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1、第七章1、相组成1质量浓度与物质的量浓度mAAVncAAVcAAMApART2质量分数与摩尔分数AmAmnAxAnAxAMAxAMA xBMBAxAMAAMABMB3质量比与摩尔比nAXAnnAmAXAmmAxAXA1xAXAxA1XAXAA1XAAXA1A例题：含丙酮 12.5%（质量分数）的水溶液，其密度为966.7kg/m3，试计算丙酮的摩尔分数、摩尔比及物质的量浓度。xA=0.0425、XA=0.0444、cA=2.0862、质量传递（1）等分子反方向传递（摩尔汽化潜热相等的蒸馏）NANADABcA 1 cA 2 zDABpA 1 pA 2RT z（2）一组分通过另一停滞组分（吸收操作
2、）NADABP总RT zPBMDABc总RT zxBMpA 1 pA 2pBMpB 2 pB 1plnB 2pB 1NAxA 1 xA 2xBMxB 2 xB 1xB 2lnxB 1液相中c总21 12M1M2例题：在直径为0.015、长度为0.52m 的圆管中 CO2 气体通过 N2 的温度为 383K，总压为 158.6kPa，管两端 CO2 的分压分别为 95.0kpa 和 12.0kpa。试计算 CO2 的扩散通量。已知该条件下 CO2 在 N2 中的扩散系数为 0.16510-4m2/s。NA=1.3210-6kmol/(m2s)3、对流传质NAkLcA icA b例题：在常压下，3
3、0的空气从厚 6mm、长度为 500mm 的萘板的上下表面沿水平方向吹过。在 30下，萘的饱和蒸汽压为 51.7 pa，固体萘的密度为 1152kg/m3，空气与萘板间的对流传质系数为 0.0159m/s。试计算萘板厚度减薄 6%所需要的时间。时间=1.38h习题气体吸收属于_，液体精馏属于_，液体萃取属于_，固体干燥属于_。（气液传质过程、液液传质过程、液固传质过程、气固传质过程）在平衡分离过程中，i 和 j 两组分的分离因子 aij 越大，则该两组分（）分离A、越容易B、越不容易C、不能够D、无法判断3、在分子传质过程中，若漂流因素P 总/PBM1，则组分A 的传质通量 NA 与组分 A
4、的扩散通量 JA 的关系为（）。A、NA=JAB、NAJAC、NAJAD、不好判断4、气体中的扩散系数DAB 与温度 T 的关系（），与压强 P 的关系（）A、DABT1.0B、DABT0.5C、DABT2.0D、DABT1。75A、DABP1.5B、DABP0.5C、DABP1.0D、DABP-1.0第八章1、亨利定律（1）表达式p Ex（2）换算关系pcHy mxY mXHEMSEmP总HP总MSm2、相平衡传质方向YY*或 XX*，则为吸收Y=Y*或 X=X*，则为平衡YY*或 XX*，则为解吸推动力气液组成为 Y、X，则推动力表示为（Y-Y*）或者（X*-X）传质极限X1,maxY2,
5、minX1Y2Y1m2mX例题：1、在常压及 25下测得氨在水中平衡数据为：组成为 1gNH3/100gH2O 的氨水上方的平衡分压为 520Pa。在该组成范围内相平衡关系符合亨利定律。试求亨利系数、溶解度系数及相平衡常数。稀氨水密度近 似取为 1000kg/m3。E=4.952104pa、m=0.489、H=1.1210-3kmol/(m3pa)2、若（1）氨水的温度与组成不变，而氨水上方的总压力升高到202.6kPa；（2）氨水的组成与总压力不变，而氨水的温度升高到 40，此时氨水上方的平衡分压为750Pa。试求以上两种情况的亨利系数、溶解度系数及相平衡常数。（1）E=4.952104pa
6、、m=0.244、H=1.1210-3kmol/(m3pa)；（2）E=7.413104pa、m=0.705、H=7.7610-4kmol/(m3pa)3、在总压为 101.3kpa、温度为 30的条件下，某含 SO2 为 0.098（摩尔分数，下同）的混合空气与含 SO2 为 0.0025 的水溶液接触，试判断 SO2 的传递方向。已知操作条件下气液相平衡关系为 Y*=45.8X。解吸4、在某填料塔中用清水逆流吸收混于空气中的CO2，空气中 CO2 的体积分数为 8.5%。操作条件为 15、405.3kpa，15时 CO2 在水中的亨利系数为 1.24105kpa，吸收液中 CO2的组成为
7、x1=1.6510-4.试求塔底处吸收总推动力y、x、P、c、X、Y。3.41610-2、1.12910-4、13.99kpa、6.26310-3kmol/m3、1.12910-4、0.03973、速率关系（1）膜吸收速率NA kGp piNA kyy yiNA kLci cNA kxxi x（2）总吸收速率NA KGp pNA Kyy yNA KYY YNA KLc cky p总kGkx c总kLKY p总KG111KGkGHkL11HKLkLkG11mKykykxKX c总KLNA Kxx x111KxkxmkyNA KXX X例题：1、用填料塔在 101.3kpa 及 20下，以清水吸收
8、混于空气中的甲醇蒸气。若在操作条件下平衡关系符合亨利定律，甲醇在水中的亨利系数为 27.8kpa。测得塔内某截面处甲醇的气相分压为 6.5kpa，液相组成为 2.615kmol/m3，液膜吸收系数 kL=2.1210-5m/s，气相总吸收系数KG=1.12510-5kmol/(m2skpa)。求该截面处（1）膜吸收系数kG、ky 及 kx；1.53310-5kmol/(m2skpa)、1.53310-3kmol/(m2s)、1.17610-3kmol/(m2s)（2）总吸收系数KL、Kx、Ky、KX、KY；5.6410-6m/s、3.12410-4kmol/(m2s)、1.1410-3kmol
9、/(m2s)、3.12810-4kmol/(m2s)、1.1410-3kmol/(m2s)（3）吸收速率 6.32710-5kmol/(m2s)2、已知某低组成气体溶质被吸收时，平衡关系服从亨利定律，气膜吸收系数为 3.1510-7kmol/(m2skpa)，液膜吸收系数为 5.8610-5m/s，溶解度系数为 1.45 kmol/(m3kpa)。试求气膜阻力、液膜阻力 和气相总阻力，并分析 该吸收过程的控制因素。3.175106(m2skpa)/kmol、1.706104s/m、3.187106(m2skpa)/kmol、气膜控制4、计算（1）物料衡算VY1 LX2VY2 LX1AY Y1Y
10、2100%Y1或Y LLX Y2X2VVLLX Y1X1VVY2aX2bY2bC CY2bX2aD DY1b=Y1aabY2aY1aX1aX1bY1b（2）吸收剂用量B BA AX2bX1b=X2aX1aLminY1Y2VY1X2mY1Y2Y1Y2L VminX1X2Y1X2m例题：在 101.3kpa、20下用清水在填料塔中逆流吸收某混合气中的硫化氢。已知混合气进塔的组成 0.055（摩尔分数，下同），尾气出塔的组成为 0.001。操作条件下系统的平衡关系为 p*=4.89104x kpa，操作时吸收剂用量为最小用量的1.65 倍。计算吸收率和吸收液的组成；98.3%、7.310-5若维持气
11、体进出填料塔的组成不变，操作压力提高到1013kpa，求吸收液组成。7.310-45、塔径塔高D（1）塔径（2）塔高4VZ HOGNOGHOGNOGNOGVKYaY1Y21mV1ln1SSS 1SLAY2Y2Y1Y2Y1Y2YmY1YmlnY2Z NTHETPAln1NT1lnAAA，maxY1Y2Y1Y21、在 101.3kpa、20下用清水在填料塔内逆流吸收空气中所含的二氧化硫气体。已知混合气摩尔流速为 0.025kmol/(m2s)，二氧化硫的组成为 0.032（体积分数）。操作条件下气液平衡关系为 Y=34.6X，气相总体积吸收系数为 1.98kmol/(m3hkpa)，操作时吸收剂用
12、量为最小用量的 1.55 倍，要求二氧化硫的回收率为98.2%。试求（1）吸收剂的摩尔流速（kmol/(m2s)）1.275 kmol/(m2s)（2）填料层高度。3.782m2、某工厂现有一直径为1.2m、填料层高度为 8m 的吸收塔，用清水逆流吸收空气中所含的有害气体。已知操作压力为 125kpa、温度为 25。现场测得入塔和出塔混合气体中溶质的含量分别为 5.25%和 0.055%（体积分数），出塔吸收液的组成为 0.0155（摩尔分数）。操作条件下的气液平衡关系为Y=2.12X，气相总体积吸收系数为65.5kmol/(m3s)。试核算：（1）吸收剂用量是最小用量的多少倍；1.664（2
13、）该吸收塔的生产能力（单位：m3 混合气/年，每年 7200h）9.477106m3/年3、在一逆流操作的填料塔中，用循环溶剂吸收某气体混合物中的溶质组分。已知进塔气体组成为 0.025（摩尔比，下同），操作液气比为 1.62，操作条件下气液平衡关系为Y=1.23X，循环溶剂组成为 0.0012。出塔气体组成为 0.0023。现因解吸不良，循环溶剂组成变为 0.0086，试求此时出塔气体组成。0.0111习题1、吸收操作的依据是_，以达到分离_混合物的目的。11 Y1Y21NTln1lnAAY2Y2A2、若溶质在气相中的组成以分压 p、液相中的组成以摩尔分数 x 表示，则亨利定律的表达式_，E
14、 称为_，若 E 值很大，说明该气体为_气体。3、吸收速率方程式中，KY 是以_为推动力的_吸收系数，其单位是_。11111KkGHkL，其中kG表示_，当H_时HkL可忽略，则该吸收过程为_4、G控制。5、增加吸收剂用量，操作线的斜率_，吸收推动力_。6、对接近常压的低组成溶质的气液平衡系统，当温度升高时，亨利系数E 将_，相平衡常数 m 将_，溶解度系数 H 将_。A、增大B、不变C、减小D、不确定7、如图所示为不同温度下某气体在水中的溶解度曲线，由图可知，温度 t1、t2、t3 由高到低的次序为_A、t1、t2、t3B、t1、t3、t2C、t3、t2、t1D、t2、t1、t38、在下列吸
15、收过程中，属于气膜控制的过程是_。A、水吸收氨B、水吸收硫化氢C、水吸收氢D、水吸收氧塔设备填料塔1填料的几何特性参数主要包括_、_、_等。2通常根据_、_及_ 三要素衡量填料性能（板塔呢？）的优劣。3填料因子是指_。4填料操作压降线(Dp/Zu）大致可分为三个区域，即 _、_和_。填料塔操作时应控制在_区域。5（）属于散装填料，（）属于规整填料。格栅填料波纹填料 矩鞍填料 鲍尔环填料 脉冲填料 弧鞍填料6填料的静持液量与（）有关，动持液量与（）有关。填料特性液体特性 气相负荷 液相负荷7（）越小，（）越大，越易发生液泛。填料因子气体密度 液体密度 液体粘度 操作液气比8、填料因子值减小，泛点
16、气速 uF_A、减小B、增大C、不变D、不确定板式塔1塔板的主要类型有_、_、_、_等。2气体通过塔板的总压降包括_、_和_。3塔板上的异常操作现象包括_、_、_。4 塔板的负荷性能图由五条线构成，它们是_、_、_、_、_。5、流体力学性能的验算包括_、_、_、_、_。6塔板的操作弹性是指_。7气液在塔板上有四种接触状态，优良的接触状态是（）和（），操作时一般控制在（）。鼓泡接触状态蜂窝接触状态泡沫接触状态喷射接触状态8板式塔塔板的漏液主要与（）有关，液沫夹带主要与（）有关，液泛主要与（）有关。空塔气速液体流量板上液面落差塔板间距9、以下板塔中，操作弹性最大的是 _，单板压降最小的是_，生产能
17、力最大的是_，造价最低的是_。A、泡罩塔B、筛板塔C、浮阀塔10、在板式塔设计中，加大板间距，负荷性能图中液泛线_。A、上移B、下移C、不变D、不确定第九章1、气液平衡泡点方程（1）xAp总 pBpA pB露点方程（2）pApAyAxAp总p总pA pBp总 pB平衡方程（3）axy1a1xapApB例题：在连续精馏塔中分离苯（A）和甲苯（B）两组分理想溶液。现场测得：塔顶全凝器，第一层理论板的温度计读数为83，压力表读数pD=5.4kpa；塔釜温度计读数为112，压力表读数 p2=12.0kpa。试计算塔顶、塔釜的两产品组成和相对挥发度。（当地大气压为101.3kpa）苯甲苯lg pA 6.
18、031 lg pB1206.35t 220.241343.94 6.078 t 219.58塔顶：xD=0.964aD=2.608塔底：xW=0.0509aW=2.372F DWFx DxDWxW2、物料衡算与操作线FDDxD100%FxFxDRyxnn 1R 1R 1L，Wxm，xWym 1，L WL WxFqy x q 1q 1LR DL RDV L D R 1DL，V，W L qFV，L，W V q 1F将1mol 进料变为饱和蒸汽所需热量L，Lq 原料液的摩尔汽化热F例题1、在连续精馏塔中分离甲醇水溶液。原料液的处理量为3250kg/h，其中甲醇的摩尔分数为0.37（下同），泡点进料，
19、操作回流比为2.5。要求馏出液中甲醇的收率为94%，组成为0.96.试求：（1）馏出液和釜残液的流量和组成；D=41.52 W=73.08 xW=0.0348（2）精馏段、提馏段的气液相流量；L=103.8D=145.3 L=218.4D=145.3（3）欲获得馏出液 46kmol/h，其最大可能组成；xD,max=44.17（4）若保持馏出液组成为0.96，可能获得的最大馏出液量。Dmax=44.172 在常压连续精馏塔中分离某两组分理想溶液，物系的平均相对挥发度为 2.0。馏出液组成0.94（摩尔分数，下同），釜残液组成为0.04，釜残液流量为150kmol/h。回流比为最小回流比的 1.
20、2 倍。且已知进料方程为y=6x-1.5。试求精馏段操作线方程与提留段操作线方程。精：y=0.76x+0.226提：y=1.507x-0.02023、在连续精馏塔中分离A、B 两组分理想溶液。料液处理量为120kmol/h，泡点进料，其组成为 0.48（摩尔分数，下同）。操作回流比为2，要求馏出液组成为0.94，轻组分收率95%。物料的平均相对挥发度为 2.48。试分别计算泡点（83）和 50回流下精馏段和提留段操作线方程。回流液汽化热为3.2104kJ/kmol，平均比热容为 140kJ/(kmol)。83：精：y=0.667x+0.3133提：y=1.354x-0.016550：精：y=0
21、.696x+0.2859提：y=1.323x-0.0153、理论板层数的计算（1）逐板计算法：平衡方程、操作方程交替使用芬斯克方程NminxD1 xWlg1 xxDWlg amxD yqyq xq 1Rmin（2）图解法（3）简捷法Y 0.545827 0.591422X 0.002743/XN NminY N 2（4）塔高 TR RminX R 1Z NP 1HT（5）总板效率、单板效率ETNTNPyn yn1yn yn1EMVEMLxn1 xnxn1 xn（6）热量恒算：P122，例 9-12例题、在连续精馏塔中分离两组分理想溶液。塔顶设置全凝器和分凝器，分凝器向塔顶提供泡点回流液，从全凝
22、器得到馏出液产品。原料液的处理量为160kmol/h，其组成为 0.55（摩尔分数，下同），泡点进料。已测得与进料成平衡的气相组成为0.71。要求馏出液的组成为0.95，釜残液组成为 0.04，精馏段操作气液比为 1.4，试求：（1）塔顶馏出液中易挥发组分的收率；96.8%（2）操作回流比与最小回流比的比值；1.667（3）离开塔顶第一层板的气液相组成；y1=0.9177、x1=0.8479（4）若塔顶第一层板液相默弗里效率为0.6，再求离开该板气液相组成。y1=0.9177、x1=0.8707习题1、蒸馏是依据_，通过建立两相体系，组分在两相间_而实现混合物分离操作的。2、精馏过程连续操作的
23、必要条件是_和_。3、精馏塔的塔釜温度总是高于塔顶温度，其原因是_。4、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，则进料热状况参数 q 值为_。5、精馏塔可分为_和_两段。精馏塔从塔底到塔顶易挥发组分含量逐渐_，温度逐渐_。操作时若发现塔顶温度升高，则分离效果_。6、欲保持塔顶馏出液中轻组分收率不变，将间接蒸汽加热改为直接蒸汽加热，则 xW 将_，所需理论板层数 NT 将_。7、拉乌尔定律是说明（）。A、气相中两组分之间关系；B、气相与液相中同一组分之间的平衡关系；C、液相中两组分之间关系；D、气相与液相中不同组分之间的平衡关系。8、精馏塔的操作线为直线，是
24、基于（）。A、理论板假设B、恒摩尔流假设C、泡点回流D、理想物系9、精馏塔采用全回流时，其两操作线（）。A、与对角线重合B、距平衡线最近C、斜率为 0D、在 y 轴上的截距为 110、在精馏塔中相邻两层塔板（从上往下）上取三个样品 yn、yn+1、xn，试判断如下两种操作方式中哪个分析结果正确：全回流（）；部分回流（）。A、ynyn+1xnB、ynyn+1xnC、ynxnyn+1、D、yn+1ynxn11、气液相组成相同的两组分混合物，泡点t1 和露点 t2 的关系是（）。A、t1t2B、t1t2C、t1t2D、不确定12、精馏塔的设计中，若进料热状况由原来的饱和蒸气进料改为饱和液体进料，其他条件维持不变，则提馏段下降液体流量L（）。（P 总、R、a、F、D、W、xF、xD、xW、NT）A、减小B、不变C、增加D、不确定