华南理工大学化工原理考研客观题库2.pdf
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1、1 物理吸收操作属于过程,是一组分通过另一静止组分的扩散。当平衡线在所涉及的范围内是斜率为的直线时,则1/K=1/k+1/k()增加;()减少;()不变。根据双膜理论,当被吸收组分在液体中溶解度很小时,以液相浓度表示的总传质系数()大于液相传质分系数;()近似等于液相传质分系数;()小于气相传质分系数;()近似等于气相传质分系数。气体吸收计算中表示设备(填料)效能高低的一个量是,而表示传质任务难易程度的一个量是。吸收塔底部的排液管成形,目的是起作用,以防止。操作中的吸收塔,若使用液气比小于设计时的最小液气比,则其操作结果是吸收效果出口气体浓度。Kmol/m,则压,以液相组成表示的传质总推动力为
2、Kmol/m总传质系数与分传质系数之间的关系可以表示为1/=1/k+H/k1/,当项可忽略时,表示该吸收过程为液膜控制。是非题亨利定律的表达式之一为p,若某气体在水中的亨利系数值很大,说明该气体为易溶气体。()Kmol/m.s,Kmol/m.s,则此体系属(气膜;液膜;气、液双膜)控制Kmol/m.s。()2,()0.1,()0.2,()210通常所讨论的吸收操作中,当吸收剂用量趋于最小用量时,。()回收率趋向最高;()吸收推动力趋向最大;()操作最为经济;()填料层高度趋向无穷大。()()式中:传质量,Kmol/hr;传质面积,mKmol/m.hr(KN/m)液相摩尔分率。有何变化?气相中:
3、温度升度则物质的扩散系数压强升高则物质的扩散系数在液相中:液相粘度增加则物质的扩散系数易溶气体溶液上方的分压,难溶气体溶液上方的分压,只要组分在气相中的分压,液相中该组分的平衡分压,吸收就会继续进行,直至达到一个新的为止。2 最大吸收率()液气比()()相平衡常数()吸收塔型式单向扩散中的漂流因子。()()()()不一定=0.0035atm,=0.011atm=0.00652atm,则图所示为同一温度下、三种气体在水中的溶解度曲线。由图可知,它们溶解度大小的次序是;因为。吸收中,温度不变,压力增大,可使相平衡常数(增大,减小,不变),传质推动力(增大,减小,不变)。如图:请在图上绘出两塔操作线
4、。又膜理论的要点是:();()。解吸时溶质由向传递;溶解度很大的气体,属于控制;在逆流操作的填料塔中,吸收因数。当时,若填料层高一般而言,两组分、的等摩尔相互扩散体现在单元操作中,而在中单向扩散体现在单元操作中。在传质理论中有代表性的三个模型分别为、和。在吸收中的理论分析,当前仍采用模型作为基础。在气体吸收时,若可溶气体的浓度较大,则总体流动对传质的影响。写出吸收操作中对吸收剂的主要要求中的四项()()()()。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,吸收压力,温度,将有利于解吸的进行。吸收因数
5、表示与之比,当时,增加塔高,对吸收率。时,某理想气体混合物中组分的分压为,则组分的摩尔浓Kmol/m。由此可知,气图所示两曲线分别为气体和气体在水中的溶解度曲线,由图可知气体的溶解度较大,因为。知吸收因子,若该吸收过程需理论板T 块,则需传质单元数为。3 吸收过程中最小液气比的计算关系式为()m i n。某低浓度气体吸收过程,已知:相平衡常数,气膜和液膜体积吸收系数分别为Kmol/(ms)kmol/(m.s)。则该吸收过程为膜阻力控制。气膜阻力占总阻力的百分数为;该气体为溶气体。漂流因数可表为,它反映。某逆流吸收塔,用纯溶剂吸收混合气中易溶组分,设备高为无穷大,入塔Y=8%(体积),平衡关系Y
6、=2x。试问:.若液气比(摩尔比,下同)为2.5 时,吸收率=_%.若液气比为1.5 时,吸收率=_%吸收因数A 可表示为 _,它在 Y-X 图上的几何意义是_。Kx与kx分别是以_ _ 为推动力的传质系数,其单位是_ _。概括地说,传质单元高度是下列三个方面的函数,即_、_ _、_。吸收过程的传质速率式:N=K)=k)在 1 atm,20下某低浓度气体被清水吸收,气膜吸收分系数(气相传质分系数)k=0.1 kmol/(m.h.atm),液膜吸收分系数k=0.25 kmol/(m.h.Kmol/m),溶质的溶解度系数H=150kmol/(m.atm),则该溶质为_溶气体,气相总传质系数K=_
7、_kmol/(m.y),液相总传质系数K=_kmol/(m.h.x)在逆流解吸塔操作时,若气液入口组成及温度、压力均不变,而气量与液量同比例减少,对液膜控制系统,气体出口组成Y_,液体出口组成将x_溶质解吸率将_。解吸操作的目的是_、_。含低浓度溶质气体的吸收系统如下图,气体摩尔流量为G,浓度 yL,浓度XL,浓度为XxxL/G1 若两股溶剂吸收溶质后混合浓度为xxy 图上示意绘出此过程的操作线,并注明各处的相应组成。实验室用水逆流吸收空气中的COCO体浓度 _,出塔气体浓度_,出塔液体浓度_.吸收总推动力用气相浓度差表示时,应等于_和 _ _之差。对于低浓度溶质A 的气体的物理吸收达到平衡时
8、,其自由度可视为等于。即在、四个变量中,有个自变量。k为推动力的传质系数,其单位为。双组分理想气体系统经绝热压缩,其总压增加一倍,则过程前后系统中的扩散系数DDD=D对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统,当系统温度增加时,其溶解度系数H 将。而当系统中液相总浓度增加时,其相平衡常数m 将。4 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k=2kmol/m.h 气相总传质系数K=1.5kmol/m.h,则该处气液界面上气相浓度y应为(),平衡关系y=0.5X。()0.02,()0.01,()0.015,()0.005 选择题。(请在正确答案下方划一横道)在一
9、个低浓度液膜控制的逆流吸收塔中,若其他操作条件不变,而液量与气量成比例同时增加,则:气体出口组成yA 增加B 减少C 不变D 不定)液体出口组成XA 增加B 减少C 不变D 不定)回收率将(A 增加B 减少C 不变D 不定)传质速率NJ(A 单向扩散、B 双向扩散、C 湍流流动、D 定常过程)吸收过程物料衡算时的基本假定是:。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。对非液膜控制的系统,气体流量越大,则气相总传质系数K质单元高度H对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统A.B.在同样条件下,A 系统中的溶质的溶解度较 B 系统中的溶质为高,则A 系
10、统的溶解度系数HHEE相平衡常数mm(,=,,=,y,今用下图两种方案进行吸收方案中,yy方案则为两股气体混合后,一起由塔底送入,请在X-y 图上分别画出两种方案的操作线且说明方案的推动力较大。在低浓度溶质系统逆流吸收塔操作中,其平衡线与操作线如下图,若气液摩尔流量和入口组成(摩尔分率)不变,但操作压力降低。请在y-x 图上示意画出操作线和平衡线的变动情况;此时气相出口组成yx含低浓度溶质和混合气体与溶剂进行并流吸收,如下图所示:请在 y-x 图上示意画出操作线,并标明端点组成。标出用气相组成表示的塔顶及塔底的推动力。如液气比L/G 增加,请示意表明操作线的变化。在你认为最正确的答案上打圈两组
11、份的相对挥发度越小,则表示分离该物系越_ 容易;困难;完全;不完全。二元溶液连续精馏计算中,进料热状态的变化将引起以下线的变化_ 平衡线;操作线与线;平衡线与操作线;平衡线与线。下列情况不是诱发降液管液泛的原因_ 液、气负荷过大;过量雾沫夹带;塔板间距过小;过量漏液。在常压下苯的沸点为,环己烷的沸点为,为使这两组份的混合液能得到分离,可采用哪种他离方法?恒沸精馏普通精馏萃取精馏水蒸汽直接加热精馏溶液的相对挥发度()等于两组份,则表示组分和,则表示组分和。当塔板中时,该塔板称理论塔板。精馏过程是利用和的原理而进行的。精馏过程的回流比是指,最小回流比是指。如图所示点表示;点表示;点表示;段表示;段
12、表示。已知操作条件下相对挥发度,则9 讨论在精馏塔任意一块理论板上,其液相的泡点温度小于气相的露点温度。()某二元混合物,进料量为100Kmol/h0.60.9,则塔顶最大产量为()Kmol/h()Kmol/h()Kmol/h()不能定精馏分离 2.50.96,测得第三层塔板(精馏段)的下降液体浓度为,第二层板下降液体浓度为,则第三层塔板的汽相单板效率m v 为()()()()讨论在已建成的板式精馏塔中分离某二元混合液,在进料量和组成一定,精馏过程中要求得到一定流量和组成的精馏产品,进料位置不变,而将进料状况由冷液进料改为饱和液体进料时,设两种进料状况下塔效率不变,则塔底再沸器中加热介质的流量
13、应减小,塔顶冷凝器和冷却器中冷却介质流量应加大。()直接水蒸汽加热的精馏塔适用于的情况。与回流相对应的理论塔板数最少。在塔顶为全凝器的连续精馏塔中,完成一定分离任务需块理论板。如按下图设计,在相同操作条件下,完成相同的分离任务,则所需理论板数为。对一定组成的二元体系,精馏压力越大,则相对挥发度,塔操作温度,对分离。简单蒸馏过程中,釜内易挥发组分浓度逐渐,其沸点则逐渐。分离要求一定。当回流比为一定时,在五种进料状况中,进料的值最大,其温度,此时,提馏段操作线与平衡线之间的距离,分离所需的总理论板数。对有恒沸现象的二元体系,用恒沸精馏比萃取精馏好,因为前者能耗小。水蒸汽蒸馏的先决条件是料液与水_。
14、这样可以 _体系的沸点。在回流比不变的情况下,为了提高塔顶产品浓度,可以_回流液温度。向连续精馏塔加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比时,则进料热状况参数值为。精馏塔中的恒摩尔流假设,其主要依据是各组分的,但精馏段与提馏段的摩尔流量由于影响而不一定相等。增加其最小回流比。在相同回流比下,总理论板数;精馏段理论板数;塔顶冷凝器热负荷;塔釜热负荷。用的气速也一定,则增大进料量将使塔径,而所需的理论板数。全回流时,精馏段操作线的斜率为,提馏段操作线的斜率为,对相10 理想溶液的特点是同分子之间的作用力异分子之间的作用力,形成的溶液容积效应和热效应。精馏塔设计时,当回流比加大时
15、,所需要的理论板数,同时蒸馏釜中所需要的加热蒸汽消耗量,塔顶冷凝器中冷却剂消耗量,所需塔径。简单蒸馏的主要特点是;。简单蒸馏操作时易挥发组分的物料衡算式是。精馏塔的塔顶温度总低于塔底温度,其原因之一;原因之二。精馏设计中,回流比越,所需理论板数越少,操作能耗。随着回流比的逐渐增大,操作费和设备费的总和将呈现变化过程。精馏操作时,增大回流比,若,不变,则精馏段液汽比,提试述五种不同进料状态下的值:()冷液进料;()泡点液体进料;()汽液混合物进料;()饱和蒸汽进料;()过热蒸汽进料。当原料组成、料液量、压力和最终温度都相同,则二元理想溶液的简单蒸馏和平衡蒸馏(闪蒸)的结果比较是)得到的馏出物浓度
16、(平均);)得到的残液浓度;)馏出物总量。恒沸精馏与萃取精馏主要针对和的物系,采取加入第三组分的办法以改变原物系的。精馏操作的依据是。实现精馏操作的必要条件包括和。()“蒸馏操作依据是组分间沸点差异”此话错在何处?。符号排列如下:。()恒沸精馏与萃取精馏都需加入添加剂(第三组分),其目的是。总压为101.3kpa,温度下苯与甲苯的饱和蒸汽压分别为155.7kpa 与 63.3kpa,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。恒沸精馏与萃取精馏的共同点是。主要区别是:(),()。间歇精馏与连续精馏不同点在于:和。间歇精馏可以按两种方式进行操作,即和。等板
17、高度()的含义是:。某填料精馏塔的填料层高度为米,完成分离任务需要块理论板(包括塔釜),则等板高度()。连续精馏过程的进料热状态有种。11 已知,则加料中液体量与总加料量之比是。无关。已知某精馏塔在情况一下操作得到精馏过程设计时,增大操作压强,则相对挥发度,塔顶温度,塔釜温度。(增大,减小,不变,不确定)精馏中引入回流,下降的液相与上升的汽相发生传质使上升的汽相易挥发组分浓度提高,最恰当的说法是_。()液相中易挥发组分进入汽相;()汽相中难挥发组分进入液相;()液相中易挥发组分和难挥发组分同时进入汽相,但其中易挥发组分较多;()液相中易挥发组分进入汽相和汽相中难挥发组分进入液相的现象同时发生。
18、试比较连续精馏塔的塔釜用直接蒸汽加热与间接蒸汽加热。(、)()间()直。吉利兰(Gilliland。试说明:请将你认为最确切答案填在()内。连续精馏塔设计时,当采用塔顶全凝器,泡点回流方案时,为完成分离任务所需理()()判断依据不足。,,理论板数。(增加,减小,不变,不确定)(增加,减小,不变,不确定)(变大,变小,不变,不确定)某精馏塔设计时操作线如图示。现保持塔顶冷凝量不变,改为加料时设计,试在同一图上画出改变后操作线并回答有关参数有何变化?12(变大,变小,不变,不确定),经平衡蒸馏(闪蒸)后得到汽量:液量:(摩尔比),相对挥发度为,则闪蒸后汽相中易挥发组成,液相中易挥发组成。精馏塔设计
19、时采用的参数(,),若降低塔顶回流液的温度,则塔内实际下降液体量,塔内实际上升蒸汽量,精馏塔液汽比,所需理论板数。(增大,减少,不变,不确定)请将你认为最确切答案填在()内。();是:()。请将你的判断结论:“是”或“非”填在()内。()精馏设计时,若回流比增加并不意味产品减小,精馏操作时也可能有类似情况;()()恒摩尔流假定主要前提是两组分的分子汽化潜热相近,它只适用于理想物系;()()若过热蒸汽状态进料,线方程的斜率;()()()精馏段操作线方程为:,这绝不可能。()请将你认为最恰切答案填在()内。()()变小()变大()不变()不确定()()变小()变大()不变()不确定某连续精馏塔中,
20、若精馏段操作线方程的截距等于零,则:()回流比等于;()馏出液量等于;()操作线斜率等于。(以上均用数字表示)请将你认为最恰切答案填在()内。()精馏的操作线是直线,主要基于如下原因:()()理论板假定()理想物系()塔顶泡点回流()恒摩尔流假定。()操作中连续精馏塔,如采用回流比小于最小回流比,则()13()不能操作请将你的判断结论:“是”或“非”填在()内。()连续精馏塔,塔顶及塔底产品分别为及,则提馏段液汽比总是大于,精馏段液汽比总是小于。()()等板高度()值以小为好。()()精馏设计时,采用相同的塔釜蒸发量,则冷加料比热加料需要较少理论板数。()汽加热改为直接蒸汽加热。则:()所需理
21、论板数减少。()()塔顶易挥发组分回收率减少。()某二元物系的相对挥发度,在具有理论板的精馏塔内于全回流条件下作精馏操()。()不能判断则:()()不能判断()()不能判断(,)()()不能判断请将你认为最恰切答案填在()内。,设计所需理论板数:()()多;()少;()不变;()判断依据不足。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。某二元物系的相对挥发度,在具有理论塔板的精馏塔内于全回流条件下作精馏(由塔顶往下数)。全回流操作应用场合通常是。判断、答案,正确者在()中打,错误者在()打。苯和甲苯溶液,其中含苯(摩尔分率,下同)以每小时流量进入一精馏塔,要求塔顶产品中苯含量不低于
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