贾绍义《化工传质与分离过程》(第2版)配套模拟试题及详解(一)【圣才出品】
贾绍义《化工传质与分离过程》(第2版)章节题库-第4章 气液传质设备【圣才出品】
第4章 气液传质设备一、选择题1.填料塔的吸收面积等于()。
A.塔内填料总表面积B.塔的截面积C.塔内润湿的填料表面积【答案】C2.某板式塔的降液管面积为0.1m2,板间距为450mm,液相负荷为100m3/h。
该塔盘在操作中可能发生()。
A.淹塔B.过量雾沫夹带C.漏液D.过量气泡夹带【答案】D3.下述说法中错误的是()。
A.板式塔内气液逐级接触,填料塔内气液连续接触B.精馏用板式塔,吸收用填料塔C.精馏既可以用板式塔,也可以用填料塔D.吸收既可以用板式塔,也可以用填料塔【答案】B二、填空题1.填料塔是______接触式气液传质设备,塔内为分散相,为连续相,为保证操作过程中两相的,填料吸收塔顶部要有良好的装置。
【答案】连续;液体;气体;良好接触;液体分布2.板式塔是______接触式气液传质设备,操作时______为连续相;填料塔是______接触式气液传质设备,操作时______为连续相。
【答案】逐级;气相;连续;液相3.当喷淋量一定时,填料塔单位高度填料层的压力降与塔气速关系线上存在两个转折点,其中下转点称为______,上转点称为______。
【答案】载点;泛点4.完成一分离任务需要的填料层高度为8 m,所用填料的等板高度HETP为0.5 m,若改用板式塔,则完成这一分离任务所需的理论塔板数(包括塔釜)为______。
【答案】165.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______、______。
【答案】预分布;增加再分布装置6.板式塔塔板上影响液面落差的主要因素是①______;②______;③______。
为减少液面落差可采用①______;②______。
【答案】塔板结构;塔径;流体流量;对大塔径采用双溢流、阶梯流等溢流型式;塔板向液体侧倾斜的方法7.若某精馏过程需要16块理论板(包括再沸器),其填料的等板高度为0.5m,则填料层有效高度为______。
【答案】8m8.填料塔的等板高度(HETP)是指______。
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化工原理第二版夏清,贾绍义课后习题解答(夏清、贾绍义主编.化工原理第二版(下册).天津大学出版)社,2011.8.)第1章蒸馏1.已知含苯0.5(摩尔分率)的苯-甲苯混合液,若外压为99kPa,试求该溶液的饱和温度。
苯和甲苯的饱和蒸汽压数据见例1-1附表。
t(℃) 80.1 85 90 95 100 105x 0.962 0.748 0.552 0.386 0.236 0.11解:利用拉乌尔定律计算气液平衡数据查例1-1附表可的得到不同温度下纯组分苯和甲苯的饱和蒸汽压PB *,PA*,由于总压P = 99kPa,则由x = (P-PB *)/(PA*-PB*)可得出液相组成,这样就可以得到一组绘平衡t-x图数据。
以t = 80.1℃为例 x =(99-40)/(101.33-40)= 0.962 同理得到其他温度下液相组成如下表根据表中数据绘出饱和液体线即泡点线由图可得出当x = 0.5时,相应的温度为92℃2.正戊烷(C5H12)和正己烷(C6H14)的饱和蒸汽压数据列于本题附表,试求P = 13.3kPa下该溶液的平衡数据。
温度 C5H12223.1 233.0 244.0 251.0 260.6 275.1 291.7 309.3K C6H14248.2 259.1 276.9 279.0 289.0 304.8 322.8 341.9饱和蒸汽压(kPa) 1.3 2.6 5.3 8.0 13.3 26.6 53.2 101.3解:根据附表数据得出相同温度下C5H12(A)和C6H14(B)的饱和蒸汽压以t = 248.2℃时为例,当t = 248.2℃时 PB* = 1.3kPa查得PA*= 6.843kPa得到其他温度下A¸B的饱和蒸汽压如下表t(℃) 248 251 259.1 260.6 275.1 276.9 279 289 291.7 304.8 309.3PA*(kPa) 6.843 8.00012.472 13.30026.600 29.484 33.42548.873 53.200 89.000101.300PB*(kPa) 1.300 1.634 2.600 2.826 5.027 5.300 8.000 13.300 15.694 26.600 33.250 利用拉乌尔定律计算平衡数据平衡液相组成以260.6℃时为例当t= 260.6℃时 x = (P-PB *)/(PA*-PB*)=(13.3-2.826)/(13.3-2.826)= 1 平衡气相组成以260.6℃为例当t= 260.6℃时 y = PA*x/P = 13.3×1/13.3 = 1同理得出其他温度下平衡气液相组成列表如下t(℃) 260.6 275.1 276.9 279 289x 1 0.3835 0.3308 0.0285 0y 1 0.767 0.733 0.524 0 根据平衡数据绘出t-x-y曲线3.利用习题2的数据,计算:⑴相对挥发度;⑵在平均相对挥发度下的x-y数据,并与习题2 的结果相比较。
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化工原理第二版夏清,贾绍义课后习题解答(夏清、贾绍义主编.化工原理第二版(下册).天津大学出版)社,2011.8.)第1章蒸馏1.已知含苯0.5(摩尔分率)的苯-甲苯混合液,若外压为99kPa,试求该溶液的饱和温度。
苯和甲苯的饱和蒸汽压数据见例1-1附表。
t(℃) 80.1 85 90 95 100 105x 0.962 0.748 0.552 0.386 0.236 0.11解:利用拉乌尔定律计算气液平衡数据查例1-1附表可的得到不同温度下纯组分苯和甲苯的饱和蒸汽压PB *,PA*,由于总压P = 99kPa,则由x = (P-PB *)/(PA*-PB*)可得出液相组成,这样就可以得到一组绘平衡t-x图数据。
以t = 80.1℃为例 x =(99-40)/(101.33-40)= 0.962 同理得到其他温度下液相组成如下表根据表中数据绘出饱和液体线即泡点线由图可得出当x = 0.5时,相应的温度为92℃2.正戊烷(C5H12)和正己烷(C6H14)的饱和蒸汽压数据列于本题附表,试求P = 13.3kPa下该溶液的平衡数据。
温度 C5H12223.1 233.0 244.0 251.0 260.6 275.1 291.7 309.3K C6H14248.2 259.1 276.9 279.0 289.0 304.8 322.8 341.9饱和蒸汽压(kPa) 1.3 2.6 5.3 8.0 13.3 26.6 53.2 101.3解:根据附表数据得出相同温度下C5H12(A)和C6H14(B)的饱和蒸汽压以t = 248.2℃时为例,当t = 248.2℃时 PB* = 1.3kPa查得PA*= 6.843kPa得到其他温度下A¸B的饱和蒸汽压如下表t(℃) 248 251 259.1 260.6 275.1 276.9 279 289 291.7 304.8 309.3PA*(kPa) 6.843 8.00012.472 13.30026.600 29.484 33.42548.873 53.200 89.000101.300PB*(kPa) 1.300 1.634 2.600 2.826 5.027 5.300 8.000 13.300 15.694 26.600 33.250 利用拉乌尔定律计算平衡数据平衡液相组成以260.6℃时为例当t= 260.6℃时 x = (P-PB *)/(PA*-PB*)=(13.3-2.826)/(13.3-2.826)= 1 平衡气相组成以260.6℃为例当t= 260.6℃时 y = PA*x/P = 13.3×1/13.3 = 1同理得出其他温度下平衡气液相组成列表如下t(℃) 260.6 275.1 276.9 279 289x 1 0.3835 0.3308 0.0285 0y 1 0.767 0.733 0.524 0 根据平衡数据绘出t-x-y曲线3.利用习题2的数据,计算:⑴相对挥发度;⑵在平均相对挥发度下的x-y数据,并与习题2 的结果相比较。
贾绍义《化工传质与分离过程》(第2版)章节题库-第5章 液-液萃取【圣才出品】
8.与单级萃取相比,如果溶剂比、萃取相浓度相同,则多级逆流萃取可使萃余分数 ( )。
A.增加 B.减小 C.不变 D.不确定 【答案】B
9.纯溶剂单级萃取
一定,若溶质分配系数 kA 越大,则所需溶剂比 S/F( )。
A.增加
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减小
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5.某液相组成
萃取时,加入等量的纯溶剂 S 后,组成
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【答案】0.4;0.1
三、判断题 1.萃取是利用原料液中各组分的密度差异来进行分离液体混合物的。( ) 【答案】×
2.溶剂 A 在萃取相和萃余相中分配系数 kA>1,是能否采用萃取分离的必要条件。( )
【解析】直角三角形相图直角顶点表示纯稀释剂,三角形的斜边上的点表示 A+S 二
元混合物,三角形内任一点 M 表示 A+B+S 三元混合物。
二、填空题 1.转盘萃取塔中,对于正系统 较为有利。 【答案】连续;分散
物系,传质方向从______相向______相传质
2.为提高萃取分离效果,分散相应选择______、______的液相。 【答案】体积分率大;不润湿设备
馏方法很不经济。
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(2)原料液在蒸馏时形成恒沸物,用普通蒸馏方法不能达到所需的纯度。
(3)原料液中需分离的组分含量很低且为难挥发组分,若采用蒸馏方法须将大量原
溶剂汽化,能耗很大。
2.对于一种液体混合物,根据哪些因素决定是采用蒸馏方法还是萃取方法进行分离?
答:对于一种液体混合物分离,从技术上的可行性和经济上的合理性来说,在下列情 况下采用萃取方法更为有利。
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化工原理第二版夏清,贾绍义课后习题解答(夏清、贾绍义主编.化工原理第二版(下册).天津大学出版)社,2011.8.)第1章蒸馏1.已知含苯0.5(摩尔分率)的苯-甲苯混合液,若外压为99kPa,试求该溶液的饱和温度。
苯和甲苯的饱和蒸汽压数据见例1-1附表。
t(℃) 80.1 85 90 95 100 105x 0.962 0.748 0.552 0.386 0.236 0.11解:利用拉乌尔定律计算气液平衡数据查例1-1附表可的得到不同温度下纯组分苯和甲苯的饱和蒸汽压PB *,PA*,由于总压P = 99kPa,则由x = (P-PB *)/(PA*-PB*)可得出液相组成,这样就可以得到一组绘平衡t-x图数据。
以t = 80.1℃为例 x =(99-40)/(101.33-40)= 0.962 同理得到其他温度下液相组成如下表根据表中数据绘出饱和液体线即泡点线由图可得出当x = 0.5时,相应的温度为92℃2.正戊烷(C5H12)和正己烷(C6H14)的饱和蒸汽压数据列于本题附表,试求P = 13.3kPa下该溶液的平衡数据。
温度 C5H12223.1 233.0 244.0 251.0 260.6 275.1 291.7 309.3K C6H14248.2 259.1 276.9 279.0 289.0 304.8 322.8 341.9饱和蒸汽压(kPa) 1.3 2.6 5.3 8.0 13.3 26.6 53.2 101.3解:根据附表数据得出相同温度下C5H12(A)和C6H14(B)的饱和蒸汽压以t = 248.2℃时为例,当t = 248.2℃时 PB* = 1.3kPa查得PA*= 6.843kPa得到其他温度下A¸B的饱和蒸汽压如下表t(℃) 248 251 259.1 260.6 275.1 276.9 279 289 291.7 304.8 309.3PA*(kPa) 6.843 8.00012.472 13.30026.600 29.484 33.42548.873 53.200 89.000101.300PB*(kPa) 1.300 1.634 2.600 2.826 5.027 5.300 8.000 13.300 15.694 26.600 33.250 利用拉乌尔定律计算平衡数据平衡液相组成以260.6℃时为例当t= 260.6℃时 x = (P-PB *)/(PA*-PB*)=(13.3-2.826)/(13.3-2.826)= 1平衡气相组成以260.6℃为例当t= 260.6℃时 y = PA*x/P = 13.3×1/13.3 = 1同理得出其他温度下平衡气液相组成列表如下t(℃) 260.6 275.1 276.9 279 289x 1 0.3835 0.3308 0.0285 0y 1 0.767 0.733 0.524 0 根据平衡数据绘出t-x-y曲线3.利用习题2的数据,计算:⑴相对挥发度;⑵在平均相对挥发度下的x-y数据,并与习题2 的结果相比较。
贾绍义《化工传质与分离过程》(第2版)章节题库-第1章 传质过程基础【圣才出品】
第1章 传质过程基础一、选择题1.在对流传热系数关联式中,反映流体物理性质对对流传热影响的准数是()。
A.努塞尔特准数N uB.普朗特准数P rC.雷诺准数R eD.格拉斯霍夫准数G r【答案】B2.在定态二元体系的传质过程中,引起某组分发生分子扩散的原因是()。
A.温度梯度B.压力梯度C.速度梯度D.浓度梯度【答案】D3.描述分子扩散的实验定律是()。
A.亨利定律B.菲克定律C.拉乌尔定律D.傅里叶定律【答案】B4.下述说法中正确的是()。
A.气相中的扩散系数大于液相中的扩散系数,故物质在气相中的扩散通量大于在液相中的扩散通量B.气相中的扩散系数小于液相中的扩散系数,故物质在气相中的扩散通量小于在液相中的扩散通量C.气相中的扩散系数与液相中的扩散系数在数量级上接近,故气液两相中可达到相同的扩散通量D.气相中的扩散系数大于液相中的扩散系数,但在一定条件下,气液两相中仍可达到相同的扩散通量【答案】D【解析】物质在气相中的扩散系数较在液相中的扩散系数大约105倍。
但是,液体的密度往往比气体大得多,因而液相中的物质浓度以及浓度梯度便可远远高于气相中的物质浓度及浓度梯度,所以在一定条件下,气液两相中仍可达到相同的扩散通量,选D。
5.双组分气体(A、B)进行稳定分子扩散,J A及N A分别表示在传质方向上某截面处溶质A的分子扩散速率与传质速率,当系统的漂流因数大于1时,|J A|()|J B|;|N A|()|N B|。
A.大于B.小于C.等于D.不确定【答案】C;A【解析】因为是双组分气体,所以系统中A和B的浓度梯度大小相等方向相反。
由菲克定律可知A和B的分子扩散速率也将大小相等方向相反。
然而因漂流因数大于1,说明产生了主体流动,结果增大了A的传递速率。
这里按习惯B为惰性组分。
6.下列各项中属于物性参数的是()。
A.气膜吸收系数k yB.分子扩散系数DC.结晶分离涡流扩散系数D ED.脱吸因数S【答案】B二、填空题1.漂流因子的数值等于1,表示______,已知分子扩散时,通过某一考察面PQ有四股物流:N A、J A、N B和N m。
化工原理第二版-(下册)夏清-贾绍义-课后习题解答
化工原理第二版-(下册)夏清-贾绍义-课后习题解答化工原理第二版夏清,贾绍义课后习题解答(夏清、贾绍义主编.化工原理第二版(下册).天津大学出版)社,2011.8.)第1章蒸馏1.已知含苯0.5(摩尔分率)的苯-甲苯混合液,若外压为99kPa,试求该溶液的饱和温度。
苯和甲苯的饱和蒸汽压数据见例1-1附表。
t(℃) 80.1 85 90 95 100 105x 0.962 0.748 0.552 0.386 0.236 0.11 解:利用拉乌尔定律计算气液平衡数据查例1-1附表可的得到不同温度下纯组分苯和甲苯的饱和蒸汽压PB *,PA*,由于总压P = 99kPa,则由x = (P-PB *)/(PA*-PB*)可得出液相组成,这样就可以得到一组绘平衡t-x图数据。
以t = 80.1℃为例 x =(99-40)/(101.33-40)= 0.962 同理得到其他温度下液相组成如下表根据表中数据绘出饱和液体线即泡点线由图可得出当x = 0.5时,相应的温度为92℃2.正戊烷(C5H12)和正己烷(C6H14)的饱和蒸汽压数据列于本题附表,试求P =13.3kPa下该溶液的平衡数据。
温度C5H12223.1 233.0 244.0 251.0 260.6 275.1291.7 309.3K C6H14248.2 259.1 276.9 279.0 289.0 304.8322.8 341.9饱和蒸汽压(kPa) 1.3 2.6 5.3 8.0 13.3 26.6 53.2 101.3解:根据附表数据得出相同温度下C5H12(A)和C6H14(B)的饱和蒸汽压以t = 248.2℃时为例,当t = 248.2℃时 PB* = 1.3kPa查得PA*= 6.843kPa得到其他温度下A¸B的饱和蒸汽压如下表t(℃) 248 251 259.1 260.6 275.1 276.9 279 289 291.7 304.8 309.3PA*(kPa) 6.843 8.00012.472 13.30026.600 29.484 33.42548.873 53.200 89.000101.300PB*(kPa) 1.300 1.634 2.600 2.826 5.027 5.300 8.000 13.300 15.694 26.600 33.250利用拉乌尔定律计算平衡数据平衡液相组成以260.6℃时为例当t= 260.6℃时 x = (P-PB *)/(PA*-PB*)=(13.3-2.826)/(13.3-2.826)= 1 平衡气相组成以260.6℃为例当t= 260.6℃时 y = PA*x/P = 13.3×1/13.3 = 1 同理得出其他温度下平衡气液相组成列表如下t(℃) 260.6 275.1 276.9 279 289x 1 0.3835 0.3308 0.0285 0y 1 0.767 0.733 0.524 0 根据平衡数据绘出t-x-y曲线3.利用习题2的数据,计算:⑴相对挥发度;⑵在平均相对挥发度下的x-y数据,并与习题2 的结果相比较。
(NEW)贾绍义《化工传质与分离过程》(第2版)笔记和考研真题详解
目 录绪 论0.1 复习笔记0.2 名校考研真题详解第1章 传质过程基础1.1 复习笔记1.2 名校考研真题详解第2章 气体吸收2.1 复习笔记2.2 名校考研真题详解第3章 蒸 馏3.1 复习笔记3.2 名校考研真题详解第4章 气液传质设备4.1 复习笔记4.2 名校考研真题详解第5章 液-液萃取5.1 复习笔记5.2 名校考研真题详解第6章 固体物料的干燥6.1 复习笔记6.2 名校考研真题详解第7章 其他传质与分离过程7.1 复习笔记7.2 名校考研真题详解绪 论0.1 复习笔记一、传质分离方法的分类依据物理化学原理的不同,传质分离过程可分为平衡分离和速率分离两大类。
1平衡分离过程平衡分离过程是指借助分离媒介(如热能、溶剂、吸附剂等),使均相混合物系统变为两相体系,再以混合物中各组分在处于平衡的两相中分配关系的差异为依据而实现分离的过程。
根据两相状态的不同,平衡分离过程可分为:(1)气液传质过程,如吸收(或脱吸)、气体的增湿和减湿。
(2)汽液传质过程,如液体的蒸馏和精馏。
(3)液液传质过程,如萃取。
(4)液固传质过程,如结晶(或溶解)、浸取、吸附(脱附)、离子交换、色层分离、参数泵分离等。
(5)气固传质过程,如固体干燥、吸附(脱附)等。
在平衡分离过程中,i组分在两相中的组成关系常用分配系数(又称相平衡比)K i来表示,即K i值的大小取决于物系特性及操作条件(如温度和压力等)。
组分i和j的分配系数K i和K j之比称为分离因子αij,即通常将K值大的当作分子,αij一般大于1。
当αij偏离1时,可采用平衡分离过程使均相混合物得以分离,a ij越大越容易分离。
2速率分离过程速率分离过程是指借助某种推动力,如浓度差、压力差、温度差、电位差等的作用,某些情况下在选择性透过膜的配合下,利用各组分扩散速度的差异而实现混合物分离操作的过程。
速率分离过程可分为:(1)膜分离;(2)场分离。
二、传质设备1对传质设备性能要求(1)单位体积中,两相的接触面积应尽可能大,两相分布均匀,避免或抑制短路及返混;(2)流体的通量大,单位设备体积的处理量大;(3)流动阻力小,运转时动力消耗低;(4)操作弹性大,对物料的适应性强;(5)结构简单,造价低廉,操作调节方便,运行可靠安全。
(NEW)贾绍义《化工传质与分离过程》(第2版)笔记和考研真题详解
目 录绪 论
0.1 复习笔记
0.2 名校考研真题详解第1章 传质过程基础1.1 复习笔记
1.2 名校考研真题详解第2章 气体吸收
2.1 复习笔记
2.2 名校考研真题详解
第3章 蒸 馏
3.1 复习笔记
3.2 名校考研真题详解第4章 气液传质设备
4.1 复习笔记
4.2 名校考研真题详解第5章 液-液萃取
5.1 复习笔记
5.2 名校考研真题详解第6章 固体物料的干燥
6.1 复习笔记
6.2 名校考研真题详解
第7章 其他传质与分离过程7.1 复习笔记
7.2 名校考研真题详解
绪 论
0.1 复习笔记
一、传质分离方法的分类
依据物理化学原理的不同,传质分离过程可分为平衡分离和速率分离两大类。
1平衡分离过程
平衡分离过程是指借助分离媒介(如热能、溶剂、吸附剂等),使均相混合物系统变为两相体系,再以混合物中各组分在处于平衡的两相中分配关系的差异为依据而实现分离的过程。
根据两相状态的不同,平衡分离过程可分为:
(1)气液传质过程,如吸收(或脱吸)、气体的增湿和减湿。
(2)汽液传质过程,如液体的蒸馏和精馏。
(3)液液传质过程,如萃取。
(4)液固传质过程,如结晶(或溶解)、浸取、吸附(脱附)、离子交换、色层分离、参数泵分离等。
(5)气固传质过程,如固体干燥、吸附(脱附)等。
在平衡分离过程中,i组分在两相中的组成关系常用分配系数(又称相平衡比)K i来表示,即
K i值的大小取决于物系特性及操作条件(如温度和压力等)。
组分i和j的分配系数K i和K j之比称为分离因子αij,即。
化工原理第二版夏清贾绍义课后习题解答带图
化工原理第二版夏清,贾绍义课后习题解答(夏清、贾绍义主编.化工原理第二版(下册).天津大学出版)社,.)第1章蒸馏1.已知含苯(摩尔分率)的苯-甲苯混合液,若外压为99kPa,试求该溶液的饱和温度。
苯和甲苯的饱和蒸汽压数据见例1-1附表。
t(℃) 85 90 95 100 105x解:利用拉乌尔定律计算气液平衡数据**,由于总压,P1-1查例附表可的得到不同温度下纯组分苯和甲苯的饱和蒸汽压P AB***t-x可得出液相组成,这样就可以得到一组绘平衡)/(P,则由P = 99kPax= (P-P-P)BAB.图数据。
以t = ℃为例 x =(99-40)/()=同理得到其他温度下液相组成如下表根据表中数据绘出饱和液体线即泡点线由图可得出当x = 时,相应的温度为92℃2.正戊烷(CH)和正己烷(CH)的饱和蒸汽压数据列于本题附表,试求P = 下该溶液的145612平衡数据。
温度 CH 125K CH14 6饱和蒸汽压(kPa)解:根据附表数据得出相同温度下CH(A)和CH(B)的饱和蒸汽压141256*= ℃时 P 以t = ℃时为例,当t = B*= 查得P A得到其他温度下A?B的饱和蒸汽压如下表t(℃) 248 251 279 289*(kPa) P A利用拉乌尔定律计算平衡数据平衡液相组成以℃时为例***)-Pt= ℃时 x = (P-P)/(P 当BAB=()/()= 1平衡气相组成以℃为例*x/P = ×1/ = 1 ℃时当 t= y = P A同理得出其他温度下平衡气液相组成列表如下t(℃) 279 289x 1 0y 1 0根据平衡数据绘出t-x-y曲线3.利用习题2的数据,计算:⑴相对挥发度;⑵在平均相对挥发度下的x-y数据,并与习题2的结果相比较。
解:①计算平均相对挥发度**计算出各温度下的相对挥发度理想溶液相对挥发度α= P:/P BA t(℃) α - - - - - - - -取℃和279℃时的α值做平均α= (+)/2 = m②按习题2的x数据计算平衡气相组成y的值当x = 时,y = ×[1+×]=同理得到其他y值列表如下t(℃) 279 289αx 1 0y 1 0'曲线和原先的t-x-y曲线如图③作出新的t-x-y4.在常压下将某原料液组成为(易挥发组分的摩尔)的两组溶液分别进行简单蒸馏和平衡蒸馏,若汽化率为1/3,试求两种情况下的斧液和馏出液组成。
化工原理第二版夏清贾绍义版上册课后习题答案天津大学
3.某流化床反应器上装有两个 U 型管 压差计,如本题附
第一章 流体流动
2.在本题附图所示的储油罐中盛有密度为 960 ㎏/㎥ 的油品,油面高 于罐底 6.9 m,油面上方为常压。在罐侧壁的下部有一直径为 760 mm 的圆孔, 其中心距罐底 800 mm,孔盖用 14mm 的钢制螺钉紧固。若螺钉材料的工作应力 取为 39.23×106 Pa ,
问至少需要几个螺钉? 分析:罐底产生的压力不能超过螺钉的工作应 力即
4. 本题附图为 远距离测量 控制装置, 用以测定分 相槽内煤油 和水的两相界面位置。已知两吹气管出口的距离 H = 1m,U 管压差计的指示液 为水银,煤油的密度为 820Kg/㎥。试求当压差计读数 R=68mm 时,相界面与油
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柴诚敬《化工原理》(第2版)配套题库章节题库传质与分离过程概论【圣才出品】
第7章传质与分离过程概论
一、选择题
根据双模理论,当被吸收组分在液体中溶解度很小时,已液相浓度表示的总传质系数()。
A.大于气相分传质系数;
B.近似等于液相分传质系数;
C.小于气相分传质系数;
D.近似等于气相分传质系数。
【答案】B
【解析】溶解度很小时,为液膜控制。
二、简答题
双膜论的主要论点有哪些?并指出官的优点和不足之处。
答:主要论点:
(1)相互接触的气液两相流体间存在着稳定的相界面,相界面两侧分别各有一个稳定的气膜和液膜,吸收质以分子扩散的方式通过此两膜;
(2)在两膜层以外的气液两相主体中,由于流体的充分湍动,吸收质的浓度基本上是均匀的、全部浓度变化集中在两膜层中,即阻力集中在两膜层内:
(3)在相界面处,气液两相达到平衡,即界面上没有阻力。
实验证明,在气速较低时,用双膜理论解释吸收过程是符合实际情况的,即提高速度,
可增大吸收率已为实践所证实。
根据这一理论的基本概念所确定的吸收速率关系,至今仍是填料吸收塔设计计算的主要依据。
界面更新对吸收过程是一重要影响因素,双模论对于这种情况并无考虑进去,这是它的局限性。
但当速度较高时,气液两相界面就处于不断更新的状态,并不存在稳定的气膜和液膜,。
化工原理第二版(下册)夏清贾绍义课后习题解答带图资料
化工原理第二版夏清,贾绍义课后习题解答(夏清、贾绍义主编. 化工原理第二版(下册). 天津大学出版)社,2011.8. )第1 章蒸馏1. 已知含苯0.5(摩尔分率)的苯- 甲苯混合液,若外压为99kPa,试求该溶液的饱和温度。
苯和甲苯的饱和蒸汽压数据见例1-1 附表。
t (℃)80.1 85 90 95 100 105x 0.962 0.748 0.552 0.386 0.236 0.11解:利用拉乌尔定律计算气液平衡数据查例1-1 附表可的得到不同温度下纯组分苯和甲苯的饱和蒸汽压PBAP = 99kPa ,则由x = (P-PB *)/(P*)/(P *-PA*) 可得出液相组成,这样就可以得到一组绘平衡t-x B图数据。
1以 t = 80.1 ℃为例 x = (99-40)/ (101.33-40 )= 0.962 同理得到其他温度下液相组成如下表根据表中数据绘出饱和液体线即泡点线由图可得出当 x = 0.5 时,相应的温度为 92℃2. 正戊烷( C 5H 12)和正己烷( C 6H 14)的饱和蒸汽压数据列于本题附表,试求 P= 13.3kPa 下该溶液的平衡数据。
温度 C 5H 12 223.1 233.0 244.0 251.0 260.6 275.1 291.7 309.3 K C 6H 14248.2 259.1 276.9 279.0 289.0 304.8 322.8 341.9饱和蒸汽压 (kPa) 1.3 2.65.38.013.3 26.6 53.2 101.3解: 根据附表数据得出相同温度下 C 5H 12(A )和 C 6H 14(B )的饱和蒸汽压 以 t = 248.2 ℃时为例,当 t = 248.2 ℃时 P B*=1.3kPa 查得 P A*= 6.843kPa得到其他温度下 A?B 的饱和蒸汽压如下表 t( ℃)248 251 259.1 260.6 275.1 276.9 279289 291.7 304.8 309.3P A *(kPa) 6.843 8.00012.472 13.30026.600 29.484 33.42548.873 53.200 89.000101.300 P B *(kPa) 1.300 1.634 2.600 2.826 5.027 5.300 8.000 13.300 15.694 26.600 33.250 利用拉乌尔定律计算平衡数据 平衡液相组成 以 260.6℃时为例当 t= 260.6 ℃时 x = (P-P B*)/(P* )/(P A B*-P *) *-P *)=(13.3-2.826 )/ (13.3-2.826 )= 1平衡气相组成 以260.6 ℃为例当t= 260.6 ℃时 y = PA*x/P = 13.3 × 1/13.3 = 1同理得出其他温度下平衡气液相组成列表如下 t( ℃) 260.6 275.1 276.9279289 x10.3835 0.3308 0.02852y 1 0.767 0.733 0.524 0根据平衡数据绘出t-x-y 曲线3.利用习题2 的数据,计算:⑴相对挥发度;⑵在平均相对挥发度下的x-y 数据,并与习题 2 的结果相比较。
贾绍义《化工传质与分离过程》(第2版)章节题库-第一章至第七章【圣才出品】
十万种考研考证电子书、题库视频学习平台圣才电子书第二部分章节题库第1章传质过程基础一、选择题1.在对流传热系数关联式中,反映流体物理性质对对流传热影响的准数是()。
A.努塞尔特准数N uB.普朗特准数P rC.雷诺准数R eD.格拉斯霍夫准数G r【答案】B2.在定态二元体系的传质过程中,引起某组分发生分子扩散的原因是()。
A.温度梯度B.压力梯度C.速度梯度D.浓度梯度【答案】D3.描述分子扩散的实验定律是()。
A.亨利定律B.菲克定律C.拉乌尔定律D.傅里叶定律【答案】B4.下述说法中正确的是()。
A.气相中的扩散系数大于液相中的扩散系数,故物质在气相中的扩散通量大于在液相中的扩散通量B.气相中的扩散系数小于液相中的扩散系数,故物质在气相中的扩散通量小于在液相中的扩散通量C.气相中的扩散系数与液相中的扩散系数在数量级上接近,故气液两相中可达到相同的扩散通量D.气相中的扩散系数大于液相中的扩散系数,但在一定条件下,气液两相中仍可达到相同的扩散通量【答案】D【解析】物质在气相中的扩散系数较在液相中的扩散系数大约105倍。
但是,液体的密度往往比气体大得多,因而液相中的物质浓度以及浓度梯度便可远远高于气相中的物质浓度及浓度梯度,所以在一定条件下,气液两相中仍可达到相同的扩散通量,选D。
5.双组分气体(A、B)进行稳定分子扩散,J A及N A分别表示在传质方向上某截面处溶质A的分子扩散速率与传质速率,当系统的漂流因数大于1时,|J A|()|J B|;|N A|()|N B|。
A.大于B.小于C.等于D.不确定【答案】C;A【解析】因为是双组分气体,所以系统中A和B的浓度梯度大小相等方向相反。
由菲克定律可知A和B的分子扩散速率也将大小相等方向相反。
然而因漂流因数大于1,说明产生了主体流动,结果增大了A的传递速率。
这里按习惯B为惰性组分。
6.下列各项中属于物性参数的是()。
A.气膜吸收系数k yB.分子扩散系数DC.结晶分离涡流扩散系数D ED.脱吸因数S【答案】B二、填空题1.漂流因子的数值等于1,表示______,已知分子扩散时,通过某一考察面PQ有四股物流:N A、J A、N B和N m。
化工原理第二版_(下册)夏清_贾绍义_课后习题解答
化工原理第二版夏清,贾绍义课后习题解答(夏清、贾绍义主编.化工原理第二版(下册).天津大学出版)社,2011.8.)第1章蒸馏1.已知含苯0.5(摩尔分率)的苯-甲苯混合液,若外压为99kPa,试求该溶液的饱和温度。
苯和甲苯的饱和蒸汽压数据见例1-1附表。
t(℃) 80.1 85 90 95 100 105x 0.962 0.748 0.552 0.386 0.236 0.11解:利用拉乌尔定律计算气液平衡数据查例1-1附表可的得到不同温度下纯组分苯和甲苯的饱和蒸汽压PB *,PA*,由于总压P = 99kPa,则由x = (P-PB *)/(PA*-PB*)可得出液相组成,这样就可以得到一组绘平衡t-x图数据。
以t = 80.1℃为例 x =(99-40)/(101.33-40)= 0.962 同理得到其他温度下液相组成如下表根据表中数据绘出饱和液体线即泡点线由图可得出当x = 0.5时,相应的温度为92℃2.正戊烷(C5H12)和正己烷(C6H14)的饱和蒸汽压数据列于本题附表,试求P =13.3kPa下该溶液的平衡数据。
温度C5H12223.1 233.0 244.0 251.0 260.6 275.1291.7 309.3K C6H14248.2 259.1 276.9 279.0 289.0 304.8322.8 341.9饱和蒸汽压(kPa) 1.3 2.6 5.3 8.0 13.3 26.6 53.2 101.3解:根据附表数据得出相同温度下C5H12(A)和C6H14(B)的饱和蒸汽压以t = 248.2℃时为例,当t = 248.2℃时 PB* = 1.3kPa查得PA*= 6.843kPa得到其他温度下A¸B的饱和蒸汽压如下表t(℃) 248 251 259.1 260.6 275.1 276.9 279 289 291.7 304.8 309.3PA*(kPa) 6.843 8.00012.472 13.30026.600 29.484 33.42548.873 53.200 89.000101.300PB*(kPa) 1.300 1.634 2.600 2.826 5.027 5.300 8.000 13.300 15.694 26.600 33.250利用拉乌尔定律计算平衡数据平衡液相组成以260.6℃时为例当t= 260.6℃时 x = (P-PB *)/(PA*-PB*)=(13.3-2.826)/(13.3-2.826)= 1 平衡气相组成以260.6℃为例当t= 260.6℃时 y = PA*x/P = 13.3×1/13.3 = 1同理得出其他温度下平衡气液相组成列表如下t(℃) 260.6 275.1 276.9 279 289x 1 0.3835 0.3308 0.0285 0y 1 0.767 0.733 0.524 0根据平衡数据绘出t-x-y曲线3.利用习题2的数据,计算:⑴相对挥发度;⑵在平均相对挥发度下的x-y数据,并与习题2 的结果相比较。
化工原理第二版夏清贾绍义版上册课后习题答案天津大学
第一章流体流动2.在本题附图所示的储油罐中盛有密度为 960 ㎏ / ? 的油品,油面高于罐底6.9 m,油面上方为常压。
在罐侧壁的下部有一直径为 760 mm的圆孔,其中心距罐底 800 mm,孔盖用 14mm的钢制螺钉紧固。
若螺钉材料的工作应力取为39.23 ×106 Pa ,问至少需要几个螺钉?分析:罐底产生的压力不能超过螺钉的工作应力即P油≤σ螺解:P螺 = ρgh× A = 960×9.81 ×(9.6-0.8)×3.14 ×0.76 2150.307×103Nσ螺 = 39.03 × 103×3.14 ×0.014 2×nP 油≤ σ螺得 n ≥ 6.23取n min= 7至少需要 7 个螺钉3 .某流化床反应器上装有两个U型管压差计,如本题附4.本题附图为远距离测量控制装置,用以测定分相槽内煤油和水的两相界面位置。
已知两吹气管出口的距离H = 1m,U管压差计的指示液为水银,煤油的密度为820Kg/?。
试求当压差计读数R=68mm时,相界面与油层的吹气管出口距离h。
分析:解此题应选取的合适的截面如图所示:忽略空气产生的压强,本题中 1-1′和 4- 4′为等压面, 2-2′和 3-3′为等压面,且1- 1′和 2-2′的压强相等。
根据静力学基本方程列出一个方程组求解解:设插入油层气管的管口距油面高h在 1-1′与 2-2′截面之间P1 = P2 + ρ水银 gR∵P= P4,P=P312且 P3 = ρ煤油 g h , P 4 = ρ水 g(H-h)+ ρ煤油 g( h + h )联立这几个方程得到ρ水银 gR =ρ水 g(H-h)+ρ煤油 g(h + h)- ρ煤油gh 即ρ水银 gR =ρ水 gH +ρ煤油 gh-ρ水 gh带入数据1.0 3×103×1 - 13.6×103×0.068 = h(1.0×103-0.82×103)h= 0.418 m5.用本题附图中串联U管压差计测量蒸汽锅炉水面上方的蒸气压,U管压差计的指示液为水银,两U管间的连接管内充满水。
贾绍义《化工传质与分离过程》(第2版)配套模拟试题及详解(二)【圣才出品】
贾绍义《化工传质与分离过程》(第2版)配套模拟试题及详解(二)一、选择题(每题3分,共15分)1.对于具有中等溶解度的气体吸收过程,要提高吸收系数,应减小()的阻力。
A.气膜B.气膜和液膜C.液膜D.相界面上【答案】B2.分别用平衡蒸馏和简单蒸馏分离原料数量和组成相同的物系,用平衡蒸馏所得馏出物气相总组成为x D1,用简单蒸馏所得馏出物气相总组成为x D2,若两种方法所得的气相量相同,则()。
A.B.C.D.无法判断【答案】A【解析】由于简单蒸馏的气相组成多是与开始阶段较高的液相组成相平衡的,而平衡蒸馏的气相组成只能与最终的较低的液相组成成平衡。
3.用萃取剂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),所获得的萃取液组成()。
A.增大B.减小C.不变D.不确定【答案】B4.当空气的t=t d=t w,说明空气的相对湿度Φ为()。
A.100%B.>100%C.<100%D.任意值【答案】A5.同一物料,如恒速段的干燥速率增加,则临界含水量();同一物料,在一定的干燥速率下,物料增厚,则临界含水量()。
A.减小B.增大C.不变D.变化不确定【答案】B;B【解析】(1)若恒速段干燥速率增加,则表面汽化速率增加,内部扩散速率与其相等时,速率随之增加,降速段会较早出现,使临界含水量增加。
(2)若物料厚度增加,则内部水分扩散阻力增加,扩散速率减小,使内部扩散控制阶段(即降速阶段)较早出现,使临界含水量增加。
二、填空题(每题4分,共20分)1.逆流操作中用纯溶剂吸收混合气中A,若塔板为无穷多,入塔Y b=8%,平衡关系为Y=2X,问(1)若液气比为2.5时,吸收率______。
(2)若液气比为1.5时,吸收率______。
【答案】100%;75%2.含低浓度难溶气体的混合气,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;若增大液相湍动程度,则气相总体积吸收系数值将______;若增加吸收剂的用量,其他操作条件不变,则气体出塔浓度Y2将______,溶质A的吸收率将______;若系统的总压强升高,则亨利系数E将______,相平衡常数将______。
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贾绍义《化工传质与分离过程》(第2版)配套模拟试题及详解(一)
一、选择题(每题3分,共15分)
1.利用气体混合物各组分在液体中溶解度的差异而使气体中不同组分分离的操作称为( )。
A .蒸馏
B .萃取
C .吸收
D .解吸
【答案】C
2.操作中的精馏塔,若维持
及进料位置不变,而减小,则有(
)。
A .D 增大,R 减小
B .D 不变,R 增加
C .
D 减小,R 增加
D .D 减小,R 不变
【答案】C 【解析】精馏段板数不变,所以当x F 减小时,为维持x D 不变,必须加大回流比,以提高精馏段塔板的分离能力。
又因不变,q 、F 不变,故随着R 增加,D 必减小。
3.若萃取相和萃余相在脱除溶剂后均与原料液的组成相同,则所用萃取剂的选择性系数()。
A.小于1
B.大于1
C.不确定
D.等于1
【答案】D
4.在恒定干燥条件下,将含水20%的湿物料进行干燥,开始时干燥速率恒定,当干燥至含水量为5%时,干燥速率开始下降,再继续干燥至物料恒重,并测得此时物料含水量为0.05%,则物料的临界含水量为()。
A.5%
B.20%
C.0.05%
D.4.55%
【答案】A
5.间歇干燥过程将某湿物料由含水量0.25kg水/kg绝干物料降至0.05kg 水/kg绝
于物料,测出物料的平衡含水量为0.007kg水
/kg绝于物料,物料的平衡分压保持
的最小含水量X=0.2kg水/kg绝干物料,干燥过程的临界含水量为
kg水/kg绝干物料,则降速阶段除去的结合水量为()。
A.0.2kg水/kg绝干物料
B.0.15kg水/kg绝干物料
C.0.16kg水/kg绝干物料
D.0.01kg水/kg绝干物料
【答案】B
二、填空题(每题4分,共20分)
1.在吸收操作过程中,保持气、液相流量、气相进口组成不变,若液相进口浓度降低,则塔内平均传质推动力将______,气相出口浓度将______。
【答案】增大;减小
2.在低浓度难溶气体的逆流吸收塔中,若其他条件不变而入塔液体量增加,则此塔的液相传质单元数N OL将______,而气相总传质单元数N OG将______,气体出口浓度将______。
【答案】减少;不变;降低
3.对填料塔气膜控制的逆流吸收过程,如其他操作条件不变,将气液流量同比例减小,则气体出塔组成y2将______,液体出塔组成x1将______。
【答案】不变;不变
4.设计连续精馏塔时,欲保持馏出液组成x D和易挥发组分的回收率不变,试定性判断改变如下操作参数(其他参数不变)时所需理论板将如何变化:
(1)增大回流比R ,______;
(2)提高操作压强p ,______;
(3)提高加料温度t F ,______;
(4)增大生产能力20%(仍能正常操作),______。
【答案】减小;增加;增加;不变5.某二元混合物用溶剂萃取,该设备为一个理论级,已知溶质A 和稀释剂B 的浓度(质量分数)比为:萃取相
,萃余相。
该操作条件下,溶剂的
选择性系数β=。
【答案】16三、简答题(每题7分,共35分)
1.吸收剂的进塔条件有哪三个要素?操作中调节这三个要素,分别对吸收结果有何影响?
答:吸收剂的入口条件包括流率L ,温度t 2,含量
x 2三大要素。
增大吸收剂用量,操作线斜率增大,出口气体含量下降。
降低吸收剂温度,气体溶解度增大,m 减小,平衡线下移,平均推动力增大。
吸收剂入口含量下降,液相入口处推动力增大,全塔平均推动力增大。
2.一正在运行中的精馏塔,由于前段工序的原因,使料液组成
下降,而F 、q 、R 、V '仍不变。
试分析
L 、V 、L '、D 、W 、
、将如何变化?
答:(1)L、V、L'、D、W分析
V=V'+(1-q)F,因为V'、q、F不变,所以V不变。
D=V/(R+1),因R不变,所以D不变。
W=F-D,因为F、D不变,所以W不变。
L=RD,因为R、D不变,所以L不变。
L'=V'+W,因为V'、W不变,所以L'不变。
(2)L/V、L'/V'分析
因为R不变,所以L/V不变。
因为V
'、W 不变,所以L'/V'不变。
(3)、分析
因为
L/V、L'/V'、、均不变,所以精馏段、提馏段的分离能力不变,结合
减小,可得减小、减小。
物料衡算考察:因为F 、D 、W 不变,所以减小,减小,减小可满足。
结果:减小、减小。
3.分配系数,是否说明所选择的萃取剂不适宜?如何判断用某种溶剂进行萃取分离的难易与可能性?
答:用k A值并不能判断萃取剂是否适宜。
分配系数k A表达了溶质在两个平衡液相中的分配关系。
显然k A值越大,萃取分离的效果越好。
k A值与联结线的斜率有关。
同一物系,其k A值随温度和组成而变。
无论k A为何值,只要萃取相脱除溶剂后,就具有分离效果。
选择性系数β为组分A、B的分配系数之比,其物理意义颇似蒸馏中的相对挥发度,
若β>1,说明组分A在萃取相中的相对含量比萃余相中的高,即组分A、B得到了一定程度的分离,显然k A值越大,k B值越小,选择性系数β就越大,组分A、B的分离也就越容易,相应的萃取剂的选择性也就越高;若β=1,即萃取相和萃余相在脱除溶剂S后将具有相同的组成,并且等于原料液的组成x F,说明A、B两组分不能用此萃取剂分离,换言之所选择的萃取剂是不适宜的。
4.干燥速率对产品物料的性质会有什么影响?
答:在恒速阶段,物料表面温度维持在湿球温度。
因此,即使在高温下易于变质、破坏的物料仍可在恒速阶段采用较高的气流速度,以提高于燥速率和热的利用率,在降速阶段,由于物料温度逐渐升高,物料性质因脱水产生各种物理化学变化,例如在表面形成坚硬的外壳,使干燥无法继续进行或者干裂、起皱等不良现象,常常对降速阶段的干燥条件严格加以控制。
5.简述超临界流体萃取的特点,为什么说超临界流体萃取具有精馏和萃取的双重特性?
答:超临界萃取的优点主要表现在:
(1)由于超临界流体的密度接近于液体,因此超临界流体具有与液体溶剂相同的溶解能力,同时它又保持了气体所具有的传递特性,从而比液体溶剂萃取具有更高的传质速率,能更快地达到萃取平衡。
(2)由于在接近临界点处,压力和温度的微小变化都将引起超临界流体密度的改变,从而引起其溶解能力的变化,因此萃取后溶质和溶剂易于分离且能节省能源。
(3)由于超临界萃取一般选用化学性质稳定、无毒无腐蚀性、临界温度不会过高或。