《化工原理Ⅱ》填空题真题下.docx

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1、中国石油大学（北京）化工学院化工原理（下册）题库填空题：1、 在描述传质的费克定律中，扩散通量J与浓度梯度或压力梯度成正比，其比例系数称为扩散系数,表示传质阻力的倒数。分子扩散是凭借流体分子热运动来传递物质的,而涡流扩散是凭借流体质点的湍动和漩涡来传递物质的。2、 单向扩散速率与等分子反向扩散速率相比多了一个漂流因子，在低浓度气体中该因数B,在高浓度气体中该因数A（A：大于1.0B：约等于LoC：小于1.0D：约等于0.0）,说明总体流动对传质速率的影响较大。3、 当流体呈湍流流动时，物质的传递是分子扩散和涡流扩散共同作用的结果,这时的物质传递过程称为对流传质过程。4、 分子扩散中主体流动产生

2、的原因是组分A可以通过相界面，组分B为停滞组分,组分A单向扩散通过相界面后，在界面附近出现空位，使得界面压力低于主体压力，其他分子前来补充，造成主体向界面的流动，在主体流动的存在下,扩散速率会发生什么变化增大（增大、减小、不变）在什么情况下可不考虑主体流动的影响溶质A浓度较低。5、 某逆流吸收塔，用纯溶剂吸收混合气中的易溶组分，入塔混合气浓度为0.04,出塔混合气浓度为002,操作液气比LV=2（LV）min,气液相平衡关系为ye=2x,该吸收塔完成分离任务所需的理论板数N为1。解：LV=2（LV）min,(LV)min=(yb-ya)/(xbe-xa)=(yb-ya)/(ybm)=(O.04

3、-0.02)/(0.04/0.02)=11.V=2=m请下载支持!vm=f114-C99=16、某逆流解吸塔，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Ya将增大，液体出口组成Xb将减小OG减小,N溶质解吸率将增大。解：已知yb、xa、L/V、h不变，HOG上升，故ya上升，xb下降，n=(xarb)/Xa增大。也可图解，V减小，传质推动力减小，操作线上移。8、常压25C下，气相溶质A的分压为0.054atm的混合汽体与溶质A浓度为O.0018moll的水溶液接触，如果在该工作条件下，体系符合亨利定律，亨利系数请下载支持!20平衡c：解吸D：无法判断

4、9、 某气体吸收过程，符合亨利定律，相平衡常数m=l,气膜吸收系数kjlXIO-4kmol（m2s）,液膜吸收系数*的值为k、值的100倍，试判断这一吸收过程（16）（气膜、液膜、双膜）控制过套，该气为（17）（易溶气体、难溶气体），气相总传质系数为（18）。10、 双组分混合物中，组分A的扩散系数除了与系统的物质属性有关外，还随温度、压力及混合物中组分A的浓度的不同而变化,对于气体中的扩散，浓度的影响可以忽略。当系统总浓度增加时，扩散系数将减少,当系统中组分B的分子量增加时，扩散系数将减少（增加、减少、不变、不定I11、双组分理想气体进行单向扩散，如维持气相各部分P不变，则在下述情况下,气相

5、中的传质通量N将如何变化，A：总压增加，N减少（增加、减少、不变）,B：温度增加，N请下载支持!增加（增加、减少、不变），C:气相中惰性组分的摩尔分率减少，则N增加（增加、减少、不变）。12、扩散通量式J=-D(dCdz)二-JA(A：可以用于多组分系统、请下载支持!13、所示为同一温度下A、B、C三种气体在水中的溶解度曲线。由图可知，它们的溶解度次序为CBA（由大到小在吸收过程中，温度及汽液流量不变，压力增大，可使相平衡常数减小，传质推动力增大（增大、减小、不变）。B：只能用于双组分系统、C：只能用于稀溶液、D：只能用于理想气体、E：只能用于液相、F：可以同时用于液相或气相系统）（多选）请下

6、载支持!请下载支持!请下载支持!请下载支持!请下载支持!请下载支持!,气相传质总阻力传质系数为kx,则该截面上的气相传质总推动力可表示为y-mx可表示为lKy=lky+mkx；如果降低吸收剂的温度，使相平衡关系变为ye=mX,假设该截而上的两相浓度及单相传质系数保持不变，则传质总推动力增大，传质总阻力中气相传质阻力不变，液相传质阻力减小，传质速率增大O17、某二元精馀塔，在塔顶第一块板上的液体中装有温度计，假设板上的液体与上方气体处于平衡状态，如果保持操作压力不变，塔内混入一定量的惰性气体，那么温度计读数降低,物系的相对挥发度增大。如果现有的精偏塔塔顶产品不合格,如何调节精储塔操作，使产品合格

7、，请列出三种方案：增大回流比，降低回流液温度,降低操作压力。18、对流传质是分子扩散和涡流扩散共同作用的结果，对流传质与对流传热有相似之处，增强流体的湍动程度和增大相接触面积有利于强化对流传质。19、吸收过程为气膜控制（气相阻力控制）时,Ci与C接近，还是P与P接近？(C与C接近）O20、对接近常压的低浓度溶质的汽液平衡系统，当总压增加时，亨利系数E不变,相平衡常数m变小，溶解度系数H不变。21、 在传质理论中有代表性的三个模型分别为膜、溶质渗透和表面更新，对吸收的理论分析，当前仍采用膜模型作为基础。22、 双膜理论的主要内容是：（1）气液相间存在稳定的相界面，界面两侧各有一层有效层流膜，溶质

8、以分子扩散方式通过双膜；（2）界面上气液两相呈平衡；（3）传质阻力集中在层流膜内，界面上无阻力。23、总传质系数与分传质系数之间的关系可以表示为lK=lk+Hk,其中1/k请下载支持!表示液膜阻力，当气膜阻力H/k项可忽略时，表示该吸收过程为液膜控制。24、对于低浓度溶质A的气体的物理吸收达到平衡时，其自由度可视为3即在温度、压力、气相溶质浓度、液相溶质浓度四个变量中,有3个自变量。25、般而言，两组分A、B的等摩尔相互扩散体现在二元蒸锵单元操作中,而A在B中单向扩散体现在吸收单元操作中。26、 亨利定律的表达式之一为P=EX,若某气体在水中的E值很大，说明该气体为难溶气体，该气体的解吸过程是

9、受液膜控制的传质过程；气体吸收过程的逆过程是解吸过程，前者的操作温度一般较后者低，而压力较后者高（高、低、相等）。27、 通常所讨论的吸收操作中，当吸收剂用量趋于最小用量时，DO（八）回收率最高；（B）吸收推动力最大；（C）操作最为经济；（D）填料层高度趋向无穷大。增加吸收剂用量，操作线的斜率增大（增大、减小、不变），则操作线向远离平衡线的方向偏移，吸收过程推动力（y-ye）增大（增大、减小、不变）。28、 低浓气体吸收中，已知平衡关系y=2x,k=0.2kmolm3.s,k=2Xxaya10-.kmol/m3.s,A（A气膜；B液膜；C气、液双膜）控制的总传质系数近似为K=210kmol/m

10、3,so某逆流操作的吸收塔底排出液中溶质的摩尔分率x=210-.,进塔气体中溶质的摩尔分率为y=0.025,操作压力为101.3kPa,汽液平衡关系为y=50x,现将操作压力由101.3kPa增至202.6kPa,求塔底推动力(y-y)增至原来的4/3倍，(-)增至原来的8/3倍。P=101.3kPa：ye=50x=50*2*10-t=0.010.01=0.015xe=y50=0.025/50=0.00054=3*10-4y-ye=O. 025-xe-=0. 0005-2*10y-ye=O. 025-0. 005=0. 02xe=y25=0. 025/25=0. OOlxe-x=0. 001-

11、2*10-=8*10-P=202.6kPa：ye=25x=25*2*10Q0.005(y-ye,)(y-ye)=O.02/0.015=4/3=1.33(xe,-)/(xe-)=8/3=2.6730、 将含Co20%、惰性气体80%(体积分率)的混合气，在体积为2n的密闭容器中，与l的露水在25下长期充分接触。若刚开始接触时混合气的压力P为101.3kPa,亨利系数E=L66X105数a,P=997kgm3,问刚开始接触时的总传质推动力H2O为20.26(以分压差表示,kPa),CO,在水中的最终浓度为JJ(m0lm3)(1) P-Pe=IOl.3*0.2-0=20.26kPa(2) Pe=Ex

12、(Py-nRT/V)=En(n+pV/M)G1120S(101.3*0.2-n*8.314*298/1)=1.66*10-5*n(997*1/18)ITF0.0037molC=nV=3.7/1=3.7molm3CO2I.31、 吸收因子A表征相平衡线和操作线斜率的比值,而解吸因子与A呈-倒数关系。32、 氧气解吸是一个液膜控制的传质过程,该过程的传质速率主要受液膜控制。33、 对一定操作条件下的填料吸收塔，如将填料层增高一些，则塔的H将不OG变，N将增大(增大、减小、不变)。OG34、 气膜控制的系统，气体流量越大，则气相总传质系数Ky增大，气相总传质单元高度H略微增大（增大、减小、不变）。O

13、C35、逆流操作的填料吸收塔，当吸收因数Ax=0.2所以进行吸收请下载支持!y=y-ye=y-InX=0.15-(1.2/2)*0.2=0.03请下载支持!x=xe-x=ym-=0.15/(1.2/2)-0.2=0.05因为T升高，气体溶解度减小，mifoye=mx,请下载支持!ye增大，y=y-ye,所以传质推动力Ay减小；P升高，m=EP减小，y=mxe,xe增大，x=xe-,所以传质推动力AX增大。45、 在一填料层高度为h的塔内进行低浓度气体吸收，N和N分别为气相传质单GOG元数和气相总传质单元数，在稳定操作下，NNO,=,不确定），用N表示所GOG需理论板数，则N=N“.46、 某填

14、料吸血塔，用溶剂对某低浓度难溶气体进行逆流吸收，如果填料层高度、溶剂用量和其他操作条件不变，入口气体量增加，贝气相总传质单元数N将：减少，出口气体的组成y将增大，出口液相组成X将增大。（减少，增加,增加)N=hH,H=V(ka),kaVo.7,HVo.3,Vt,Ht,Nl；Nl,(Y-mX)/(Y-mX)OGOGOGYYOGOGOGOGbaaaI,Yt；N=SN,S=mVL,NocVV0.3=Vo.7t，x增加。aOLOGOLb47、 某并流填料吸收塔，液体比一定，如果气液接触充分，填料床层为无穷高，则填料层高相当于1块理论板。48、 等板高度(HETP)的含义是：与一块理论板传质作用相当的填

15、料层高度。某填料精储塔的填料层高度为一米，完成分离任务需要16块理论板(包括塔釜)，则等板高度(HETP)=8/(16釜)二().533。49、 某连续操作精储塔，进料量为F,进料组成为xF,进料状态为q,塔顶产品量为D,组成为xD,塔釜组成为xW0如果F、q、X和X不变，XF变小，则塔顶DW产品量减小，塔釜产品量增大，回流比增大；如果F、XF、R、XD和不变，q变小，则塔顶产品量增大，塔釜产品量减小C解：XF减小，F、q、x：X不变，如果R不变，需要的N增大，所以保持NR应增大；DF=(x-)(x-)DWFWDW减小，F=D+肌W增大。50、 在精谓计算过程中，通过.恒摩尔流假定关系或假定进

16、行简化计算,籍此省略了热品衡算关系,操作线方程是根据物料衡算推导出来的。51、 精储过程设计时，增大操作压力，则相对挥发度降低，塔顶温度升高，塔底温度升高。(升高、降低、不变)52、 某二元精储过程设计时，若增大操作压力，其他条件不变，则组分的相对挥发度减小，塔顶温度增大，塔釜温度降低。如果其他条件不变,只增大回流比，则塔顶产品的轻组分含量增大(增大、减小、不变、不确定)53、 试述五种不同进料状态下的q值：(1)过冷进料刊；(2)泡点进料q=l;(3)汽液相混合进料0q精馀设计时，F、x、q、x、x、R均已确定，若将原塔*釜间接蒸汽加热改为直接蒸汽加热，则所需理论4数增加”（增加、减少、不变

17、），塔顶易挥发组分回收率不变（增加、减少、不变）。72、 在连续精储操作中，若F、x、q均不变时，仅加大回流比可以使塔顶产品X浓度升高。此时若加热蒸汽量V不变；产品量D将减少。若在加大R的同时保持D”不变，蒸汽用量增加，则冷却水量将增加（增加、减少、不变、不确定）73、 在连续精微塔中，精微段操作线方程y=0.75x+0.2075,q线方程为y=-0.5x+l.5x,则回流比R=3,微出液组成x=0.83,进料液的q=FD0.333,并判断进料热状态汽液两相。y=R（Rl）x+x（lR）Dy=0.75x+0.2075R（R+1）=O.75R=3*.y=q（q-l）X-X/（q-l）y=-0.5

18、+1.5xq（q-l）=-0.5q=0.333（为汽液两相加料）1HETP是指等板高度，即相当于一块理论板的填料层高度。，IflJH称为气相总传质单元高度H称为气相传质单元高度，当S=I时，HETP=HaIGIIOGN称为理论板数，N为气相总传质单元数，当Sl时，NN,N/N=S。OG-OGOLOG75、 精储操作的依据是利用均和液体混合物中各组分饱和蒸汽压（或挥发度）的差异使其分离。实现精储操作的必要条件包括塔顶液相回流和塔底上升汽体。76、 三元溶液连续精偏计算中，进料热状态的变化将引起B线的变化,A：相平衡线，B：操作线与q线，C：相平衡线与操作线，D：相平衡线与q线77、 在常压下，苯

19、的沸点为80.1,环己烷的沸点为80.73C,为使这两组分的混合液能得到分离，采用C方法最有效。A：恒沸精储，B：普通精储，C：萃取精储，D：水蒸汽直接加热精储78、 确定下述物理量沿着连续精储塔自上而下的变化趋势，塔内压力增大，温度增大（增大、减少、不变、不确定）。79、 精储操作时，若F、D、xf.q、进料位置、回流比R都不变，而将塔顶泡点回流改为冷回流，则塔顶产品组成X将增大（增大、减小、不变）。D80、 当原料组成、料液量、压力和最终温度都相同时，用简单蒸镭和平衡蒸储（闪蒸）的方法对二元理想溶液进行分离，其结果是：得到的偏出物浓度XX,得筒冷平衡到的残液浓度X=X，得到的馄出物总量D、

20、=）o简宜一平衡简单-平衡81、 连续精锵过程的进料热状态有5种，已知q=L1,则加料中液体量与总加料量之比是1:10用图解法求理论板时，其结果与F、X、X、X、q、R、操作压力P等参数中的P无关。R、D不变，则此时X增大；X减小；L/V不变。（增大、减小或不变）-82、恒沸精储与萃取精储的共同点是：都需加入某种添加剂主要区别是：（1）恒沸精储添加剂必须与被分离组份形成新的恒沸物，萃取精储中要求萃取剂较原料中组份的沸点高得多。（2）恒沸精储添加剂被汽化由塔顶蒸出，经济性不及萃取精储。83、某精僧塔在操作时，加热状态由饱和液体进料改为过冷进料，且保持F、X、请下载支持!84、精福塔塔顶某理论板上

21、气相露点温度为t,液相泡点温度为t,塔底某理论板上气相露点温度为t,液相泡点温度为t，试按温度高低用、=符号排列如下:85、精微塔中第n-l,n,nl块实际板（由上至下）的板效率小于1。与y相平请下载支持!衡的液相浓度为X%则*y,n+1nln+1n-i86、分离要求一定，当回流比一定时，在五种进料状况中，过冷液进料的q值最大，其温度低于泡点温度，此时，提播段操作线与平衡线之间的距离最88、某连续精储塔，塔顶采用全凝器，塔底采用再沸器，完成一定分离任务需要快理论板，如果在相同的操作条件下，塔顶改用分凝器，塔底采用直接蒸汽加热,则完成同样的分离任务需要N-I块理论板。某二元理想溶液精储塔，进料为

22、两相，若保持F、X、X、X不变，则随着进FDH料中液相分率的增加，最小回流比减小，如果保持回流比不变，则完成同样的分离任务所需理论板数减小，塔顶冷凝器热负荷不变，塔釜热负荷增加。90、萃取过程是分离液和混合物的常见单元操作，因为萃取相和萃余相都是均相混合物,所以要想得到最终产品，还需要用蒸储等方法对萃取相和萃余相进一步分离，因此完整的萃取过程比蒸馀过程更为复杂。那么，请简述一下在什么情况下采用萃取操作比直接蒸馈更适合：（1）液体混合物中需要分离的各组分的沸点很接近，即相对挥发度趋近于1或形成恒沸物，如果采用一般的蒸储过程分离，需要的理论板数很多，设备费用很高，或必须采用大回流比，或不能达到分离

23、目的，此时可采用萃取蒸情。（2）对沸点很高的有机物水溶液，特别是当溶质的浓度很稀时，若直接蒸储，要汽化大量的水，能耗过高。（3）液体混合物中含有热敏性物质（如药物等），采用萃取方法可在低温下操作。91、 萃取蒸储是在体系中加入萃取剂来改善体系的相对挥发度。一般萃取剂的加入浓度越大，相对挥发度变化越大。92、 在多级逆流萃取中，欲达到同样的分离程度，溶剂比越大则所需理论级数越少，操作点越靠近S点。当溶剂比为最小值时，理论级数为此时必有一条整线一与操作线重合。93、 在B-S部分互溶物系中加入溶质A组份，将使B-S互溶度增大；恰当降低操作温度，B-S的互溶度减少。（增大、减少、不变、不确定）94、

24、 分配系数KEI表示：萃取相中A组份的浓度y:萃余相中A组份的浓度X;选择性系数B与精馀息作中相对挥发度相当:在B-S1分互溶系统中，若萃取相j含溶质A=85kg,稀释剂B=15kg,萃取剂S=100kg,则萃取相y/y=5.67（y、y均ABAB表示质量分率）。95、 液液萃取中三元物系，按其组分之间互溶性可区分为几种情况B:（八）两种（B）三种（C）四种（D）四种以上96、 若B-S部分互溶物系中，临界互溶点P不在平衡曲线（溶解度曲线）的最高点，且分配系数，则A组分的分配曲线图形应为C,97、 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

25、的萃取液相组成是不定（增加、减少、不变、不定）。98、 单级（理论）萃取中，中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的萃余相浓度将不变（增加、减少、不变、不定）。99、 单级萃取操作中，在维持相同萃余相浓度下，用含有少量溶质的萃取剂S代替溶剂S,则萃取相量与萃余相量之比将增加，萃取液的浓度将减小（增加、减少、不变、不定）。100、 在一实验室装置中，将含A10%的AB混合液50kg和含A804的AB混合液20kg混合后，用溶剂S进行单级萃取，所得萃取相和萃余相脱溶剂后又能得到原来的10%A和80%A的溶液。则该工作状态下的选择性系数三l360=（yx）/（

26、yx）=（yx）/（yx）=（0.1/0.8）/（0.9/0.2）=1/36AABBIOK在萃取操作中，分配系数k表示溶质在部分互溶的萃取剂和稀释剂液相中的摩尔分率的比值上二y/x，萃取剂翁A的选择性系数B表示（yy）/（xx）,优良的萃取剂量应该满冠A。A：kl,lB:kl,nl,rC:kl,lD:klAA102、 萃取蒸储是在体系中加入萃取剂来改善体系的相对挥发度。一般萃取剂的加入浓度越大，变化越越大。请下载支持!103、 进行萃取操作时，下列哪些选项是正确的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采用多级逆流萃取与单级逆流萃取相比较，如果溶剂比

27、、萃取相浓度一样，则多级逆流萃取可使萃取分率A。A：增大；B：减少；C：基本不变；D：增大、减少都有可能105、 原料液量为100kg,纯萃取剂用量为200kg,在操作范围内萃取剂与稀释剂完全不互溶，萃取物系在操作条件下的平衡关系为Y=l.2X（Y、X为比质量分率，即A/S和A/B）,那么：单级萃取时，萃余相与原料液中溶质的组成之比为；如将萃取剂分成二等分进行两级错流萃取时，最终萃余相与原料液中溶质的组成比我为。106、 某二元液体混合物AB的量为100kg,含溶质A40%（质量分率，下同），物系的溶解度曲线及平衡连接线的内插辅助线如附图所示，用纯溶剂S对其进行多级逆流萃取，溶剂量为100kg

28、,萃余相RN中A的组成xAN为0.1,求完成分离任务所需的107、 塔板中溢流堰的主要作用是为了保证塔板上有一定高度的液层。当喷淋量一定时，填料塔单位高度填料层的压力降与空塔气速关系线上存在两个转折点，其中下转折点称为载点，上转折点称为泛工108、 筛板塔、泡罩塔、浮阀塔相比较，一般来说，操作弹性最大的是浮阀塔，单板压降最低的是筛板塔，造价最低的是筛板塔C109、 某溢流板式塔设备，在操作中，降液管内液层过高，容易发生降液管液泛，如果希望在不改变降液管面积的前提下，对塔内件进行改造，可采取改用低压降塔板；或者增大降液管底隙，塔板加入口堰措施。110、 在同样塔径、物系和开孔率等条件下，其中操作

29、弹性最大的是浮阀塔板，单板压力降最小的是一筛孔塔板，造价最低的是筛孔塔板，无泄漏型塔板是泡罩塔板。Hk当填料塔操作气速达到泛点气速时，液体充满全塔空隙并在塔顶形成请下载支持!液层，因而压降急剧升高。112、 在浮阀塔板设计中，哪些因素考虑不周时，则塔易发生降液管液泛，请举出其中三种情况：(1)开孔率过小或气速过大；(2)板间距小；(3)降液管截面积过小。113、 在塔板的负荷性能图中，气相负荷的上限用雾沫夹带线和降液管液泛线表示，气相负荷下限用泄漏线表示。某一操作中的F-I型浮阀塔板精储塔，在操作条件下，气体密度为10.4kg113,该层塔板的阀孔气速为LOms,塔中该层塔板的操作状态为BA：正常B：严重泄漏C：淹塔D：过量雾沫夹带114、 塔设备一般包括板式塔和填料塔两类。115、 板式塔的类型有：筛板塔、浮阀塔和泡罩塔等(按鼓泡元件划分，至少列举三种)。116、 填料塔是连续接触式汽液传质设备,塔内液相为分散相,汽相为连续相,为保证操作过程中两相的良好接触，故填料吸收塔顶部要有良好的液相分布装置。117、 从塔板水力学性能的角度来看，引起塔板效率不高的主要原因，可以是雾沫夹带过量、降液管液泛、塔板上液体分布不均。118、 板式塔负荷性能图中有5条线，其中代表液相处理量上限的是降液管液体停留时间线、代表液相处理量下限的是保证