化工原理下册复习题 联系客服

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《化工原理》章节复习题

第五章吸收

一、填空及选择

1.吸收操作的依据是( ),以达到分离气体混合物的目的。

2.对低浓度的气液平衡系统,当温度增加时,其溶解度系数H将 ( );而当系统液相总浓度增加时,其平衡常数m将( );当总压降低时,亨利系数E将( ),平衡常数m将( ),溶解度系数H将( )。

3.亨利定律表达式P*=Ex,若某气体在水中的亨利系数E很小,说明该气体为( )气体。 4.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( )。

A、负值;B、正值;C、零;D、不确定 5.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

6.只要组分在气相中心的分压( )液相中该组分的平衡分压,吸收就会继续进行,直到达到一个新的平衡位置。

A、大于;B、小于;C、等于;D、不等于

7.对低浓度溶质的气液平衡系统A、B,在同样条件下,A系统中的溶质溶解度较B系统中的溶质溶解度高,则A系统的溶解度系数HA( )HB,相平衡常数mA( )mB A、大于;B、等于;C、小于;D、不确定

8、在吸收过程中,KY和kY是以( )和( )为推动力的吸收系数。 9、在填料塔中用清水吸收混合气中的NH3,当水泵发生故障,水量减少时,吸收率 ( ) A.增加;B. 减少;C.不变;D.无法判断;

10、含低浓度难溶气体的混合气体,在逆流填料吸收塔内进行吸收操作,传质阻力主要存在于( )中;若增大液相湍流程度,则总吸收系数KX值将( )。

11、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中的单相扩散体现在( )单元操作中。

12、双膜理论是将整个相际传质过程简化为( ) 13、水吸收氨-空气混合气中的氨,它是属于( )控制的吸收过程。

14、实验室用水吸收NH3的过程基本上属于 (A.气膜控制;B.液膜控制;C.双膜控制)过程;其中气相中的浓度梯度 液相中的浓度梯度(均已换算为相应的液相组成;A.>;B.<;C.=);气膜阻力 液膜阻力(A.>;B.<; C.=)。

15、在吸收操作中,若提高吸收剂的用量,当系统为气膜控制时,Ky值如何变化? ;当系统为液膜控制时,Ky值如何变化? ;

16、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、X-X*;C、Xi-X;D、X-Xi

17、实验室用水吸收NH3的过程基本上属于 (A.气膜控制;B.液膜控制;C.双膜控制)过程;其中气相中的浓度梯度 液相中的浓度梯度(均已换算为相应的液相组成;A.>;B.<;C.=);气膜阻力 液膜阻力(A.>;B.<; C.=)。

18、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( ) 19、在气体流量、气相进出口组成和液相进口组成不变时,若减小吸收剂用量,则传质推动力将( ) ,操作线将( )平衡线。

20、由于吸收过程气相中的溶质分压总是( )液相中溶质的平衡分压,所以吸收操作线总是在平衡线的( )。

21、吸收因数A可表示为( ),它在Y-X图上的几何意义是( )。

22、若S1、S2、S3分别为难溶、中等溶解度、易溶气体在吸收过程中的脱吸因数,吸收过程中操作条件相同,则应有S1 ( ) S2( )S3 。(>,=,<)

23、当吸收剂的用量为最小时,则所需填料层高度将为( )。

24、对一定操作条件下的填料吸收塔,如将填料层增高一些,则该塔的HOG将( ),NOG将( )。 25、 在逆流吸收塔中用纯溶剂吸收混合气中的溶质。在操作范围内,平衡关系符合亨利定律。若入塔气体浓度y1上升,而其它入塔条件不变,则出塔气体浓度y2和吸收液的浓度X1的变化为 。 A. y2上升,X1下降 B. y2下降,X1不变 C. y2上升,X1上升 D. y2上升,X1变化不确定。

26、在逆流吸收塔中用纯溶剂吸收混合气中的溶质,其液气比L/V为2.85,平衡关系可表示为Y=1.5X(X、Y为摩尔比),溶质的回收率为95%,则液气比与最小液气比之比值为( )。 A. 3; B. 2; C. 1.8; D. 1.5

27、有效膜理论的要点是:(1)( )(2)( )

28、气体吸收计算中,传质单元高度是表示( )的一个参量,而传质单元数是表示( )的参量。 二.计算题及简答题

1.用清水逆流吸收混合气体中的CO2,已知混合气体的流量为300标准m/h,进塔气体中CO2含量为0.06(摩尔分数),操作液气比为最小液气比的1.6倍,传质单元高度为0.8m。操作条件下物系的平衡关系为

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Y*=1200X。要求CO2吸收率为95%,试求:

(1)吸收液组成及吸收剂流量; (2)写出操作线方程; (3)填料层高度。

2.在填料层高度为4m的常压逆流吸收塔内,用清水吸收空气中的氨。已知入塔混合气体中含氨为5%(体积分率,下同),吸收剂进口浓度为0.001,实际液气比为0.98,此时出口气体中含氨为0.5%。操作条件下气液平衡关系为Y*=mX(X、Y摩尔比浓度)。且测得与含氨1.77%的混合气体充分接触后的水中氨的浓度为18.89/1000g水。

(1)求该填料塔的气相总传质单元高度

(2)现水温上升,其他操作条件不变,试分析气、液相出塔浓度如何变化?

3.在逆流填料吸收塔中,用清水吸收含NH3 5%(体积)的空气—氨混合气中的氨。已知混合气流量为2826Nm/h,气体空塔气速为1m/s(标准状况),平衡关系为Y=1.2X(摩尔比),以摩尔比为推动力计算的气相体积总传质系数KYa为180kmol/m?h,吸收剂用量为最小用量的1.4倍,要求吸收率为98%。试求: ⑴液相的出口浓度X1(摩尔比);

⑵气相总传质单元高度HOG和气相总传质单元数NOG;

⑶若吸收剂改为含NH30.0015(摩尔比)的水溶液,问能否达到吸收率98%的要求?

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第六章 蒸馏

一、填空及选择

1.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( ) ,从平衡的角度分析对该分离过程( )。

2.某二元混合物,其中A为易挥发组分,液相组成为xA=0.4,相应的泡点温度为t1,气相组成xA=0.4,相应的露点温度为t2,则t1 t2。(>、<、=)

3.两理想溶液的相对挥发度是指溶液中的( )的挥发度对( )的挥发度的比值,根据α的大小,可用来( ),α=1表示( )。

4.气液两相成平衡时,气液两相温度( ),液相组成( )气相组成。

5.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 =( )。

6.精馏塔精馏段内相邻两理论板,离开上板气相的温度为t1,液相温度为t2;离开下板气相温度为t3,液相温度为t4,试按从大到小顺序为( )。

7.精馏塔塔顶温度总是低于塔底温度,原因是(1)( );(2)( )。 8.气液两相组成相同时,则气相露点温度( )液相泡点温度。

9.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( )。

10.精馏塔的操作线为直线,其原因是( )

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

11.所谓理论板是指该板的气液两相( ),且塔板上( )。 12.精馏塔有( )进料热状态,其中( )进料q值最大,进料温度tF( )泡点 13.对于饱和蒸汽进料,则L’( )L,V’( )V。

14.操作中的精馏塔,若保持F、xF、q、R不变,减小W,则L/V( ),L’( )。

15.用某精馏塔分离两组分溶液,规定产品组成xD 、xW 。当进料组成为xF1时,相应的回流比为R1;当进料组成为xF2时,相应的回流比为R2。若xF1〈xF2 ,进料热状况不变,则 R1( ) R2。

16.精馏塔的操作中,若F、xF、q、D、加料板位置、V不变,而使操作压力增加,则xD ( ),xW ( )。 17.操作中的精馏塔,若保持F、q、xD 、xW 、V’不变,减小xF ,则( ). A、D↑,R↓; B、D不变, R↑; C、 D↓ R ↑; D、 D↓ R不变

18.精馏塔的操作中,若F、xF、q、D保持不变,增加回流比,则xD ( ),xW ( ),V( ),L/V( )。 19.某连续精馏塔,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( )。

20.某两组份物系,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yn=0.4,则yn+1=( )。全回流操作通常适用于( )或( )。 21.在某精馏塔中,分离物系相对挥发度α=2.5的两组份溶液,操作回流比条件为3,若测得第2、3层塔板(从塔顶往下计)的液相组成x2=0.45,x3=0.4,馏出液组成xD=0.96,则第3层塔板的气相默弗里效率EMV3=( ).

22.若F、xF、q、xD、xW、R 、D一定,而将饱和液体回流改为冷液回流,则冷凝器的负荷则( ),再沸器的负荷则( )

23.在精馏塔的塔顶采用分凝器和全凝器。塔顶上升蒸汽(组成为y1,易挥发组分的摩尔分数,下同)进入分凝器,在分凝器中部分冷凝,凝液(组成xL)于饱和温度下作为回流返回塔内,未冷凝的蒸汽(组成为yD )送入全凝器中全部冷凝。凝液(组成xD)作为塔顶产品。则y1与xL间满足( )关系, yD与xL间满足( )关系, yD与xD间满足( )关系。 A、平衡 B、操作 C、相等 D、不确定 24.现设计一连续精馏塔,现保持塔顶组成和轻组分回收率不变,若采用较大的回流比,则理论塔板数将( ),而加热蒸汽的消耗量将( );若进料中组成变轻,则进料位置应( )使xD和轻组分的回收率不变;若将进料物料焓增大,则理论板数将( ),塔底再沸器热负荷将( ).