第十四章自测练习（下册部分） 14.1练习一：吸收 一、填空 1.吸收操作的基本依据是 吸收过程的经济性 主要决定于 2.吸收、解吸操作时，低温对 有利：高温对 有利：高压对 有 利：低压对 有利。 3.亨利定律有 _种表达方式，在总压P<5atm下，若P增大，则m E .H :若温度t下降，则m E (增大，减少，不变，不确定) 4.漂流因子的数值=1，表示 。己知分 子扩散时，通过某一考察面PQ有四股物流：NA、JA、N和Nm。试用>，=，<表示： 等分子反向扩散时：J人NA N Nm_O: A组分单向扩散时： 5.若1/K,=ky+mkx,当气膜控制时，Ky≈_ ；当液膜控制时，K,≈ 6.NoGy1-y/△ym的适用条件是 ；用数值积分法求NoG时的平衡关系 7.最小液气比(LG)mm对 (设计型，操作型)是有意义的。如实际操作时(L/G) <(L/G)ma,则产生的结果是 8.设计时，用纯水逆流吸收有害气体，平衡关系为y=2x,入塔y1=0.1,液气比(G)=3, 则出塔气体浓度最低可降至 ,若采用(L/G)=1.5,则出塔气体浓度最低可降 至 9.用纯溶剂逆流吸收，已知LG=m,回收率为0.9，则传质单元数No= 10.操作中逆流吸收塔，x0,今入塔y1上升，而其它入塔条件均不变，则出塔y2 回收率n」 。(变大，变小，不变，不确定) 二、作图题 以下各小题yx图中所示为原工况下的平衡线与操作线，试画出按下列政变操作 条件后的新平衡线与操作线： 134
134 第十四章 自测练习(下册部分) 14.1 练习一：吸收 一、填空 1．吸收操作的基本依据是 ，吸收过程的经济性 主要决定于 。 2．吸收、解吸操作时，低温对 有利；高温对 有利；高压对 有 利；低压对 有利。 3．亨利定律有 种表达方式，在总压 P<5atm 下，若 P 增大，则 m , E , H ；若温度 t 下降，则 m , E , H 。 （增大，减少，不变，不确定） 4．漂流因子的数值=1，表示 。已知分 子扩散时，通过某一考察面 PQ 有四股物流：NA、JA、N 和 Nm。试用>，=，< 表示； 等分子反向扩散时： JA NA N Nm 0； A 组分单向扩散时： Nm N NA JA 0。 5．若 1/Ky=1/ky+m/kx，当气膜控制时，Ky≈ ；当液膜控制时，Ky≈ 。 6．NOG=(y1-y2)/Δym 的适用条件是 ；用数值积分法求 NOG 时的平衡关系 是 。 7．最小液气比（L/G）min 对 （设计型，操作型）是有意义的。如实际操作时（L/G） <（L/G）min , 则产生的结果是 。 8．设计时，用纯水逆流吸收有害气体，平衡关系为 y=2x，入塔 y1=0.1，液气比（L/G）=3， 则出塔气体浓度最低可降至 ，若采用（L/G）=1.5，则出塔气体浓度最低可降 至 。 9．用纯溶剂逆流吸收，已知 L/G=m，回收率为 0.9，则传质单元数 NOG= 。 10．操作中逆流吸收塔，x2=0，今入塔 y1 上升，而其它入塔条件均不变，则出塔 y2 ， 回收率η 。（变大，变小，不变，不确定） 二、作图题 以下各小题 y~x 图中所示为原工况下的平衡线与操作线，试画出按下列改变操作 条件后的新平衡线与操作线：
v=mx V=mx X2 X X2 1.吸收剂用量增大 2.操作温度升高 y=mx J'2 2 3.吸收剂入塔浓度降低 三、吸收 用清水逆流吸收除去混合物中的有害气体，己知入塔气体组成，y0.1,1=90%,平衡 关系：y=0.4x,液相传质单元高度Ho=1.2m,操作液气比为最小液气比的1.2倍。 试求：①塔高： ②若塔高不受限制，/G仍为原值，则n为多少？ 四、解吸 解吸塔高6m,L=200 kmol/h,xy0.08(摩尔分率，下同，用y20, G=350 kmol/h的惰性气体解吸时，得y10.036,且知平衡关系：y=0.5x, 试求：①该塔的气相传质单元高度c: ②当操作中G增加到400kol/h时，则x为多少？ (设L,y2,x不变，G增加时HoG基本不变) ③在yx图上画出G变化前后的操作线。 135
135 1．吸收剂用量增大 2．操作温度升高 3．吸收剂入塔浓度降低 三、吸收 用清水逆流吸收除去混合物中的有害气体，已知入塔气体组成，y1=0.1，η=90%，平衡 关系：y=0.4x，液相传质单元高度 HOL=1.2m，操作液气比为最小液气比的 1.2 倍。 试求：① 塔高； ② 若塔高不受限制，L/G 仍为原值，则ηmax为多少？ 四、解吸 解吸塔高 6m，L=200kmol/h，x1=0.08 (摩尔分率，下同)，用 y2=0， G=350kmol/h 的惰性气体解吸时，得 y1=0.036，且知平衡关系：y=0.5x， 试求：① 该塔的气相传质单元高度 HOG； ② 当操作中 G 增加到 400kmol/h 时，则 x2为多少？ （设 L，y2，x1不变，G 增加时 HOG基本不变） ③ 在 y~x 图上画出 G 变化前后的操作线
五、吸收 某逆流吸收塔，用纯溶剂吸收混合气中可溶组分。己知：y10.01 (摩尔分率，下同)，要求回收率n=0.9,平衡关系为：y=2x,且知 L/G=1.2(L/G)iHog-0.9m. 试求：①塔的填料层高度为多少？ ②若改用再生溶剂进行吸收，x'2=0.0005,其它入塔条件不 G 变，则回收率n=? Tx 14.2练习二：精馏 一、是非题 1.A、B两组分液体混合物，用蒸馏方法加以分离，是因为A沸点低于B沸点，所以造成 挥发度差异。 ) 2.如X相同，且平衡蒸馏所得液相组成x与简单蒸馏的终了液相组成x相同，则简单精馏 所得气相平均浓度y必大于平衡蒸馏的y。 ) 3.恒摩尔流假定主要前提是分子汽化潜热相近，它只适用于理想物系，( ) 4.若过热蒸汽状态进料，q线方程斜率0。 5.设计时，保持上，0文一定，采用x42两种料液时，则最小回流比R(对应2)必 大于Ral(对应x)。 ( 6.图解法求理论板数时，N与下列参数：F,X,q,R,a,XD,X中的a无关。( ) 7.设计时若F,X,X0,Xw,下均一定，若将进料从q=1变为冷液进料，则N减少。 ( ) 8.若精馏段操作线方程为y0.75x+0.3,这绝不可能。 ) 9.设计时，若R上升并不意味D下降，操作型中也可能有类似情况。 ( ) 10.操作中灵敏板t上升，意味者知下降，减少下可保持原知值。 二、填空题 1.简单蒸馏与平衡蒸馏的主要区别 ,简单蒸馏与间歇 蒸馏的主要区别是 2.己知q1.1,则加料中液体量与总加料量的比是 3.理想物系的a=2,在全回流下操作。已知某理论板上y。=0.5,则ym1 6
136 五、吸收 某逆流吸收塔，用纯溶剂吸收混合气中可溶组分。已知：y1=0.01 （摩尔分率，下同），要求回收率η=0.9，平衡关系为：y=2x，且知 L/G=1.2(L/G)min，HOG=0.9m。 试求：①塔的填料层高度为多少？ ②若改用再生溶剂进行吸收，x’2=0.0005，其它入塔条件不 变，则回收率η=？ 14.2 练习二： 精馏 一、是非题 1．A、B 两组分液体混合物，用蒸馏方法加以分离，是因为 A 沸点低于 B 沸点，所以造成 挥发度差异。 （ ） 2．如 xf相同，且平衡蒸馏所得液相组成 x 与简单蒸馏的终了液相组成 x 相同，则简单精馏 所得气相平均浓度 y 必大于平衡蒸馏的 y。 （ ） 3．恒摩尔流假定主要前提是分子汽化潜热相近，它只适用于理想物系， （ ） 4．若过热蒸汽状态进料，q 线方程斜率>0。 （ ） 5．设计时，保持 F，xD，xw一定，采用 xf1<xf 2两种料液时，则最小回流比 Rm2（对应 xf 2）必 大于 Rm1（对应 xf 1）。 （ ） 6．图解法求理论板数时，N 与下列参数：F，xf ，q，R，α，xD，xw中的α无关。（ ） 7．设计时若 F，xf ，xD，xw，V 均一定，若将进料从 q=1 变为冷液进料，则 NT减少。 （ ） 8．若精馏段操作线方程为 y=0.75x+0.3，这绝不可能。 （ ） 9．设计时，若 R 上升并不意味 D 下降，操作型中也可能有类似情况。 （ ） 10．操作中灵敏板 t 上升，意味着 xD下降，减少V 可保持原 xD值。 （ ） 二、填空题 1．简单蒸馏与平衡蒸馏的主要区别 , 简单蒸馏与间歇 蒸馏的主要区别是 。 2．已知 q=1.1，则加料中液体量与总加料量的比是 。 3．理想物系的α=2，在全回流下操作。已知某理论板上 yn=0.5，则 yn+1=
4.试比较直接蒸汽加热与间接燕汽加热。(>，三，<) ①XXD,R,qDF相同，则NTNT,XXw: ②.Rqxw相同，则NNr,(DF风DF)m 5.某A、B混合物汽、液关系如图。 ①比较TT,TT4: 5 ②用精馏方法将A、B分离，R充分大，采出率有利 于分离，N一c,当x=0.4时，塔顶产品是 塔底产品是 ；当x=0.8时，塔顶产品 是 ,塔底产品是 :(A,B,AB)0 0.6x 6.操作中，若下下降，而回流量和进料状态(F,,q) 仍保持不变，则R LIV 7.芬斯克方程的应用条件是什么？ 若xw0.01,己知Xo-0.9时为N.a,XD20.99时为N.mi,则N:m与Nr.m的 比值为 8.操作中精馏塔若采用R<Rm,其它条件不变，则D Xw 9.操作时，若F,D,Xq,加料板位置，R不变，而使操作的总压减小，则x和 Xw 10.V汽中含有A,B,C,其中含A30%(mo%),冷凝后液体分层，上层供回流，下层作 产品，两层组成如下： 上层：A,45%:B,10%:C,45%: 下层：A,3%:B,90%:C,7%: 则：①回流比 ②V汽中B含量= %。 137
137 4．试比较直接蒸汽加热与间接蒸汽加热。（>,=,<） ① xf，xD, R, q, D/F 相同，则 NT 间 NT 直，xw 间 xw 直； ② xf，xD, R, q, xw相同，则 NT 间 NT 直，(D/F)间 (D/F)直； 5．某 A、B 混合物汽、液关系如图。 ① 比较 T1 T2，T3 T4； ② 用精馏方法将 A、B 分离，R 充分大，采出率有利 于分离，NT=∝，当 xf=0.4 时，塔顶产品是 ， 塔底产品是 ；当 xf=0.8 时，塔顶产品 是 ，塔底产品是 ；（A，B，AB） 6．操作中，若V 下降，而回流量和进料状态（F，xf，q） 仍保持不变，则 R ，xD ，xw ， L / V 。 7． 芬斯克方程的应用条件是什么？ 若 xw=0.01，已知 xD1=0.9 时为 NT，min1，xD2=0.99 时为 NT，min2，则 NT，min2与 NT，min1的 比值为 。 8． 操作中精馏塔若采用 R<Rm，其它条件不变，则 xD ，xw 。 9． 操作时，若 F，D，xf，q，加料板位置，R 不变，而使操作的总压减小，则 xD ， xw 。 10．V 汽中含有 A，B，C，其中含 A30%（mol%），冷凝后液体分层，上层供回流，下层作 产品，两层组成如下： 上层：A，45%；B，10%；C，45%； 下层：A，3%； B，90%；C，7%； 则：① 回流比= ； ② V 汽中 B 含量= %
三、精馏 用精馏分离某水溶液，水为难挥发组分，进料F=1 kmol/s,x0.2(mo%,下同)，以饱和液体状态 加入塔中部，塔顶采出量D-0.3kmos,X0-0.6,R=12Rma,系统a=3,塔釜用饱和水蒸气直接通入加 热。 试求：①回流比：②蒸汽通入量：③提馏段操作线： ④设计时，若N=∞，为达到题给的，D,塔釜x,的最大值为多少？ D →W 四、精馏 某精馏塔用于分离苯.甲苯混合液，进料量F=30kmoh,其中苯的摩尔分率x0.5。进料为汽 液混合物，汽液比为2：3，要求塔顶、塔底产品中苯的摩尔分率分别为x0-0.95,Xw=0.10。采用回 流比为最小回流比的1.5倍，操作条件下可取系统的平均相对挥发度▣=245。 试求：①塔顶、塔底的产品量： ②最小回流比Rmin ③精馏段和提馏段操作线方程： ④若塔顶设全凝器，各塔板可视为为理论板，求离开（自塔顶向下数）第二块板蒸汽和液相的组 成。 14.3练习三：塔设备、液液萃取、其它传质分离方法 一、填空 1.为改进液体在填料塔内流动的不均匀性，通常可采取的措施是：① ② 2.填料塔的等板高度(HETP)是指 3.塔板上液体流量愈大，则板上的液面落差愈 ，堰上的液层高度愈 ,液 体在降液管中的停留时间愈 4.列举两种常用的乱堆填料的名称： 5.填料的 _和 是评价填料性能的两个重要指标。 138
138 三、精馏 用精馏分离某水溶液，水为难挥发组分，进料 F=1kmol/s, xf=0.2 (mol%,下同)，以饱和液体状态 加入塔中部，塔顶采出量 D=0.3kmol/s, xD=0.6, R=1.2Rmin, 系统α=3，塔釜用饱和水蒸气直接通入加 热。 试求：① 回流比；② 蒸汽通入量；③ 提馏段操作线； ④ 设计时，若 NT=∞，为达到题给的 xD，D，塔釜 xw的最大值为多少？ 四、精馏 某精馏塔用于分离苯-甲苯混合液，进料量 F=30kmol/h，其中苯的摩尔分率 xF=0.5。进料为汽 液混合物，汽液比为 2:3，要求塔顶、塔底产品中苯的摩尔分率分别为 xD=0.95，xW=0.10。采用回 流比为最小回流比的 1.5 倍，操作条件下可取系统的平均相对挥发度α=2.45。 试求：①塔顶、塔底的产品量； ②最小回流比 Rmin； ③精馏段和提馏段操作线方程； ④若塔顶设全凝器，各塔板可视为为理论板，求离开(自塔顶向下数)第二块板蒸汽和液相的组 成。 14.3 练习三：塔设备、液液萃取、其它传质分离方法 一、填空 1．为改进液体在填料塔内流动的不均匀性，通常可采取的措施是：① ， ② 。 2．填料塔的等板高度（HETP）是指 。 3．塔板上液体流量愈大，则板上的液面落差愈 ，堰上的液层高度愈 ，液 体在降液管中的停留时间愈 。 4．列举两种常用的乱堆填料的名称： ， 。 5．填料的 和 是评价填料性能的两个重要指标