化工原理试题库答案(下册,总) 联系客服

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中的氨,操作温度为25℃。已知混和气流量为3000m/h(标准状况下),操作状态下气体的空塔气速为1m/s。

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平衡关系为Y=1.2X(摩尔比),气相总体积吸收系数为180Kmol/(m·h),吸收剂用量为最小用量的1.5倍,要求吸收率不小于95%。

试求:① 塔底溶液的浓度;

② 吸收塔的塔径; ③ 填料层高度。 37. 在常压逆流填料吸收塔中,用清水吸收含氨5%(体积分数)的空气-氨混合气体中的氨,操作温度为

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25℃。已知混合气在标准状况下单位塔截面积上的流量为3000m/(h·m),平衡关系为Y=1.2X(摩尔比),

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气相总体积吸收系数为180kmol/(m·h),吸收剂用量为最小用量的1.5倍,要求吸收率不小于90%。试求:

⒈ 塔底溶液的最大浓度? ⒉ 填料层高度

⒊ 若填料层高度增加2m,则回收率增加多少?

36. 填料吸收塔某截面上的气、液相组成为y=0.05,x=0.01(皆为溶质摩尔分率)气膜体积吸收系数kyα

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/m.s)/m.s)=0.03kmol(,液膜体积吸收系数kxα=0.02kmol(,若相平衡关系为y=2.0x,试

33求两相间的传质总推动力、总阻力、传质速率以及各相阻力的分配。

37. 在填料吸收塔中,用潜水吸收含有溶质A的气体混合物,两相逆流操作。进塔气体初始浓度为5%(体

积%),在操作条件下的相平衡关系为Y=3.0X,试分别计算液气比为4和2时的出塔气体的极限组成和液体出口组成。

38. 在填料塔中用循环溶剂吸收混合气体中的溶质。进塔气体组成为0.091(溶质摩尔分率),入塔液相组成为21.74g溶质/kg溶液。操作条件下气液平衡关系为y*=0.86x。当液气比L/V为0.9时,试分别求逆流和并流的最大吸收率和吸收液的浓度。 39. 在逆流操作的填料吸收塔中,用纯溶剂吸收混合气中的溶质组分。已知惰性(空气)质量流量为5800kg/(m2.h),气相总传质单元高度HOG=0.5m。当操作压强为110kPa时,该物系的相平衡常数m=0,试求:

/m3.s.kPa)a) 气膜体积吸收系数kGα(kmol(;

b) 当吸收率有90%提高到99%,填料层高度的变化。

40. 在填料塔中用纯溶剂吸收某混合气体中的溶质组分。进塔气体组成为0.01(摩尔比,下同),液气比为1.5。操作条件下的相平衡关系为Y=1.5X。当两相逆流操作时出塔气体的浓度为0.005,现若两相该为并流操作时,试求气体出塔组成和吸收平均推动力。

41. 在一填料层高度为5m的填料塔中,用纯溶剂吸收混合气中的溶质组分。当液气比为1.0时,溶质回收率可达90%。在操作条件下,溶质回收率可提高到95%,试问此填料的体积吸收总系数为原来的多少倍? 42. 在逆流操作的填料吸收塔中,用纯溶剂吸收混合气中的溶质组分。已知进塔气相组成为0.02(摩尔比),,气相总传质单元高度HOG为0.875m。在操作条件下的相平衡关系为Y=0.15X,试求:

a) 气相总传质单元数和填料层高度;

b) 若改用板式塔,试求理论板数和原填料理论板当量高度。

43. 用清水逆流吸收混合气体中的有害组分A。混合气流量为1500Nm3/h,其中A的含量为0.05(摩尔分率),已知平衡关系为Y=1.4X,总体积吸收系数KYα=20Kmol/(m3.h),塔径为0.8m。若取吸收剂用量为最小吸收剂用量的1.2倍,组分的回收率不低于96%,求:1、每小时送入吸收塔顶的清水量; 2、吸收液的浓度; 3、传质单元数;4、填料层高度。

44. 用清水逆流吸收混合气体中的有害组分A。混合气流量为1500Nm3/h,其中A的含量为0.05(摩尔分率),已知平衡关系为Y=1.4,总体积吸收系数KYα=20Kmol/(m3.h),塔径为0.8m。若取吸收剂用量为最小吸收剂用量的1.2倍,组分的回收率不低于96%,求:

(1)塔液相组成;(2)传质单元数;(3)填料层高度

45. 在一逆流吸收塔中用三乙醇胺水溶液吸收混于气态烃中的H2S,进塔气相含H2S2.91%(体积),要求

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吸收率不低于99%,操作温度300K,压强为101.33kPa,平衡关系为Y=2X,进塔液体为新鲜溶剂,出塔液体中H2S浓度为0.013kml(H2S)/kmol(溶剂)。已知单位塔截面上单位时间流过的惰性气体量为0.015kmol/(m2.s),气相体积吸收总系数为0.000395kmol/(m3.s.kPa)。求所需填料层高度。

46. 一逆流吸收塔中用三乙醇胺水溶液吸收混于气态烃中的H2S,进塔气相含H2S2.91%(体积),要求吸收率不低于99%,操作温度300K,压强为101.33kPa,平衡关系为Y*=2X,进塔液体为新鲜溶剂,出塔液体中H2S浓度为0.013kml(H2S)/kmol(溶剂)。已知单位塔截面上单位时间流过的惰性气体量为0.015kmol/(m2.s),气相体积吸收总系数为0.000395kmol/(m3.s.kPa)。求所需填料层高度。

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47. 在直径为0.8米的填料塔中,用1200Kg/h的清水逆流吸收空气和SO2,混合气量为1000m(标准)/h,混合气含SO21.3%(体积),要求回收率为99.5%,操作条件为20℃、1atm,平衡关系为y=0.75x,总体积

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传质系数KYα=0.055Kmol/(m.s.atm),求液体出口浓度和填料高度。

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48. 在逆流操作的填料吸收塔中用清水吸收空气中的氨。空气的质量流速为2900kg/m.h,气相总体积吸收

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系数为Kyα=250kmol/m.h,氨的回收率为0.9,入塔的气体浓度与出塔吸收液相平衡的气相浓度的1.25倍,求填料层高度。

49. 在逆流操作的填料吸收塔中,用纯溶剂吸收混合气中的溶质组分A,操作条件下的气液平衡关系可表示为Y*=mX(X,Y为摩尔比)。吸收剂用量为最小用量的1.5倍,气相总传质单元高度HOG为1.2m。若要求吸收率为90%,求所需填料层高度。

第三章 气液分离设备

一、选择题

1. 下述说法中错误的是( D )。

A.板式塔内气液逐级接触,填料塔内气液连续接触 B.精馏用板式塔,吸收用填料塔 C.精馏既可以用板式塔,又可以用填料塔 D.吸收既可以用板式塔,也可以用填料塔 2 3.

2. 下列属于错流塔板的有( )。

A.栅板 B.浮阀塔板 C.淋降板 D.泡罩塔板

3. 下面三类塔板相比较,操作弹性最大的是 B ,单板压降最小的是 A ,造价最低的是

A 。

A.筛板塔 B.浮阀塔 C.泡罩塔

4. 在板式塔设计中,加大板间距,负荷性能图中有关曲线的变化趋势是:液泛线 A ,雾沫夹带线 A ,漏液线 B 。

A.上移 B.不变 C.下移 D.不确定

二、填空题

1. 填料的种类很多,大致可分为实体填料和网体填料两大类,请写出三种常见的填料的名称___________、___________、_______________。

2. 填料塔的塔径与填料直径之比不能太小,一般认为比值至少要等于_______。填料塔适宜的空塔气速一般可取_______气速的50%~80%。

3. 筛板塔两相接触的传质面积为 。若处理的液体量很大或塔径很大时,一般采用 ,以达到 的目的。

4. 板式塔与填料塔比较:精馏操作中,对易起泡体系应选用 塔更适合;对热敏性物系,精馏塔此时应选用 塔更适合。

5. 填料塔的持液量增加,则压降 ,动力消耗 ,汽液允许流速度 。

6. 写出三种常见填料的名称 _______、____________、________ 。 7. 写出三种常用板式塔的名称 、 、 。

8. 在浮阀塔的负荷性能图中,塔的适宜操作范围通常是由下列5条边界线圈定的;雾沫夹带线:液泛线:_____________、_____________、____________。

9. 塔板负荷性能图由 、 、 、 、 线所组成。 10. 板式塔的全塔效率是指 与 之比。

11. 实体填料的类型有(写出三种)

12. 板式塔的三种不正常操作现象是 、 和 。

13. 式塔的单板效率是指气相(或液相) 与 之比。

14. 生产中常用的三种塔板型式是 。

15. 板式塔的设计原则是:总体上______________________________________ ,在每层塔板上_________________________________。

16. 请说出三种填料的名称:__________、__________、__________。

17. 气体通过塔板的阻力可视作是__________的阻力和_____________的阻力之和。

18. 评价气液传质设备性能的主要指标是 、 、 、 和 。

19. 按结构塔设备分为 和 。按气液接触方式分为 和 。填料塔是 接触式气液传质设备,塔内 为连续相, 为分散相。错流板式塔是 接触式气液传质设备,塔内 为连续相, 为分散相。

20. 工业上应用最广泛的板式塔类型 、 、 、 和 。

21. 板式塔操作中可能出现的非理想流动有 、 、 、 和 。

22. 板式塔设计中,加大板间距的优点是 和 。缺点 。

23. 板式塔的负荷性能图由型 、 、 、 和 五条曲线包围的区域构成。

24. 负荷性能图的作用是 、 和 。

25. 评价填料性能优略的主要参数为 、 和 。

26. 在填料塔的?P/z?u曲线上,有 和 两个折点,该两个折点将曲线分为三个区,它们分别是 、 、 ;塔的操作应在 。

三、计算题

四、简答题

1. 塔板负荷性能图是由哪几条线组成的?

第四章 萃取

一、选择题

1. 与单级萃取相比,如溶剂比、萃取比、萃取相浓度相同,则多级逆流萃取可使萃余分率

( )。

A.增大; B.减小; C.基本不变; D.增大、减小均有可能。

2. 在B-S部分互溶的萃取过程中,若加入的纯溶剂量增加而其他操作条件不变,则萃取液

浓度y’( )。

A.增大; B.减小; C.不变; D.变化趋势不确定。 3. 以下不属于萃取相平衡关系的曲线为( )。 A.溶解度曲线 B.操作线 C.联接线 D.分配曲线 4. 在进行萃取操作时,应使( )。 A.分配系数大于1 B.分配系数小于1