽）的分压11.固体物料的干

29、燥，一般分为_两个阶段。*答案*恒速和降速12.在对流干燥器中最常用的干燥介质是_，它既是_又是_。*答案*|不饱和的热空气、 载热体、 载湿体13.等焓干燥过程的条件是_。*答案*干燥器内无补充热，无热损失，且被干燥的物料带进、带出干燥器的热量之差可以忽略不计。14.在干燥系统中，预热器加入的热量用于_。*答案*蒸发水份，加热空气与物料以及干燥系统中的热损失15.若将湿空气的温度降至其露点以下，则湿空气中的部分水蒸汽_。*答案*冷凝析出16.对于不饱和空气，表示该空气的三个温度，即：干球温度 t，湿球温度 tw 和露点 td 间的关系是_。*答案*tt wt d17.由干燥速率曲线可知恒速干

30、燥阶段所除去的水分是_，降速干燥阶段除去的水分是_。*答案*非结合水分、非结合水和结合水18.等速干燥阶段物料表面的温度等于_。*答案*干燥介质（热空气）的湿球温度19.对高温下不太敏感的块状和散粒状的物料的干燥，通常可采用_干燥器，当干燥液状或浆状的物料时，常采用_干燥器。*答案* 转筒 、 喷雾20.恒速干燥与降速干燥阶段的分界点，称为_；其对应的物料含水量称为_。*答案* 临界点 、临界含水量21.物料的临界含水量的大小与_等因素有关。*答案* 物料的性质，厚度和干燥介质的流速22. 1kg 绝干空气及_所具有的焓，称为湿空气的焓。*答案* 其所带的 H kg 水汽23.湿空气通过预热器预热后，其湿度_，热焓_，相对湿度_。(增加、减少、不变 )*答案* 不变、 增加、 减少24.用不饱和的湿空气来干燥物料时，要使干燥过程得以顺利进行的条件是_。*答案* 不断供给热能和将汽化的水汽带走25.在一定干燥条件下，物料厚度增加，物料的临界含水量会_，而干燥所需的时间会_。