长江大学董盛富-8.4 吸收过程的设计型计算 (55)
长江大学化工董盛富-化工原理考试题及答5
化工原理考试题及答案姓名____________班级____________学号_____________成绩______________一、填空题：1.（2分）题号6007 第6章知识点100 难度容易某理想混合液, 其中一组平衡数据为x =0.508,y =0.720,此时平均相对挥发度为α=___________.***答案***2.4902.（3分）题号6034 第6章知识点300 难度容易某泡点进料的连续精馏塔中,进料组成x =0.35,系统的平均相对挥发度α=2.44, 当x =0.93时,达到此分离要求的最小回流比R =____.***答案***1.663.（2分）题号6098 第6章知识点300 难度容易Mecabe-Thiele(李开比-齐列）法精馏操作分析是以恒摩尔流假定为基础的，所谓恒摩尔流假定是指_________和________。
***答案***恒摩尔气化、恒摩尔溢流4.（3分）题号6116 第6章知识点500 难度中等精馏塔不正常的操作有：_____________________________________________________________。
***答案***液泛、严重漏液、严重液沫夹带5.（4分）题号6109 第6章知识点100 难度中等具有最大正偏差的溶液在P一x图上蒸气压出现_______点；而在t一x一y图上温度出现________点，在y-x图上出现______点，在该点时，气液相组成_______。
***答案***最高；最低共沸；拐，相同6.（5分）题号6057 第6章知识点320 难度较难某精馏塔的设计任务为：原料为F，x ，要求塔顶为x ，塔底为x 。
设计时若选定的回流比R不变，加料热状态由原来的饱和蒸汽加料改为饱和液体加料，则所需理论板数N ＿＿＿，提馏段上升蒸汽量V'＿＿＿＿，提馏段下降液体量L'＿＿，精馏段上升蒸汽量V＿＿＿＿，精馏段下降液体量L＿＿＿＿。
长江大学化工董盛富-化工原理考试题及答
化工原理考试题及答案姓名____________班级____________学号_____________成绩______________一、填空题：1.（3分）题号7001 第7章知识点100 难度容易20℃时,CO0.878(标)m m(H O),此时液相浓度C=________kmol.m.液相摩尔分率x=_________.比摩尔分率X=__________.***答案***0.0392 0.000705 0.0007062.（3分）题号7049 第7章知识点200 难度容易试填写下列各传质速率方程，使其完整N＝k A（＿＿＿＿）＝k A（＿＿＿＿）＝K A（＿＿＿＿）＝K A（＿＿＿＿）＝k A（＿＿＿＿）＝k A（＿＿＿＿）***答案***ｐ－ｐｃ3.（2分）题号7102 第7章知识点500 难度容易解吸是指使溶解于液体中的________________ 的操作。
***答案***溶质气体释放出来4.（3分）题号7038 第7章知识点100 难度容易吸收质是指＿＿＿＿＿＿＿＿；而吸收剂则是指＿＿＿＿＿____＿＿；惰性组分是指＿＿＿___________＿＿＿＿＿＿。
***答案***被液体吸收的组分，用于吸收的液体，不被吸收剂吸收的组分。
5.（3分）题号7004 第7章知识点100 难度容易0℃时,CO 1.713(标)m m(H O),此时液相浓度C=_________kmol.m.液相摩尔分率x=_________.比摩尔分率X=___________.***答案***0.0765 0.001375 0.001377二、选择题：1.（2分）题号6164 第6章知识点100 难度容易从沸点一组成图中可以看出：只有将混合液加热到（）才能从混合液中分出易挥发组分增多的蒸汽。
A. 液相区；B. 气相区；C. 气液共存区***答案***C2.（3分）题号7105 第7章知识点200 难度容易在吸收传质过程中，它的方向和限度，将取决于吸收质在气－液两相平衡关系，若要进行吸收操作，则应控制（）A. p〉pB. p〈pC. p＝p***答案***A三、判断题：1.（2分）题号6170 第6章知识点300 难度容易若过热蒸汽状态进料，q线方程的斜率＞0；( ）***答案***√2.（2分）题号6208 第6章知识点100 难度容易对理想溶液而言，其组分的挥发度可以用同温度下该组分的饱和蒸汽压的大小来表示。
长江大学董盛富-8.4 吸收过程的设计型计算 (211)
2005─2006学年 第 2 学期（闭卷B ） 《化工原理·下》课程考试试卷（高分子03级用） 注意：1. 本试卷共 4 页；2. 考试方式为闭卷，考试时间为120分钟；3. 姓名、学号（只填写班序号）必须写在指定地方。
一、填空题（24分） 1（4分） 某逆流吸收塔，用纯溶剂吸收混合气中易溶组分，假设填料层高为无穷大，入塔%8=Y （体积），平衡关系X Y 3=。
试求： ⑴ 若液气比（摩尔比，下同）为4时，吸收率=η ％。
⑵ 若液气比为2时，吸收率=η ％。
2（5分） 用水吸收空气中少量的氨（可视为气膜控制），总气量G 、气温t 、吸收液量L 及气体进出口组成21Y Y 、均不变，现因进塔水温升高，则总传质单元数OG N ；理论塔板数T N ；总传质单元高度OG H ；最小液气比min )/(G L ；相平衡常数m 。
3（2分） 用气相浓度p ∆为推动力所表示的传质速率方程有两种：以传质分系数表达的传质速率方程为 ，以总传质系数表达的传质速率方程为 。
4（5分） 用亨利系数E 表达的亨利定律表达式为 。
在常压下，20℃时，氨在空气中的分压为69.6mmHg ，与之呈平衡的氨水浓度为10（kgNH 3/100kgH 2O)，此时亨利系数=E ，相平衡常数=m 。
5（4分）q 的严格定义式为 。
饱和液体的=q ；饱和蒸汽的=q ；蒸汽是液体2倍的混合进料液的=q 。
6（4分）在二元普通连续精馏过程中，当其他条件均不变时，仅加大回流比R ，则可使塔顶产品的浓度D x ；若此时加热蒸汽量V '不变，则产品量D 。
若在增大R 的同时保持塔顶馏出量D 不变，必然要增加 ；那么塔顶冷却介质量将 。
二、选择题（6分）1（2分） 双膜理论认为吸收过程的阻力集中在（ ）。
A. 两膜层中； B. 界面上；C. 液膜之中；D. 气膜之中；2（2分） 在吸收塔某处，气相主体浓度025.0=y ，液相主体浓度01.0=x ，气相传质分系数)h kmol/(m 22⋅=y k ，气相总传质系数h)kmol/(m 5.12⋅=y K ，则该处气液界面上气相浓度i y 应为（ ），平衡关系x y 5.0=。
长江大学董盛富-84 吸收过程的设计型计算 (95).
《化工原理》考试试卷（A）（装备01级用）班级姓名班序考试方式闭卷成绩一、填空及选择题（20小题，每小题2分，共40分）1.根据流动边界层的概念，流体在管内作湍流流动时，从中心到管壁可以分为、和三层。
2.由实验确定直管摩擦系数λ与Re的关系。
层流区，摩擦系数λ与无关，λ与Re的关系为。
湍流区，摩擦系数λ与及都有关。
而完全湍流区，摩擦系数λ与无关，仅与有关。
3.在下面两种情况下，假如流体的流量不变，而圆形直管的直径减少二分之一，则因直管阻力引起的压力损失为原来的多少倍？A）两种情况都为层流：倍；B）两种情况都在阻力平方区：倍。
4.离心泵与往复泵启动与流量调节的不同之处是离心泵（），往复泵（）。
5.某一离心泵在运行一段时间后，发现吸入口真空表读数不断下降，管路中的流量也不断下降直至断流，经检查，电机、轴、叶轮均正常，可以断定泵内发生（），应检查进口管路是否有（）6.某同学进行离心泵特性曲线实验，启动泵后，出水管不出水，泵进口处真空表指示真空度很高。
真正的原因是（）（A）水温太高（B）真空表坏了（C）吸入管路堵塞（D）排出管路堵塞7.降尘室和沉降槽为气固或液固两相分离设备，它的生产能力与该设备的和有关，而与无关。
8.用一板框压滤机恒压过滤某悬浮液（过滤介质的阻力可忽略）。
试分析：（1）滤浆的温度升高而其他条件不变，则滤饼充满滤框所需时间将；（2）滤浆的固含量降低（设比阻不变）而其他条件不变时，滤饼充满滤框所需时间将。
（或变短、或变长、或不变）9.某炉气带出尘粒的粒度分布如下粒径（μm ） <3 3-5 5-60 >60质量分率（%） 2 2 46 50该炉气含尘量较大，其浓度为200g/m 3，炉气流量为10000m 3/h ，炉气温度为500℃。
在此温度下该炉气的性质接近空气，其粘度为μ=3.6×10-5(N/m 2)·s ，尘粒密度ρs =4000kg/m 3。
要求除尘效率达到98%以上，净化后气体所含粒子不大于3μm 。
长江大学董盛富-8.4 吸收过程的设计型计算 (203)
2005─2006学年 第 1 学期 （答案）《化工原理》课程考试试卷-上册（高分子、油工03级B 卷）注意：1. 本试卷共 4 页；2. 考试方式为闭卷，考试时间为120分钟；3. 姓名、学号（只填写班序号）必须写在指定地方；4. 若空间不够，请将答案写在试卷背面。
一、填空、判断与选择题（共40分）1.（2分）由离心泵基本方程式导出的理论压头曲线（H-Q 线）其形状是（ D ）。
（A ）抛物线； （B ）三次曲线； （C ）双曲线； （D ）直线2.（2分）在圆形直管内作无相变强制湍流的对流传热系数关联式来自（ B ）。
（A ）理论方法； （B ）因次分析和实验相结合的方法； （C ）因次分析法；（D ）数学模型法。
3.（2分）一包有石棉泥保温层的蒸汽管道，当石棉泥受潮后，其保温效果应（变差），主要原因是（石棉泥水λλ>，致使导热性变强，保温性变差）。
4.（2分）用一板框压滤机恒压过滤某悬浮液（过滤介质的阻力可忽略）。
试分析：（1）滤浆的温度升高而其他条件不变，则滤饼充满滤框所需时间将（变短）；（2）滤浆的固含量降低（设比阻不变）而其他条件不变时，滤饼充满滤框所需时间将（变长）。
（或变短、或变长、或不变）。
5.（2分）米糠油在管中作层流流动，若流量不变，管长不变，管径增加一倍，则摩擦阻力损失为原来的（1/16）倍。
6.（2分）某一离心泵在运行一段时间后，发现吸入口真空表读数不断下降，管路中的流量也不断下降直至断流，经检查，电机、轴、叶轮均正常，可以断定泵内发生（气缚），应检查进口管路是否有（泄漏）。
7.（2分）流体的位能是指在（重力）作用下，流体距（基准面）一定高度所具有的能量。
8.（2分）某长方形截面的通风管道，其截面尺寸为240×160mm ，其当量直径e d 为（192）mm 。
9.（2分）离心泵的性能曲线中的Q ~H 线是在（ C ）情况下测定的。
A. 效率一定；B. 功率一定；C. 转速一定；D. 管路)(∑+el l 一定。
长江大学董盛富-8.4 吸收过程的设计型计算 (73)
精馏练习题1．一操作中的精馏塔，进料q 、x F 一定。
为了满足扩大产量的要求，使加料量F 增加(在不明显影响塔板效率范围内)。
若保持D /F 和回流比R 不变，试分析x D 、x W 的变化。
2．一操作中的精馏塔，饱和蒸汽进料。
现前段工序操作不正常，使料液F 减少。
若x F 、q 、R 、V '仍保持不变，试分析塔顶，底的量和组成的变化情况。
3．一操作中的精馏塔，因料液预热器中加热蒸汽压力突然降低，致使进料热状况值q 增大。
现保持F 、x F 、R 、V '不变，试分析塔顶、底的组成及冷凝器负荷的变化情况。
4．一正在运行中的精馏塔，因前段工序的异常使料液组成x F 增加，若保持F 、q 、R 、D 不变，试分析x D 、x W 的变化趋势。
5．一操作中的精馏塔，因塔釜再沸器中加热蒸汽压力不够而使V '下降。
若F 、x F 、q 、回流量L 不变，试分析D 、W 、x D 、x W 的变化情况。
6．一操作中的精馏塔，F 、x F 、q 、V '、R 一定。
由于冷凝器中冷却水量加大致使原来的泡点回流变成冷回流。
试分析此时x D 、x W 及塔顶易挥发组分回收率的变化趋势。
7．一分离乙醇-水混合液的精馏塔，塔釜用直接水蒸汽加热。
若F 、x F 、q 、D 保持不变，而直接加热汽量增大。
此时x D 、x W 将如何变化？并与例6-8比较。
8．上题直接水蒸气加热精馏中，若保持F 、x F 、q 及加热水蒸气量不变，而调节回流比增大。
则塔顶、底的量及组成的变化情况又如何?9．如图6-23，一操作中的精馏塔，从提馏段中采出量为W '的液体侧线产品。
若保持F 、x F 、q 、R 及塔釜上升蒸汽量不变，而侧线采出量W '增大，则D 、W 、x D 、x W 、Wx '将怎样变化? 10．一精馏塔，除塔釜外只含一块理论板。
原料预热到泡点，由塔顶连续加入，4.0/,25.0==F D x F ，5.2=α，求(1)R ＝0；(2)R ＝2时的x D 、x W 值。
长江大学董盛富-8.4 吸收过程的设计型计算 (57)
石油大学硕士研究生入学考试试题（2001）一、填空（31分）1 流体在一段圆形水平直管中流动，测得平均流速为0.5m/s ，压强降为10Pa ，Re 为1000，问管中心处的点速度为（1）m/s 。
若流速增加为1m/s ，则压强降为（2）Pa 。
2 用离心泵在两敞口容器间输水，在同一管路中，若用该离心泵输送2200kg/m 1=ρ的某液体（该液体的其它性质与水相同），与输送水相比，离心泵的流量为（3），扬程（4），泵出口压力（5），轴功率（6）。
（变大，变小，不变，不确定）3 降尘室的生产能力只与降尘室的（7）和（8）有关，而与（9）无关。
4 当颗粒处于流化阶段，床层的压降约等于（10）。
5 外包绝热材料的蒸汽管道，当蒸汽压力增大时，绝热层外表面与空气之间的给热系数将（11），绝热材料的导热系数将（12）（增大、减小、不变、不确定），其主要原因是（13）。
6 黑体表面温度由40℃加热到347K ，则辐射能力增加为原来的（14）倍。
7 在精馏体系中，随塔设备操作压力增加，体系的分子量（15），塔内汽相体积负荷（16），液相体积负荷（17），这也就是为什么板式减压塔常常为（18）液泛控制，而加压塔为（19）液泛控制，同时在相同的处理量下，减压塔的塔径较加压塔（20）的主要原因。
8 水蒸汽蒸馏是（21），恒沸蒸馏是（22），萃取蒸馏是（23）。
9 萃取过程中，溶剂选择不仅要求对溶质A 具有（24），同时也要求对稀释剂B （25），一般要求两者（26），否则萃取过程难以实现。
而萃取蒸馏中一旦出现了萃取剂与体系液相出现了（27），则萃取蒸馏操作失效。
10 漂流因子是指（28）与（29）之比，反映了（30）对组分A （31）的影响。
二、计算题1（16分）用离心泵将密闭贮槽中20℃的水（密度为1000kg/m 3）通过内径为100mm 的管道送往敞口高位槽。
两贮槽液面高差为10m ，密闭槽液面上有一真空表P 1，其读数为600mmHg （真），泵进口处真空表P 2读数为294mmHg （真）。
长江大学董盛富吸收过程的设计型计算
思考题第八章 传质过程导论1.常用相组成的表示方法有哪几种？2.不同单位时通用气体常数R 值如何换算？3.质量比与质量分数、摩尔比与摩尔分数有何不同，它们之间的关系如何？4.对于二元气体混合物，当总的摩尔浓度为常数时，请证明分子扩散系数BA AB D D =5.某组分的绝对速度、扩散速度和平均速度各表示什么意义？6.试推导出等摩尔相互扩散和一组分通过另一停滞组分扩散（单向扩散）时的浓度分布式.7.传质的速度和通量为何有不同的表达方式，各种表达方式有何联系？8.分子传质（扩散）与分子传热（导热）有何异同？9.在进行分子传质时，主体流动是如何形成的，主题流动对分子传质通量有何影响？10.气体中扩散系数、液体中扩散系数和固体中扩散系数各与哪些因素有关，如何获取相应的分子扩散系数？11.对流传质与对流传热有何异同？12.提出对流传质模型的意义是什么？13.双膜模型、溶质渗透模型和表面更新模型的要点是什么，各模型求得的传质系数与扩散系数有何关系，其模型参数是什么？14.何为湍流传质的一层模型、两层模型和三层模型，各模型分别用哪一个类比关系式来表达？15.三传类比具有哪些理论意义和实际意义？16.对流传质系数有哪几种求解方法，其适用情况如何？第九章 气体吸收1.如何用相律来分析指导实验，举例说明之.2.Henry 定律有哪几种表达形式，其影响因素有哪些，各系数之间的相互关系如何，试作推导.3.相平衡关系在气体吸收中有什么作用？4.请写出6中总吸收速率方程和总传质系数的关联表达式5.试推导以()x x -*为总推动力时的总吸收系数的计算式.6.试分析气体或液体的流动情况如何影响吸收速率.7.试写出吸收塔并流操作时的操作线方程，并在X-Y 坐标图上示意地画出相应的操作线.8.如何建立填料层高度表达式，试作推导.9.试说明解读法、对数平均推动力法、数值积分法、梯级图解法求解传质单元数的方法和应用场合.10.传质单元高度、传质单元数的物理意义是什么？11.请证明当相平衡曲线为直线或弯曲不大时，梯级图解法中的梯级数目就代表传质单元数.12. 若吸收过程为低组分气体吸收，试推导总传质单元高度与分传质单元高度的关联表达式，气相总传质单元高度与液相总传质单元高度的关联表达式.气相总传质单元数与液相总传质单元数的关联表达式.13.若吸收过程的操作线和平衡线均为直线（1）试推导21ln 11Y Y S N OG ΔΔ-= （2）试证明传质单元数与理论级数的关系为S S N N OG T ln 1-= （3）说明O G T N N =成立的条件（4）试证明2121X X Y Y ΔΔΔΔ= 13.高浓度气体吸收过程有哪些特点，填料层高度的计算方法有哪些，其计算步骤如何？14.试推导板式吸收塔理论塔板数N 的计算公式.并指出在什么情况下OG N N =.15.如何应用吸收传质系数准数关联式计算吸收的传质系数？16.在选择吸收塔设计参数时应考虑哪些因素，如何选定设计参数？17.在吸收塔的调节中应注意什么问题？18.温度上升对吸收过程有什么影响，如何计算溶解热，如何确定实际的相平衡曲线？19.何为关键组分，怎样确定关键组分，如何处理多组分吸收中计算问题？20.化学吸收有什么特点，怎样处理化学吸收中的计算问题？21.常见的解吸方法有哪些，如何处理解吸中的设计型计算和操作型计算？第十章 液体蒸馏1.何谓理想物系，哪些物系可视为理想物系？2.非理想物系是由什么原因造成的，如何处理非理想物系的相平衡关系？3.Raoult 定律与Henry 定律的区别是什么？4.怎样利用Antoine 方程计算理想混合溶液的平衡温度？5.试推导简单蒸馏与平衡蒸馏的物料衡算方程，给出具体情况下的积分表达式，并比较简单蒸馏与平衡蒸馏的优劣.6.简述蒸馏的依据和精馏的原理，为什么说回流是工程手段，非此不能.7.简述精馏中的两个假设（恒摩尔流假设和理论级假设）的理论要点.8.试推导出两段操作线方程、进料线方程及两段汽液相流率的关联式.9.比较四种求算理论板数方法（逐板计算法、M-L 图解法、捷算法、焓浓图法）的优劣.10.如何选定回流比和进料热状况，二者是怎样影响精馏操作的？11.压力对汽-液平衡有何影响，一般如何确定精馏塔的操作压力？12.在精馏塔的设计中，如下因素如何影响理论板层数：（1）塔顶馏出液组成、回流比及回流液温度；（2）加料组成、热状况及进料位置.如何选择进料热状况；（3）进料量对塔板数有无影响，为什么？13.对不正常形状的汽-液平衡曲线，是否必须通过曲线的切点来确定最小回流比min R ，为什么？14.通常，精馏操作的回流比()min 2~1.1R R =，试分析根据哪些因素确定倍数的大小？15.在连续精馏塔中分离两组分理想溶液，提出如图所示的三种方案，并假定塔顶第一层理论板上升的蒸汽量为V ，kmol/h ，其组成为8.01=y ，操作回流比为2，物系的相对挥发度为2.5.试分析：（1）方案（a ）中的21t t 、如何确定，是否相等？（2）321L L L x x x 、、的大小；（3）321D D D x x x 、、的大小.16.什么是最佳进料位置，如何确定最佳进料位置，偏离最佳进料位置会导致什么情况发生？17.如何对精馏塔作热量衡算？18.直接水蒸气精馏与水蒸气蒸馏有什么不一样，其作用原理是什么？19.试简述间歇精馏在两种操作方式下的计算问题.20.几种特殊精馏方法（衡沸精馏、萃取精馏、盐效应精馏等）的比较.21.何谓清晰分割，如何用捷算法计算多组分精馏的理论塔板数？第十一章 气（汽）-液传质设备1.评价塔板性能的指标有哪些方面，开发新的塔板应考虑哪些问题？2.常见错流塔板和穿流塔板有哪些，其构造怎样，有什么优缺点，如何选择塔板类型？3.塔板上有哪些异常操作现象，它们是如何形成的，如何避免这些异常现象的发生？4.塔板负荷性能图的意义是什么？5.综合比较板式塔与填料塔的特点，说明板式塔与填料塔各适用于何种场合？6.评价填料性能的指标有哪些方面，开发新型填料应注意哪些问题？7.填料有哪些主要类型，各有什么特点，如何选择填料？8.填料塔的流体力学性能包括哪些方面，对填料塔的传质过程有何影响？9.在板式塔的设计计算中应计算哪些内容，其设计计算的步骤是什么？10. 在填料塔的设计计算中应计算哪些内容，其设计计算的步骤是什么？第十二章 液-液萃取1.相组成的表示方法，杠杆定律的证明，溶解度曲线的绘制.2.何谓临界混溶点，辅助曲线如何绘制？3.分配系数的计算及分配曲线的绘制.4.选择性系数的物理意义是什么，分情况()∞=>=βββ,1,1讨论之，并和相对挥发度比较.5.试说明萃取相最大脱溶剂组成与互溶度和温度的关系.6.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采用萃取方法分离？7.分配系数1<A k ，是否说明所选的萃取剂不适宜，如何判断用某种溶剂进行萃取分离的难易与可能性？8.温度对萃取分离效果有何影响，如何选择萃取操作的温度？9.如何确定单级萃取所能获得的最大萃取液组成？对于11<>A A k k 和两种情况确定方法是否相同？10.如何选择萃取剂用量或溶剂比？11.对于组分B 、S 部分互溶的物系如何确定最小溶剂用量？12.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？13.简述化学萃取的特点，对于一个确定的分离问题，根据哪些因素确定是采用化学萃取还是采用物理萃取方法进行分离？14.何为液泛和轴向混合，它们对萃取操作有何影响？15.根据哪些因素来决定是采用错流还是逆流操作流程？第十三章 固体物料的干燥1.湿空气有哪些性质，如何表达这些性质？2.湿球温度和绝热饱和温度有什么不同？测定湿球温度和绝热饱和温度时，若水的初温不同，对测定结果是否有影响，为什么？3.如何试算湿球温度和绝热饱和温度？4.湿空气的t-H 图是怎样绘制的？5.当湿空气的总压变化时，湿空气t-H 图上的各曲线将如何变化？在t 、H 相同的条件下，提高压力对干燥操作是否有利？为什么？6.湿空气t-H 图有什么用途，如何使用湿空气的t-H 图？7.干燥系统中的物料衡算应计算哪些内容，其计算公式如何？8.干燥系统中的热量衡算应计算哪些内容，其计算公式如何？9.何为干燥器的热效率？怎样计算干燥器的热效率？10.怎样用t-H 图表示空气通过干燥器的状态变化，分两种情况（理想和非理想）讨论之.11.对一定的水分蒸发量及空气离开干燥器时的湿度，试问应按夏季还是冬季的大气条件来选择干燥系统的风机？12.如何区别平衡水分和自由水分、结合水分和非结合水分？13.当空气的t 、H 一定时，某物料的平衡湿含量为*X ，若空气的H 下降，试问该物料的*X 有何变化？14.用一定相对湿度的热空气干燥湿物料中的水分，被除去的水分是结合水还是非结合水？为什么？15.何谓恒定干燥条件，怎样计算干燥时间？。
长江大学董盛富-8.4-吸收过程的设计型计算-(5)
9 习题相平衡9-1 总压为101.3kPa 下，用苯、甲苯的安托因方程(见例9-1)，求(1)温度为108℃及81℃时，苯对甲苯的相对挥发度；(2)用上述计算的相对挥发度的平均值αm ，计算苯-甲苯的汽-液平衡数据，并与书末附录中所列的实验值作比较(列表)。
[答：(1) 2.370，2.596；(2) 2.483]9-2 乙苯、苯乙烯混合物是理想物系，纯组分的蒸气压为：乙苯 tp +-=206.213225.142408240.6lg A 苯乙烯 tp +-=43.20958.144508232.6lg B 式中 ︒p 的单位是kPa ，t 为℃。
试求：(1)塔顶总压为8kPa 时，组成为0.595(乙苯的摩尔分数)的蒸气温度；(2)与上述气相成平衡的液相组成。
[答：(1) 65.33℃；(2) 0.512]9-3 乙苯、苯乙烯精馏塔中部某一块塔板上总压为13.6kPa ，液体组成为0.144(乙苯的摩尔分数)，安托因方程见上题。
试求：(1)板上液体的温度；(2)与此液体成平衡的气相组成。
[答：(1) 81.36℃；(2) 0.187]9-4 总压(绝压)为303.9kPa 下，含丁烷0.80、戊烷0.20(均为摩尔分数)的混合蒸气冷凝至40℃，所得的液、气两相成平衡。
求液相和气相数量(摩尔)之比。
已知丁烷(A)和戊烷(B)的混合物是理想物系，40℃下纯组分的饱和蒸汽压为：3kPa .373A = p ，kPa 1.117B = p 。
[答：1.35]9-5 某二元混合液100kmol ，其中含易挥发组分0.40。
在总压101.3kPa 下作简单精馏，最终所得的液相产物中，易挥发物为0.30(均为摩尔分数)。
试求：(1) 所得气相产物的数量和平均组成；(2)如改为平衡蒸馏，所得气相产物的数量和组成。
已知物系的相对挥发度为α＝3.0。
[答：(1) 31.3kmol ，0.619；(2) 38.0kmol ，0.563]物料衡算、热量衡算及操作线方程9-6 某混合液含易挥发组分0.24，在泡点状态下连续送入精馏塔。
长江大学董盛富-8.4 吸收过程的设计型计算 (65)
流体输送填空练习1.输送液体所用的机械大部分可分为（离心泵）和（正位移泵）两大类；输送气体所用的机械大部分可分为（通风机）、（鼓风机）、（压缩机）和（真空泵）等。
2.因泵内存在气体而导致吸不上液体的现象称为（气缚）；因泵内吸入口压力过低导致被输送液体在泵体内沸腾的现象称为（气蚀）。
3.对单位重量被输送液体所提供的机械能称为（扬程或压头），将单位重量被输送液体提升至一定高度，则此高度被称作（升举高度）。
4.在稳定流动中，单位时间内叶轮对流体所作的功等于同一时间内液体从叶轮进口处流到叶轮出口处的（动量矩变化）和（叶轮旋转角速度）的乘积。
5.泵内的机械能损耗可分为（容积损失）、（水力损失）、（机械损失）三种。
6.在离心泵的性能曲线中，密度对（）、（）和（）无影响，但对（）有影响。
而当粘度上升时（）、（）和（）都下降。
当运动粘度>20cSt时，应对离心泵的（）进行校正。
7.切割定律中的近似比为（）、（）、（）。
相似定律中的近似比为（）、（）、（）。
8.若离心泵和管路的其他参数不变，请写出下面几种情况下的流量变化：阀们关小（）；位置提高或压力增大（）；ΔP>0时密度增大（）；完全湍流时粘度增大（）；叶轮直径被切割（）；叶轮转速增大（）；两泵串联（）；两泵并联（）。
9.一台离心泵，其允许吸上真空度为5m。
现用此泵来输送密度为1060kg/m2的热盐水溶液，该溶液的饱和蒸气压为0.48kgf/cm2，溶液上方的绝对压力为0.6kgf/ cm2，吸入管线内的压头损失为0.5m。
则校正后允许吸上真空度为（）m；允许安装高度为（）m。
10.离心泵的工作点是（）与（）的交点。
11.离心泵的允许吸上真空度因地区（）、（）和（）而变化，使用时不太方便。
因此对输送某些沸点较低的油泵，又引入另一种表示气蚀性能的参数，即（）。
12.有下列输送任务，请提出合适的泵类型：（1）往空气压缩机的气缸中注润滑油（）（2）输送番茄浓汁至装罐机（）（3）输送带有结晶的饱和盐水至过滤机（）（4）将水从水池送至冷却水塔（塔高30m，水流量5000m3/h）（）（5）将洗衣粉浆液送到喷雾干燥器喷头中（喷头压力100atm 流量5 m3/h）（）（6）配合pH控制器，将碱液按控制的流量加进参与化学反应的物流中（）13.风量是气体通过（风机进风口）的体积流率，气体的体积以（）计。
长江大学董盛富-8.4 吸收过程的设计型计算 (58)
2002硕士学位研究生入学考试试题考试科目：化工原理适用专业：有机化工、环境工程、应用化学、精细化工所有试题答案写在答题本上，答案写在试卷上无效。
一、填空(30分)1 4℃水在SI制中密度为1000kg/m3，重度为-i上上—：在工程单位制中密度为』之l：·．重度为—ljl—··’' ' ' '2 流体在阻力平方区流动，若其它条件刁；变，则其压阵随着管子的相对袒之窜增加而·—』立L—随着流体的密度增大而—』王l—。
3 若离心泵入口处皋许的最低压力以．P，尤表示，大气压力以PI表示，汽蚀余量以Ah表．示，则允许吸上真空高度为；—上逆4 串联操作中的每台泵与其单独操作时相比，流量—上丛压头二工趾(较大，较小，不变)．·‘．5 流化床的压降随气速变化的大致蛔律是—上上l—··．．{6 含细小颗粒坤气流在哗室内除去小粒子(沉降在斯托克斯区)，正常情况下能]oo％．除圭盏扭m的粒子，现气体处理量增大一倍，原降尘室能100％除去的最小粒径应为·工业二11m。
．·7 SRV列管式换热器中，设置折流挡板，以提高旦上l蔗流速，设置隔扳以提高上丝翟流速，以达到强化传热的目的。
8 女?e管换爷器，吓隙有11冬6℃蒸汽冷凝，管内空气从20℃被加热到50℃，管壁掘度应伫近—一℃。
9十一十㈥沛拇作的吸收举中，某君面上的气相浓度为y<摩尔分率，下同)，泣相浓度为l芒一定混度下，气液相平衡关系为ye=mx。
·如果降低吸收剂的温度，使相平衡关系变为ye-----I／1'X，假设该截面上的两《g浓度及单袖传质系数保持不变，则传质总推动力上上i 传质总阻力中气相传质阻力—工上ll—，液相传质阻力—工ljl—，传质速g (17)一·(增大、减小、不变)10某二元精馏塔，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，如果保持提作压力不变，塔内混入一定量的惰性气体，那么温度计读数——l上上l—，物系的相对挥发度—上上ll—·1l如果精馏塔塔顶产品不合格，如何调节精馏塔操作，使产品合格，请列出三种方奉：工业二，—』2土l—，—』Z垃—·12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，强化对流传质可以考虑—(23)一和—上山—手段，13某二元液体混合物AB的量为100kg，含溶质A50％(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对其进行单级萃取，溶剂量为100kS，则萃取液E’中A的组成为—上型二，萃余液R’中A的组成为—』王上l—·(请将答案写在答题纸上)14某塔板的负荷性能图如右图所示，A为操作点，请世明该塔板的结4：勺存在{I-么以点—上型二。
长江大学化工原理下册吸收习题课资料
21．在逆流操作的吸收塔中，若吸收剂进塔浓度 xa 降低，其它操作条件不变， 则出塔气体组成ya（ ），出塔液体组成xb （ ），回收率（ ）。
22．低浓度逆流解吸塔操作时，若入塔液相浓度 xa 增加，而其它条件不变， 则液相总传质单元数NOL （ ），出塔液相浓度xb （ ），出塔解吸气 浓度ya（ ）。 23．吸收塔逆流操作时，若解吸因数 (mG)/L 增加，而气液进口组成及温度， 压力不变，则溶质回收率（ ），出塔液体浓度 xb （ ）。
12．对吸收因数 A=0.5的系统进行逆流吸收，当塔高无穷大时，（ A 塔顶达到气液平衡 B 塔底达到气液平衡 C 塔顶，塔底同时达到气液平衡 D 塔中没有一处达到气液平衡 ）
3
பைடு நூலகம்
13．在低浓度难溶气体的逆流吸收塔中，若其它条件不变而入塔液体量 增加，则塔的液相传质单元数 NL 将（ ），而气相总传质单元数 NOG 将（ ），其气体出口浓度ya 将（ ）。 14．某操作中的吸收塔，用清水逆流吸收气体混合物中的A组分，若 L 增加，其余操作条件不变，则出塔气体 ya （ ），出塔液体的浓度xb （ ），回收率（ ）。 15．低浓度难溶气体在填料塔中被逆流吸收时，若入塔气体量增加而其 它条件不变，则气相总传质单元高度HOG （ ），气相总传质单元数 NOG （ ），液相总传质单元数NOL （ ），出口气体组成ya （ ），出口液体组成xb （ ）。
吸收习题课
1．最小液气比(L/G)min 只对（ ）（设计型，操作型）有意义，实际操作时， 若(L/G)﹤(L/G)min ，产生结果是（ ）。 2．相平衡常数m=1，气膜吸收系数 ky=1×10-4Kmol/(m2.s)，液膜吸收系数 kx 的 值为ky 的100倍，这一吸收过程为（ ）控制，该气体为（ ）溶气体，气相 总吸收系数 KY=（ ） Kmol/(m2.s)。 3．某一吸收系统，若1/ky 》1/kx,则为气膜控制，若 1/ky《1/kx,则为液膜控制。 （正，误）。
长江大学董盛富-8.4 吸收过程的设计型计算 (54)
北京理工大学2003年攻读硕士学位研究生入学考试试题一、选择题（30分）1. 假定某气体可近似看作理想气体，当通过一直径为d 的管路进行输送时，绝对压力由入口处的p 1降到出口处的p 2，温度和粘度都保持不变，已知p 1=1.2p 2，则进口处的雷诺数Re 1与出口处的雷诺数Re 2的关系为 D（A ）21Re 2.1Re = （B ）12Re 2.1Re = （C ）12Re 44.1Re = （D ）21Re Re =因μμμρA dm dG du s ///Re ===，两截面的s m 和A 相同，故21Re Re =。
2. 某液体在一垂直直管内向上稳定流动，测得相距10m 两截面之间的压降为120kPa ，该液体的密度30kg/m 100=ρ，则流经此段管路的摩擦损失功为 B J/kg 。
（A ）219 （B ）21.9 （C ）20 （D ）110在两截面之间列机械能衡算式有：J/kg 9.21/=--=z g p w f ∆ρ∆3. 在离心泵的铭牌上一般都标有流量、扬程、效率等性能指标，下列为正确的解释的是 C 。
（A ）所标流量是最大流量 （B ）所标扬程是最大扬程（C ）所标效率是最高工作效率 （D ）所标扬程是最大流量时能达到的扬程4. 用离心泵把露天池内的液体送入高位槽，在正常工作时（有一定的流量），泵入口处完好的真空表上的读数为零，这是因为 A（A ）此泵的安装高度在液位以下 （B ）输送的流量比较小（C ）进水管比较光滑 （D ）被输送液体的粘度较小在池液面与泵入口之间列机械能衡算式有：∑=+--=0)2/()(2入f e e s e w u g z z p ρρ 即∑>+=-0)2/()(2入f e e s w u g z z ρρ，亦即e s z z >5. 下列各因素中 C 对液体在管内作强制湍流时的对流传热系数没有影响。
（A ）流速 （B ）导热系数 （C ）压强 （D ）粘度根据因次分析，液体在圆管内作强制湍流时有：),,,,,(ρλμαp c d u f =，与压强无关。
长江大学董盛富-84 吸收过程的设计型计算 (243).
8.3 吸收过程数学描述8-10 对低含量气体吸收或解吸，由x y y k m k K +=11出发，试证OG OL 1N AN =。
[答略]8-11 低含量气体逆流吸收，试证： 21OG ln /11y y L mG N ∆∆-= 式中 1e 11y y y -=∆为塔底的吸收推动力；2e 22y y y -=∆为塔顶的吸收推动力。
证明如下：证明一：直接引用N OG 的定义式[]][ln 11ln 11ln 11)()()(ln 11)(ln 11)1(ln 11])/[()1(])/[(]))(/)[(1(ln 11)(])/[()1(])/[()1(ln 11)/()/()1(])/()1[(11))(/())(/(]))(/[(21221122112121222211222211222212222222122112222212222222222OG 121212证毕全塔物料衡算有：代入得将变换得用代入得将y y S y y y y S mx y mx y S x x m y y S mx y mx x x m y S mx y mx y y S y S m S L G mx y mx Sy y S S x y L G x S x y L G x y y L G S S x y y L G x x y L G x S x y L G x S S L mG S x y G L x S x y G L x S d Smx y y x x G L y mx y x x G L y x x G L d y y dy N e e x x e x x y y e ∆∆-=---=---=-=------=-----=⎥⎦⎤⎢⎣⎡=--+--=-+--++---=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-=-+--+--==-+--+--=⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡=+-=-+-+-=-=⎰⎰⎰ 证明二：对于低浓度气体吸收，操作线和相平衡关系均为直线，因此可直接引用N OG 对数平均推动力的计算公式⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---=-----=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛------=------=-=212121221121212211212121221122112121ln )/()(11ln )/()(11ln )()()]/()ln[()()(y y y y x x m y y y y y y x x m mx y mx y x x m y y y y mx y mx y mx y mx y y y y y y N e e m OG ∆∆∆（证毕）⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---=∴==--⇒-=-212121212121212121ln 11ln /11ln )/()(11)()()(y y S y y L mG y y y y x x m N S LmG y y x x m y y G x x L OG∆∆∆∆∆∆ 8-12 用纯溶剂对低浓度气体作逆流吸收，可溶组分的回收率为η，采用的液气比是最小液气比的β倍。
长江大学董盛富-8.4吸收过程的设计型计算（1）
长江大学董盛富-8.4吸收过程的设计型计算（1）8.5 吸收过程的操作型计算8-20 某吸收塔用25mm×25mm 的瓷环作填料，充填高度5m ，塔径1m ，用清水逆流吸收流量为2250m 3/h 的混合气。
混合气中含有丙酮体积分数为5％，塔顶逸出废气含丙酮体积分数降为0.26％，塔底液体中每千克水带有60g 丙酮。
操作在101.3kPa 、25℃下进行，物系的平衡关系为y ＝2x 。
试求：(1)该塔的传质单元高度H OG 及容积传质系数K y a ；(2)每小时回收的丙酮量，kg/h 。
[答：(1) 0.695m ，0.0467kmol/(m 2·s)；(2) 253kg/h ]解：y 1 = 0.05，y 2 = 0.0026，x 2 = 0，y = 2x ，G = 2250m 3/h 。
出塔液相组成：0183.018/158/060.058/060.01=+= x 操作的液气比：593.200183.00026.005.02121=--=--=x x y y G L 脱吸因素：7713.0593.2/2/===L mG S 传质单元数：17.700026.00183.0205.0ln 7713.011ln 112211=-?--=---=mx y mx y S N OG 于是：m 697.017.75===OG OG N H H 气相流率：h)kmol/(m 19.1171785.0298314.822503.10122?===ΩRT V p G t 有效体积传质系数：s)kmol/(m 0467.0h)kmol/(m 14.168697.019.11722?=?===OG y H G a K (2)每小时回收的丙酮量kg/h 253581785.0)0026.005.0(19.117)(221=-?=-=A M y y G W Ω8-21 某填料吸收塔高2.7m ，在常压下用清水逆流吸收混合气中的氨。
长江大学董盛富-8.4 吸收过程的设计型计算 (93)
2004─2005学年 第 1 学期 《化工原理》课程考试试卷（应化01级重修A 卷） 注意：1. 本试卷共 3 页； 2. 考试方式为闭卷，考试时间为120分钟； 3. 姓名、学号（只填写班序号）必须写在指定地方。
一、填空、判断与选择题（共30分） 1.流体的位能是指在 作用下，流体距 一定高度所具有的能量。
（2分） 2.米糠油在管中作层流流动，若流量不变,管长不变,管径增加一倍，则摩擦阻力损失为原来的______倍。
（3分） 3.在柏努利方程中，若能量衡算基准不同则其表达形式不同。
请完成下面的填空： 如以J/kg 表示，则可表示为 ； 若以J/N 表示，则可表示为 ；若以3J/m 表示，则可表示为 。
（3分） 4.某长方形截面的通风管道,其截面尺寸为60×40mm ，其当量直径e d 为 。
（2分） 5.离心泵的性能曲线中的Q H ~线是在（ ）情况下测定的。
A. 效率一定； B. 功率一定； C. 转速一定； D. 管路()∑+e l l 一定。
（2分） 6.为避免发生气蚀现象，应使离心泵内的最低压力（ ）输送温度下液体的饱和蒸汽压。
（2分）A. 大于；B. 小于；C. 等于7.悬浮在静止流体中的固体微粒在重力作用下，沿重力方向作自由沿降时，会受到 三个力的作用。
当此三个力的 时，微粒即作匀速沉降运动。
此时微粒相对于流体的运动速度，称为 。
（3分）8. 当微粒与流体的相对运动属于滞流时，旋转半径为1m ，切线速度为20m/s ，同一微粒在上述条件下的离心沉降速度等于重力沉降速度的（ ）。
（3分）A. 2倍；B. 10倍；C. 40.8倍9. 欲提高降尘室的生产能力一倍，应将降尘室的高度增加一倍。
（ ）（？，？） （2分）10. 实现传热过程的设备主要有如下三种类型： 、 、 。
（2分）11. 一包有石棉泥保温层的蒸汽管道，当石棉泥受潮后，其保温效果应 ，主要原因是 。
（2分）12. 平壁稳定传热过程，通过三层厚度相同的不同材料，每层间温度变化如图所示，试判断321λλλ、、的大小顺序 ，以及每层热阻的大小顺序_________________________。
长江大学董盛富-84 吸收过程的设计型计算 (88).
1 2004─2005学年 第2 学期 《化工原理》课程考试装备01级重修试卷（开卷） 注意：1. 本试卷共4页； 2. 考试时间：120min ；3. 姓名学号必须写在指定地方。
一、填空题（17分） 1.（8分）按右图所示填空 1）直线ab 称为________线； 2）直线cd 称为线；_________线； 3）直线ef 称为线；________线； 4）馏出液浓度x D ________； 5）残液浓度x W ___； 6）进料浓度x F ； 7）回流比R =_______； 8）进料状态 q ________ 。
2.（3分） 吸收质是指 ；而吸收剂则是指 惰性组分是指 。
3.（2分）某炉气含SO 28.1％（体积），在一条件下，测得与其成平衡的溶液浓度为0.003（摩尔分率），则其相平衡常数值为 。
4.（4分）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，吸收过程推动力（*-y y ） 。
二、选择题（4分） 1.（2分）通常所说的离心通风机的风压是指（ ） A. 静风压 B. 动风压 C. 全风压 2.（2分）导热是（ ）热量传递的主要方式。
A. 固体中 B. 液体中 C. 气体中三、判断题（4分）1.（2分）流体在水平管内作稳定连续流动时，当流经直径小处，流速会增大（）；其静压强也会升高。
（）2.（2分）热量传递过程的规律与流体流动过程相似，流速越大，则其过程的阻力越大。
（）四、问答题（8分）1.（4分）采用多级压缩对生产工艺有何好处？2.（4分）说明流体流动类型对给热系数的影响。
五、计算题（67分）1.（12分）用离心泵经Ф57×3.5mm的钢管, 将敞口贮槽内的有机溶剂(密度为800kg/m3,粘度为20cP)输送到反应器中。
设贮槽内的液面离反应器内的液面高度保持16m，见附图。
长江大学董盛富-8.4 吸收过程的设计型计算 (235)
10 习题板式塔10-1 某筛板塔在常压下以苯-甲苯为试验物系，在全回流下操作以测定板效率。
今测得由第9、第10两块板(自上向下数)下降的液相组成分别为0.652与0.489(均为苯的摩尔分数)。
试求第10块板的默弗里湿板效率。
[答：0.758]10-2 甲醇-水精馏塔在设计时规定原料组成x F＝0.40，塔顶产品组成为0.90，塔釜残液组成为0.05(均为甲醇的摩尔分数)，常压操作。
试用O′connell关联图估计精馏塔的总塔效率。
[答：0.41]10-3 一板式吸收塔用NaOH水溶液吸收氯气。
氯气的摩尔分数为2％，要求出塔摩尔分数低于0.002%。
各块塔板的默弗里板效率均为50％，不计液沫夹带，求此塔应有多少块实际板。
NaOH溶液与氯气发生不可逆化学反应，可设相平衡常数m＝0。
[答：10]10-4 某厂常压操作下的甲苯-邻二甲苯精馏塔拟采用筛板塔。
经工艺计算知某塔板的气相流量为2900m3/h，液相流量为9.2m m3/h。
试用弗尔的泛点关联图以估计塔径。
有关物性数据：气相密度为3.85kg/m3，液相密度为770 kg/m3，液体的表面张力为17.5Mn/m。
根据经验选取板间距为450mm、泛点百分率为80％，单流型塔板，溢流堰长度为75％塔径。
[答：1.2m]填料塔10-5 某填料精馏塔用以分离氯仿-l，l-二氯乙烷，在全回流下测得回流液组成x D＝8.05×10-3，残液组成x W＝8.65×10-4(均为1，1-二氯乙烷的摩尔分数)。
该塔的填充高度8m，物系的相对挥发度为α＝1.10，问该种填料的理论板当量高度(HETP)是多少?[答：0.356m]10-6 在装填(乱堆)25mm×25mm×2mm瓷质拉西环之填料塔内，拟用水吸收空气-丙酮混合气中的丙酮，混合气的体积流量为800m3/h，内含丙酮体积分数5％。
如吸收是在101.3kPa、30℃下操作，且知液体质量流量与气体质量流量之比是2.34。
长江大学董盛富-8.4 吸收过程的设计型计算 (80)
[1]在( D )情况下，出现液膜控制的吸收操作。
(A)平衡线y =f (x )斜率很小； (B)溶解度系数H 很大(C)系统符合亨利定律； (D)亨利系数E 很大平衡线y=f(x)斜率很小,表明气体易溶,应出现气膜控制,而不是液膜控制；溶解度系数H 很大,表明气体溶解度大,应出现膜控制,而不是液膜控制；系统符合亨利定律,表明气体易溶,液相非稀溶液,因此不可能是液膜控制；亨利系数E 很大表明气体难溶,则必然是液膜控制。
[2]已知CO 2水溶液在二种温度t 1、t 2下的亨利系数分别为E1＝144MPa ，E2＝188MPa ，则________。
(A)t 1＝t 2； (B)t 1＞t 2； (C)t 2＞t 1； (D)不确定温度上升，溶解度下降，亨利系数增大。
根据题意，由于E 2＞E 1，所以t 2＞t 1。
[3]常压下用水吸收二氧化碳的低浓度系统,如在水中加碱，此系统( )。
(A)kG 和KG 都明显增大； (B)kG 减小，KG 增大(C)kG 基本不变，KG 增大； (D)kG 和KG 都基本不变加碱中和碳酸，减少了液膜阻力，使总吸收系数KG 增大，而气膜的kG 基本不变，KG 不可能不变。
[4]在( )(A)(C) [5] (A) (C)[6](b)。
设L[7]单元数N OL，出塔气体y a(A)N OL↑，y a↑，x b↑(B)N OL↓，y a↑，x b↑(C)N OL不变，y a↑，x b↑(D)N OL不变，y a，x b↑NOL=S×N OG，S=mG/L，N OG 都不变化，所以N OL操作线必向上平移，而N OG 结论应是(C)。
[8]出塔浓度xb将( )。
(A)ya↑，xb↓(B)ya↑，xb↑(C)ya↓，xb↓(D)ya↓，xb↑填料层高度ho不变，↑，但一般Kya≌kya∝G的NoG=ho/HoG应增加，。
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华东理工大学2001年硕士研究生入学考试试题一、简答题（20分）1. 流体流动过程中，稳定性是指什么？定态性是指什么？流体流动过程中的稳定性是指流动系统对外界扰动的反应。
任何一个系统若受到一个瞬时的扰动，使其偏离平衡状态，而在扰动消失之后，该系统能够自动恢复到原有平衡状态，则称该平衡状态是稳定的。
反之，若在扰动消失之后该系统自动地进一步偏离原有平衡状态，则称该平衡状态是不稳定的。
简言之，平衡状态可按对瞬时扰动的响应分为稳定的平衡状态和不稳定的平衡状态。
流体流动过程中的定态性是指有关流动参数随时间的变化情况。
若系统参数只随位置变化不随时间变化的系统称为定态系统。
反之，系统参数既随位置变化，又随时间变化的系统称为非定态系统。
2. 简述因次论指导下的实验研究方法的主要步骤。
主要步骤：（1）析因实验——寻找影响过程的主要因素；（2）规划实验——减少实验工作量；（3）数据处理——实验结果的正确表达。
3. 在表面过滤方式中，何谓架桥现象？在表面过滤方式中，并非只有粒径大于过滤介质空隙直径的颗粒才能被截留在过滤介质的表面，实际上，直径小于过滤介质孔径的颗粒亦能被截留在过滤介质的表面上，这是因为架桥现象所致。
不同粒径的颗粒可在空隙处相互搭接，使原有空隙变小，从而小于原有空隙直径的颗粒亦能被截留下来。
这种现象称之为“架桥现象”。
4. 简述旋风分离器性能指标分割直径的概念。
旋风分离器分割颗粒临界直径的大小是其主要性能指标之一。
其能分割出的临界直径的大小可根据以下三点假设推导出来：（1）颗粒与气体在旋风分离器内的切线速度恒定，与所在位置无关，且等于在进口处的速度；（2）颗粒沉降过程中所穿过的气流最大厚度等于进气口宽度；（3）颗粒与气流的相对运动为层流。
根据上述假设有：si c u N B d ρπμ9= （式中各参数的意义略） 式中c d 为能100%除去的最小颗粒的粒径。
实际上由于旋风分离器内气流流动的复杂性，很难满足上述的三点简化假设，因此要使c d 以上的颗粒100%的除去是不可能的。
5. 液体沸腾的必要条件有哪两个？（1）液体必须过热；（2）具有汽化核心。
6. 循环型蒸发器中，降低单程汽化率的目的是什么？在循环型蒸发器中，提高循环速度的重要性不仅在于提高沸腾给热系数，更重要的是在于降低单程汽化率。
在同样蒸发能力下，循环速度愈大，单位时间内通过加热管的液体量愈多，溶液一次通过加热管后汽化的百分数愈低，这样溶液在加热管壁面附近的局部浓度增高现象可以减轻，加热面上的结垢现象可以延缓。
溶液浓度愈高，为减轻结垢所需的循环速度愈大。
故需降低单程汽化率。
7. 筛板塔的汽液接触状态有哪三种？各有什么特点？（1）鼓泡接触状态：当孔速较低时，通过筛孔的气流断裂成气泡在板上液层中浮升，塔板上两相呈鼓泡接触状态。
此时，塔板上存在着大量的清液，气泡数量不多，板上液层表面十分清晰。
由于气泡数量较少，液层内部气泡之间很少相互合并，只有在液层表面附近才有气泡的相互合并成较大气泡并随之破裂。
在鼓泡接触状态，两相接触面积为气泡表面积，由于气泡数量少，气泡表面的湍动程度较低，故鼓泡接触状态的传质阻力较大。
（2）泡沫接触状态：随着孔速的增加，气泡数量急剧增多，气泡表面连成一片并且不断发生合并与破裂。
此时，板上液体大部分是以液膜的形式存在于气泡之间，仅在靠近塔板表面处才能看到少许清液。
这种接触状态称为泡沫接触状态。
和鼓泡接触状态不同，泡沫接触状态下的两相传质表面不是为数不多的气泡表面，而是面积很大的液膜，此液膜高度湍动而且不断合并和破裂，为两相传质创造了良好的流体力学条件。
在泡沫接触状态，液体仍为连续相，而气体仍为分散相。
（3）喷射接触状态：当孔速继续增加，动能很大的气体从筛孔以射流形式穿过液层，将板上的液体破碎成许多大小不等的液滴而抛于塔板上方空间。
被喷射出去的液滴落下以后，在塔板上汇聚成很薄的液层并再次破碎成液滴抛出。
气液两相的这种接触状态为喷射接触状态。
在喷射接触状态下，两相传质面积为液滴的外表面。
液滴的多次形成与合并使传质表面不断更新，也为两相传质创造了良好的流体力学条件。
在喷射接触状态，液体为分散相，气体为连续相，这是喷射状态与泡沫状态的根本区别。
由喷射状态转变为泡沫状态的临界点为转相点。
实际应用中，两相接触不是泡沫状态，就是喷射状态，很少采用鼓泡接触状态的。
其特征分别是不断更新的的液膜表面和不断更新的液滴表面。
8. 简述萃取（三元物系）过程中的临界混溶点、选择性系数？（1）临界混溶点：当加入的溶质A 至某一浓度，使两共轭相的组成无限趋近而变为同一相，表示这一组成的点称之为临界混溶点。
（2）选择性系数：溶质A 在两相中含量的差异可用选择性系数来表达，其定义为：BA B A B A k k x x y y ==//β （相当于精馏操作中的相对挥发度） 1>β时，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。
A A A x y k /=越大，B B B x y k /=越小，则B A k k /=β越大，组分A 、B 越容易分离。
1=β时，B A k k =，即E 相和R 相在脱出了S 后具有相同的组成，且等于原料液的组成，这说明混合液A 、B 不能用S 萃取分离。
∞=β时，则0=B y ，B 和S 完全不互溶，所选S 最理想。
9. 在恒定干燥条件下，将含水35%（湿基）的湿物料进行干燥，开始时干燥速度恒定，当干燥至含水量为8%（干基）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0.08% （干基）。
则物料的临界含水量为 8% （干基），平衡含水量为 0.08% （干基），自由含水量为 53.77% （干基）。
10. 简述干燥中的临界含水量受哪些因素的影响。
固体物料在恒速干燥终了时的含水量称为临界含水量，而从中扣除平衡含水量后的则称之为临界自由含水量。
临界含水量不仅与物料本身的结构、分散程度有关，也受干燥介质条件（流速、温度、湿度）的影响。
物料分散越细，临界含水量越低；等速阶段的干燥速率越大，临界含水量越高。
二、（20分）一列管式换热器，内有219⨯φmm 的钢管33根，管长1.5m ，单管程。
现将此换热器用来冷凝某工艺物料的蒸汽，壳程蒸汽的冷凝温度为90℃，蒸汽侧热阻、管壁热阻可忽略。
冷却水走管程，进口温度为C 511︒=t ，流量为21m 3/h 。
试求：（1）蒸汽冷凝量为多少？冷却水的出口温度为多少？（0.522kg/s ， 40.7℃）（2）夏季时，冷却水进口温度为25℃，若冷却水流量不变，则蒸汽冷凝量为多少？（0.451kg/s ）已知冷却水的比热K)0J/(kg 418⋅=p C ，粘度s 1mPa ⋅=μ，密度30kg/m 100=ρ，导热系数6W .0=λ K)/(m ⋅物料蒸汽的气化潜热J/kg 102.16⨯=r 。
（设以上物性不随温度变化）。
解：（1）依题意，热阻集中在管内侧，只考虑管内的对流热阻，故应以换热管的内表面为计算基准较为合理，即i i K α=，流通面积：2223m 0058001503378507850...nd .S i =⨯⨯==，换热面积：2m 331.25.1015.014.333=⨯⨯⨯==L d n A i i π，管内流速：1m/s )0058303600(21=⨯==./S /Q u ，水的质量流量： 5.833kg/s 36002110002=⨯=/m s 。
()()10000150001011000101503>=⨯⨯⨯==-/./du Re i i μρ 96766010141803..//C Pr i i pi i =⨯⨯==-λμK)W/(m 4384967615000)0150.60(0230)(0230240804080⋅=⨯⨯==...i .i i i i ../.Pr Re d /.λα2W/m 1022133124384=⨯=.A K i iC 7.40419.03600/418010002110221901590ln ln 22222112︒=⇒=⨯⨯==--=--=-t C m A K t t T t T t t t p s i i s s m ∆ 2kg/s 52.0)102.1/()157.40(4180833.5/)(612221=⨯-⨯⨯=-=r t t C m m p s s（2）因冷却水流量不变，且物性不随温度变化，则i i K α=不变。
于是有：0.451kg/s 522.0157.40252.47)()(C 2.47419.0902590ln 112121122212221s122=⨯--=-'-'='-'-'='︒='⇒='--s s p s p s s m t t t t m t t c m t t c m r m r m t t 所以：又三、（20分）欲按下图流程设计吸收塔。
已知05.01=y （摩尔分率，下同），吸收率9.0=η，h)kmol/(m 1502⋅=G ，004.03=x ，015.02=x ，1/32=L L ，塔顶处液气比（摩尔比）为0.5，全塔的5m .0=OG H ，相平衡关系x y 5.0=。
L 2在塔内液相组成与2x 相同处加入。
试求：（1）所需塔高（2.943m ）（2）若L 2与L 3合并后由塔顶加入，试定性分析所需塔高将发生什么变化？并在x y ~图上画出上述两种进料方案的操作线。
（所需塔高增加） 解：（1）005.0)9.01(05.0)1(13=-⨯=-=ηy y 塔上半段的吸收推动力：因m G L =/3，即操作线与平衡线平行（见图解），于是有：003.0004.05.0005.033321=⨯-=-===mx y y y y m ∆∆∆在第二股吸收液入塔处的气相浓度2y0105.0015.05.0003.0222=⨯+=+=mx y y ∆全塔物料衡算得出塔液相浓度1x 0545.0)()(1223312331=⇒--+=-x x L x L x L L y y G塔下半段的吸收推动力： 00975.0)]015.05.00105.0/()0545.05.005.0ln[()015.05.00105.0()0545.05.005.0(2=⨯-⨯-⨯--⨯-=m y ∆11051.400975.00105.005.0833.1003.0005.00105.022121321=-=-==-=-=m OG m OG y y y N y y y N ∆∆ 所需塔高：m 942.2)(21=+=OG OG OG N N H H（2）两股吸收液合并后从塔顶进入，混合后液相浓度为0095.02/)015.0004.0(3=+='x ，对应的气相平衡浓度00475.00095.05.033=⨯='=*'x m y ，出塔气组成（005.03=y ）接近平衡点数值。