陈敏恒《化工原理》(第4版)(下册)课后习题(液体精馏)【圣才出品】

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陈敏恒《化工原理》(第3版)(下册)章节题库-液体精馏(圣才出品)

第9章液体精馏一、选择题1．在精馏实验中，达到稳定后，塔顶气相的温度读数明显偏高，若测温仪表本身无问题，那么主要问题是（）。

A．塔釜的加热功率过大B．塔顶冷凝器的冷却水流量太小C．釜内料液中轻组分浓度过低，或其他原因造成塔顶物料中轻组分浓度太低。

【答案】C2．当分离沸点较高而且又是热敏性混合液时，精馏操作压力应采用（）；分离常温常压为气体的混合物时，操作压力应采用（）。

A．减压，加压B．加压，减压C．减压，常压【答案】A3．常压下釆用简单蒸馏与平衡蒸馏分离某液体混合物，在原料初始组成与汽化率相同的条件下，简单蒸馏所得馏出物中易挥发组分的平均组成为x D1，平衡蒸馏的组成为x D2，则（）。

A．x D1＜x D2B．x D1＝x D2D1D2D．不能判断【答案】C4．精馏中引入回流，下降的液相与上升的气相发生传质，使上升中的易挥发组分浓度提高，最恰当的说法是由于（）。

A．液相中易挥发组分进入气相，B．气相中难挥发组分进入液相，C．液相中易挥发组分和难挥发组分同时进入气相，但其中易挥发组分较多，D．液相中易挥发组分进入气相和气相中难挥发组分进入液相的现象同时发生。

【答案】D5．精馏过程的操作线为直线，主要基于（）。

A．塔顶泡点回流B．理想物系C．恒摩尔流假设D．理论板假定【答案】C6．当精馏塔操作压力降低时，物系的相对挥发度会（），此时若其它操作条件不变，塔顶馏出液组成将（）。

A．增大C．不变D．不确定【答案】A；A7．一操作中精馏塔，若保持（塔釜上升蒸气量）不变，而增大回流比R，则（）。

A．x D增大，x W增大B．x D增大，x W减小C．x D减小，x W增大D．x D减小，x W减小【答案】A8．二元溶液连续精馏计算中，进料热状态的变化将引起以下线的变化（）。

A．平衡线B．操作线和q线C．平衡线和操作线D．平衡线与q线【答案】B9．设计精馏塔时，若将塔釜由原来的直接蒸汽加热改为间接蒸汽加热，而保持进料量、进料热状况、塔顶馏出液量、馏出液浓度及回流比等不变，则提馏段操作线斜率（），残液浓度（）。

化工原理下册(陈敏恒)思考题(整理版)

第八章气体吸收1、吸收的目的和基本依据是什么?吸收的主要操作费用花费在哪?吸收的目的是分离气体混合物。

基本依据是气体混合物中各组份在溶剂中的溶解度不同。

操作费用主要花费在溶剂再生，溶剂损失。

2、选择吸收溶剂的主要依据是什么?什么是溶剂的选择性?溶解度大，选择性高，再生方便，蒸汽压低损失小。

溶剂对溶质溶解度大，对其他组份溶解度小。

3、E、m、H三者各自与温度、总压有何关系?m=E/P=HC M/P，m、E、H均随温度上升而增大，E、H基本上与总压无关，m反比于总压。

4、工业吸收过程气液接触的方式有哪两种?级式接触和微分接触。

5、扩散流J A,净物流N,传递速率N A相互之间有什么联系和区别?N A=J A+NC A/C M，N=N M+J A+J B。

(主体流动N M)J A、J B浓度梯度引起；N M微压力差引起；N A溶质传递，考察所需。

6、漂流因子有什么含义?等分子反向扩散时有无漂流因子?为什么？P/PBm（漂流因子）表示了主体流动对传质的贡献。

无漂流因子。

因为没有主体流动。

7、气体分子扩散系数与温度、压力有何关系?液体分子扩散系数与温度、粘度有何关系?D气∝T1.81/P，D液∝T/μ。

8、修伍德数、施密特数的物理含义是什么?（P14）Sh=kd/D表征对流传质速率与扩散传质速率之比。

Sc=μ/(ρD)表征动量扩散系数与分子扩散系数之比。

9、传质理论中，有效膜理论与表面更新理论有何主要区别?表面更新理论考虑到微元传质的非定态性，从k∝D推进到k∝D0.5。

10、传质过程中，什么时侯气相阻力控制?什么时侯液相阻力控制?mK y<<K x时，气相阻力控制；mK y>>K x时，液相阻力控制。

11、低浓度气体吸收有哪些特点?①G、L为常量，②等温过程，③传质系数沿塔高不变。

12、吸收塔高度计算中，将N OG与H OG分开,有什么优点?分离任务难易与设备效能高低相对分开，便于分析。

陈敏恒《化工原理》(第4版)配套模拟试题及详解【圣才出品】

陈敏恒《化工原理》（第4版）配套模拟试题及详解一、选择题（每题3分，共30分）1．在板框过滤机中，如滤饼不可压缩，介质阻力不计，当过滤压差增加一倍时，其过滤速率为原来的（）倍。

A．B．1C．2D．4【答案】C2．湿空气在换热器中与传热介质进行热交换，（1）如空气温度降低，其湿度肯定不变；（2）如空气温度升高，其湿度肯定不变。

则正确的判断是（）。

A．两种提法都对B．两种提法都不对C．（1）对，（2）不对D．（2）对，（1）不对【答案】D【解析】当t减小到以下时，由于空气中水汽凝结的液态水，使空气中水汽质量减小，从而使H减小，当t增加或t减小，且t在以上时，H将保持不变。

3．流率为800 kmol/h、组成为0.4的二元理想溶液精馏分离，要求塔顶产品组成达到0.7，塔底残液组成不超过0.1，泡点进料，回流比为2.5。

要使塔顶采出量达到500 kmol/h，应采取措施（）。

A．增加塔板数B．加大回流比C．改变进料热状况D．增加进料量【答案】D【解析】由的物料衡算式知，400（kmol/h）。

当x D、x W、x F均确定后，只有改变F才可改变D，其他几种措施只能改变分离能力。

4．板框压滤机洗涤速率为恒压过滤最终速率的1/4，这一规律只有在（）时才成立。

A．过滤时的压差与洗涤时的压差相同；B．滤液的粘度与洗涤液的粘度相同；C．过滤压差与洗涤压差相同且滤液的粘度与洗涤液的粘度相同；D．过滤压差与洗涤压差相同，滤液的粘度与洗涤液的粘度相同，且过滤面积与洗涤面积相同【答案】C5．萃取剂加入量应使原料和萃取剂的和点M位于（）。

A．溶解度曲线上方区B．溶解度曲线下方区C．溶解度曲线上D．纵坐标轴上【答案】B【解析】和点M位于溶解度曲线下方的两相区才能进行萃取操作。

6．对于恒速干燥阶段，下列哪个描述是错误的（）。

A．干燥速度与气体的性质有关B．干燥速度与气体的流向有关C．干燥速度与气体的流速有关D．干燥速度与物料种类有关【答案】D【解析】恒速干燥阶段，干燥速度与物料种类无关，取决于干燥介质气体的状态及流速、空气与物料的接触方式。

陈敏恒《化工原理》(第4版)(下册)课后习题(液体精馏)【圣才出品】

第9章液体精馏（一）习题相平衡9-1 总压为101.3kPa 下，用苯、甲苯的安托因方程，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）。

解：已知：苯（A ）-甲苯（B ）溶液，，，。

求：（1）；（2）表。

（1）t 1＝108℃时kPa P P A A 8.222348.28.2201081211031.6lg ==+-=︒︒，kPa P P B B 0.94972.15.2191081345080.6lg ==+-=︒︒，370.20.948.2221===︒︒B A P P αt 2＝81℃时018.28.220811211031.6lg =+-=︒A P ，kPa P A 33.104=︒604.15.219811345080.6lg =+-=︒B P ，kPa P B 19.40=︒596.219.4033.1042===︒︒B A P P α（2）相对挥发度的平均值为由求得苯-甲苯的汽液平衡数据及实验值如表9-2-1所示。

表9-2-1最大误差为。

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 t P A +-=︒206.213225.142408240.6lg苯乙烯 tP B +-=︒43.20958.144508232.6lg式中p °的单位是kPa ，t 的单位为℃。

试求：（1）塔顶总压为8kPa 时，组成为0.595（乙苯的摩尔分数）的蒸汽温度；（2）与上述汽相成平衡的液相组成。

解：已知：乙苯（A ）-苯乙烯（B ）溶液理想物系，P ＝8kPa ，y A ＝0.595，t P A +-=︒206.213225.142408240.6lg ，tP B +-=︒43.20958.144508232.6lg 。

求：（1）t ；（2）x A 。

陈敏恒《化工原理》(第4版)(下册)章节题库(液液萃取)【圣才出品】

对
于单级萃取，两相处于平衡状态，敬与溶解度曲线的交点 E 为萃取相。又因为
通过 E 点作水平线与溶解度曲线交于 R，即为萃余相。连线与的交点为和点 M，从图可读得 M 点在横坐标上的读数为 0.51。根据杠杆定律可得
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6．一般来说，温度降低，互溶度将______，萃取分离的效果______。【答案】变小；变好
7．请写出三种液液萃取的工业设备名称：______、______、______。【答案】混合-澄清槽；填料萃取塔；筛板萃取塔
三、简答题
1．何谓萃取操作的选择性系数 β？什么情况下 β＝∞？
答：选择性系数 β 定义如下：
5．在 A、B 二组分混合溶液中加入纯溶剂 S，混合后分为二个平衡液层 E 相和 R 相, 已知 E 相含 40%A（质量%，下同）、3%B；R 相中含 29%A、70%B。则 A 组分在 E 相和 R 相得分配系数 kA 等于______，溶剂的选择性系数等于______。
【答案】1.379；32.18
C．不变
D．不确定
【答案】B
7．选用溶剂进行萃取操作时，其必要条件为（）。 A．分配系数 B．萃取相含量 C．选择性系数 β＞1 D．分配系数【答案】C
8．单级萃取中，在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萃取剂，所得萃余相浓度将（）。
A．增大 B．减小 C．不变 D．不确定【答案】A
3．双组分液液萃取分离时，根据相律，其自由度为______，当两相平衡时，组成占有一个自由度，则______和______可自由选择。
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陈敏恒《化工原理》(第4版)(下册)课后习题(第11~14章)【圣才出品】

陈敏恒《化工原理》（第4版）（下册）课后习题第11章液液萃取（一）习题单级萃取11-1现有含醋酸15％（质量分数）的水溶液30kg，用60kg纯乙醚在25℃下作单级萃取，试求：（1）萃取相、萃余相的量及组成；（2）平衡两相中醋酸的分配系数，溶剂的选择性系数。

物系的平衡数据如表11-2-1所示。

表11-2-1在25℃下，水（B）-醋酸（A）-乙醚（S）系统的平衡数据（均以质量分数表示）解：已知：x F＝15%，F＝30kg，S＝60kg，单级萃取，求：（1）E，R，x，y；（2），β。

图11-2-1（1）由得图中M 点。

用内插法过M 点作一条平衡联结线，得平衡时R、E 相。

由图中读得各组分组成，，且量得，。

根据杠杆定律（2）由于，从图11-2-1中读得，故6.14064.01064.0/5.015.01/1=--=--=︒︒︒︒A A A Ax x y y β11-2如图11-2-2所示为溶质（A），稀释剂（B）、溶剂（S）的液液相平衡关系，今有组成为x F 的混合液100kg，用80kg 纯溶剂作单级萃取，试求：（1）萃取相、萃余相的量及组成；（2）完全脱除溶剂之后的萃取液E°、萃余液R°的量及组成。

图11-2-2解：已知：如图11-2-2所示。

求：（1）E，R，y A ，x A ；（2）︒E ，︒R ，︒A y ，︒Ax 。

（1）由，量得，得M 点。

用内插法过M 点作一条平衡联结线，得平衡时R、E 相，从图11-2-2中读得故（2）从图11-2-2中读得x F ＝0.29，16.0=︒A x ，77.0=︒A y 。

物料衡算式解得11-3醋酸水溶液100kg，在25℃下用纯乙醚为溶剂作单级萃取。

原料液含醋酸x F ＝0.20，欲使萃余相中含醋酸x A ＝0.1（均为质量分数）。

试求：（1）萃余相、萃取相的量及组成；（2）溶剂用量S。

已知25℃下物系的平衡关系为y A ＝1.356201.1Ax ；y S ＝1.618－0.6399exp（1.96y A ）；x S ＝0.067＋1.43273.2A x ，式中y A 为与萃余相醋酸浓度x A 成平衡的萃取相醋酸浓度；y S 为萃取相中溶剂的浓度；x S 为萃余相中溶剂的浓度。

陈敏恒《化工原理》(第4版)(下册)课后习题(第8~10章)【圣才出品】

系统，
，则
液相推动力气相推动力
8-5 某逆流吸收塔塔底排出液中含溶质 x＝2×10－4（摩尔分数），进口气体中含溶质
2.5％（体积分数），操作压强为 101kPa。气液相平衡关系为 y＝50x。
现将操作压力由 101kPa 增至 202kPa，问塔底推动力（y－ye）及（xe－x）各增加至
原有的多少倍。
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解：已知：G＝l6kmol/（m2·h），p＝l01.3kPa，kya＝64.6kmol/（m3·h），kLa＝16.6kmol/ （m3·h），pA＝4.62cA，（pA：kPa，cA：kmol/m3）。求：（1）Kya，HOG；（2）液相阻力
解：已知：查
图 8-2-3 。求。
，饱和蒸汽压 pA1＝4.24kpa，则
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pB1 101.3 4.24 97.06kPa
pB2 101.3kPa
pBm
pB2 ln
pB1 pB2
101.3 97.06 ln 101.3
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陈敏恒《化工原理》（第 4 版）（下册）课后习题
第 8 章气体吸收
（一）习题气液相平衡 8-1 在盛水的鼓泡吸收器中通入纯 C02 气，如图 8-2-1 所示，经长期接触后测得水中 C02 的平衡溶解度为 2.857×10－2mol/L 溶液。鼓泡器中的总压为 l01.3kPa，水温 30℃，溶液的密度ρm＝996kg/m3。求亨利系数，并将此实验值与文献值 E＝188.5MPa 作比较。

化工原理第四版陈敏恒答案

综合型计算4-13．拟用一板框压滤机在恒压下过滤某悬浮液，已知过滤常数K =7.5×10-5m 2/s 。

现要求每一操作周期得到10m 3滤液，过滤时间为0.5h 。

悬浮液含固量φ=0.015(m 3固体/m 3悬浮液)，滤饼空隙率ε=0.5，过滤介质阻力可忽略不计。

试求：（1）需要多大的过滤面积？（2）现有一板框压滤机，框的尺寸为0.65m×0.65m×0.02m ，若要求仍为每过滤周期得到滤液量10m 3，分别按过滤时间和滤饼体积计算需要多少框？（3）安装所需板框数量后，过滤时间为0.5h 的实际获得滤液量为多少？解：（1）τK q =235/3.0180010.7m m 675=⨯⨯=-2m 7.20.36710q V A 2=== （2）按过滤面积需要框个330.65227.2a 2A n 22=⨯== 3饼m 0.3090.0150.510.01510φε1V φV =--⨯=--= 按滤饼体积需要框个饼370.650.020.309ba V n 22=⨯==取37个(3) 安装37个框 A=37×2×0.652=31.3m 2τK q =235/3.0180010.7m m 675=⨯⨯=-不变V=qA=0.367×31.1=11.4 m 3传热综合型计算6-31. 质量流量为7200kg/h 的某一常压气体在250根Ф25×2.5mm 的钢管内流动，由25℃加热到85℃，气体走管程，采用198kPa 的饱和蒸汽于壳程加热气体。

若蒸汽冷凝给热系数1α= 1×104 W/(m 2.K)，管内壁的污垢热阻为0.0004W K m /2⋅，忽略管壁、管外热阻及热损失。

已知气体在平均温度下的物性数据为：c p =1kJ/(kg ·K)，λ= 2.85×10-2W/(m.K)，μ=1.98×10-2mPa s ⋅。

陈敏恒《化工原理》(第4版)(下册)章节题库(第8~10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陈敏恒《化工原理》（第4版）（下册）章节题库第8章气体吸收一、选择题1．吸收过程中，当L 增大，G 减小时，则推动力将（），传质单元数将（）。

A．增大，增大B．增大，减小C．减小，减小D．减小，增大【答案】B 2．在吸收操作中，以液相组成差表示的吸收塔某一截面上的总推动力为（）。

A．B．C．D．【答案】A3．纯水吸收操作时，入塔气体浓度升高，L/G 及出口吸收液中要求不变，则气体出塔浓度将（），吸收率η将会（）。

十万种考研考证电子书、题库视频学习平台圣才电子书A．增大，增大B．减小，增大C．增大，减小D．减小，减小【答案】A4．在下列吸收过程中，属于气膜控制的过程是（）。

A．水吸收氧B．水吸收氢C．水吸收氨D．水吸收二氧化碳【答案】C5．吸收过程的推动力为（）。

A．气相浓度与液相浓度之差B．气相实际浓度与平衡浓度之差C．气相温度与液相温度之差D．气相实际温度与平衡温度之差【答案】B6．在吸收系数的准数关联式中，反映物性影响的准数是（）。

A．ShB．ReC．GaD．Sc【答案】D7．用水吸收低浓度，如果在水中加入碱，则此时会（）。

A．变小B．变大C．不变D．不确定【答案】B8．某低浓度逆流吸收塔在正常操作一段时间后，发现气体出口含量y2增大，原因可能是（）。

A．气体进口含量y1下降B．吸收剂温度降低C．入塔的吸收剂量减少D．前述三个原因都有【答案】C9．高含量气体吸收与低含量气体吸收的根本区别在于（）。

A．高含量气体的吸收率高B．低含量气体难以吸收C．高含量气体的L和G不为常数D．低含量气体吸收塔出口浓度较低【答案】C10．在吸收塔某处，气相主体浓度y＝0.025，液相主体浓度x＝0.01，气相传质分系数，气相总传质系数，则该处气液界面上气相浓度y i应为（），已知气液平衡关系是y＝0.5x。

A．0.02B．0.01C．0.015D．0.005【答案】B11．吸收过程的吸收因数A表示为（）。

化工原理第四版陈敏恒答案

综合型计算4-13.拟用一板框压滤机在恒压下过滤某悬浮液，已知过滤常数K=7.5 X 15m 2/s 0 现要求每一操作周期得到10m 3滤液，过滤时间为0.5h 。

悬浮液含固量（|）=0.015（m 3 固体/m 3悬浮液），滤饼空隙率E =0.5,过滤介质阻力可忽略不计。

试求：（1）需要多大的过滤面积？（2）现有一板框压滤机，框的尺寸为0.65mX 0.65mX 0.02m 若要求仍为每过滤周期得到滤液量 10m 3,分别按过滤时间和滤饼体积计算需要多少框？（3）安装所需板框数量后，过滤时间为0.5h 的实际获得滤液量为多少？解：（1） q=jKF =〃5 :10〜1800= 0.367m 3/m 2(2)按过滤面积需要框 n = £ = 27.2 2 = 33个2 a 2 0.65、, V3 10x0.015V 饼= --------------------- = ------------------------------------1—… 1—0.5—0.015 按滤饼体积需要框 n = V3=—0.309 2 = 37个ba 0.02 0.65取37个(3) 安装 37 个框 A=37X 2X 0.652=31.3m 2q =T K 7 =17.5 m 10晨 1800 = 0.367m 3 / m 2 不变V=qA=0.367X 31.1=11.4 m 3V _ 10 q -0.367= 27.2m 2=0.309 m 3传热综合型计算6-31.质量流量为7200kg/h 的某一常压气体在250根①25X 2.5mm 勺钢管内流动, 由25c 加热到85C,气体走管程，采用198kPa 的饱和蒸汽于壳程加热气体。

若蒸汽冷凝给热系数“产1 xf(W/(m 2K),管内壁的7^垢热阻为0.0004m 2 ‘K/W, 忽略管壁、管外热阻及热损失。

已知气体在平均温度下的物性数据为： C p =1kJ/(kg ・ K),入=2.8510-2W/(m.K),仙=1.9810-2mPa s 。

陈敏恒《化工原理》(第4版)(下册)课后习题(气体吸收)【圣才出品】

第8章气体吸收（一）习题气液相平衡8-1 在盛水的鼓泡吸收器中通入纯C02气，如图8-2-1所示，经长期接触后测得水中C02的平衡溶解度为2.857×10－2mol/L溶液。

鼓泡器中的总压为l01.3kPa，水温30℃，溶液的密度ρm＝996kg/m3。

求亨利系数，并将此实验值与文献值E＝188.5MPa作比较。

图8-2-1解：已知：溶液。

求：实验值。

将此实验值与文献值E＝188.5MPa作比较。

查30℃水的饱和蒸汽压，。

长期通入后，有对于稀溶液，则故对文献值相对误差为%21.05.1885.1881.188＝－－8-2 惰性气与C02的混合气中含CO 230%（体积分数），在1MPa （表压）下用水吸收，如图8-2-2所示。

设吸收塔底水中溶解的CO 2达到饱和，此吸收液在膨胀槽中减压至20kPa （表压）,放出大部分CO 2，然后再在解吸塔中吹气解吸。

设全部操作范围内水与CO 2的平衡关系服从亨利定律，操作温度为25℃。

求1kg 水在膨胀槽中最多能放出多少千克CO 2气。

图8-2-2解：已知：，吸收塔底部达饱和。

求：水在膨胀槽中放出的量G 。

查系统，，令当地大气压为，则对稀溶液，其比质量分率，故8-3 20℃的水与N2气逆流接触以脱除水中溶解的O2气。

塔底入口的N2气中含氧0.1%（体积分数），设气液两相在塔底达到平衡，平衡关系服从亨利定律。

求下列两种情况下水离开塔底时的最低含氧量，以mg/m3水表示。

（1）操作压强为101.3kPa（绝压）。

（2）操作压强为40kPa（绝压）。

解：已知：用N2逆流吸收溶解于水中的塔底达平衡。

求：（1）p＝101.3kPa（绝对压力）时，c min（mg/m3水）；（2）p＝40kPa（绝对压力）时，c min （mg/m3水）。

（1）查20℃，O2-H2O系统，，则故（2）同理，故8-4 气液逆流接触的吸收塔，在总压为101.3kPa下用水吸收Cl2气，进入塔底的气体混合物中含氯1%（体积分数），塔底出口的水中含氯浓度为x＝0.8×10－5（摩尔分数）。

化工原理(下册)课后习题

第六章习题1、在101.33KPa 、293K 下，空气中CCl 4的分压为21mmHg, 求CCl 4的摩尔分数、摩尔浓度和摩尔比。

解：0276.076021===PP y A33/1015.1293314.833.1010276.0m kmol RT PCAA-⨯=⨯⨯== kmolB kmolA y y Y /0284.00276.010276.01=-=-=2、在100Kg 水中含有0.015Kg 的CO 2，试求CO 2，的质量分数、质量比和质量浓度。

解：00015.0100015.0==w kgB kgA ww W /105.114-⨯=-=3/15.02m kg co vm A==水ρ3、在101.3 kPa 、20℃下，100kg 水中含氨1kg 时，液面上方氨的平衡分压为0.80 kPa ，求气、液相组成。

解：液相：0106.01899171171=+=x 0107.01=-=x x X 3/558.01.0171m kmol c Al ==气相：37.9010Ay Pp-==⨯ 31096.71-⨯=-=yyY 34/1028.3m kmol RTpc AAg -⨯==4、在101.3 kPa 、10℃，氧与二氧化碳混合气体发生定常扩散过程，已知相距0.3cm 的两截面上氧的分压分别为13.3kpa 和6.66 kPa ，又知扩散系数为0.148cm 2/s ，试计算下列两种情形下氧的传质速率N A ,kmol/﹝m 2．s ﹞:①氧与二氧化碳两种气体做等摩尔反向扩散；②二氧化碳的停滞组分。

解：2121122122()0.0139/()101.313.388101.3 6.6694.6494.648891.2894.64ln88103.31.191.28()0.0154/()A A A B B Bm BmA A A BmDmol m s RT kPakPakPaP D Dmol m s RT N P P P PP P N P P P δδ=-=⋅=-==-=-=====⋅-=⋅7、假设6－3中情况服从亨利定律，求E 、m 、H.解：8、101.3 kPa 下，求与空气接触的水中氧的最大浓度及相平衡常数。

化工原理-第四版课后习题及思考题答案(全)

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答：按照强制对流公式 4-12 为什么滴状冷凝的对流传热系数比膜状冷凝的大？由于壁面不容易形成滴状冷凝，蒸汽冷凝多为膜状冷凝。影响膜状冷凝的因素有哪些？答：在滴状冷凝过程中，壁面的大部分面积直接暴露在蒸汽中，在这些部位没有液膜阻碍着热流，故滴状冷凝的传热系数可比膜状冷凝高十倍左右。影响膜状冷凝的因素有：（1）冷凝液膜两侧的温度差当液膜呈滞流流动时，若温度差加大，则蒸汽冷凝速率增加，因而液膜层厚度增加，使冷凝传热系数降低。（2）流体物性由膜状冷凝传热系数计算式可知，液膜的密度、粘度及导热系数，蒸汽的冷凝潜热，都影响冷凝传热系数。（3）蒸汽的流速和流向蒸汽以一定的速度运动时，和液膜间产生一定的摩擦力，若蒸汽和液膜同向流动，则摩擦力将是液膜加速，厚度减薄，使传热系数增大；若逆向流动，则相反。但这种力若超过液膜重力，液膜会被蒸汽吹离壁面，此时随蒸汽流速的增加，对流传热系数急剧增大。（4）蒸汽中不凝气体含量的影响若蒸汽中含有空气或其它不凝性气体，则壁面可能为气体（导热系数很小）层所遮盖，增加了一层附加热阻，使对流传热系数急剧下降。因此在冷凝器的设计和操作中，都必须考虑排除不凝气。含有大量不凝气的蒸汽冷凝设备称为冷却冷凝器，其计算方法需参考有关资料。（5）冷凝壁面的影响若沿冷凝液流动方向积存的液体增多，则液膜增厚，使传热系数下降，故在设计和安装冷凝器时，应正确安放冷凝壁面。例如，对于管束，冷凝液面从上面各排流到下面各排，使液膜逐渐增厚，因此下面管子的传热系数比上排的要低。为了减薄下面管排上液膜的厚度，一般需减少垂直列上的管子数目，或把管子的排列旋转一定的角度，使冷凝液沿下一根管子的切向流过， 4-13 液体沸腾的两个基本条件是什么？答：一是液体的温度要达到沸点,二是需要从外部吸热。 4-14 为什么核状沸腾的对流传热系数比膜状沸腾的传热系数大？影响核状沸腾的因素主要有哪些？答：核状沸腾，气泡的生成速度、成长速度以及浮升速度都加快。气泡的剧烈运动使液体受到剧烈的搅拌作用，增大。膜状沸腾传热需要通过气膜，所以其值比核状沸腾小。影响核状沸腾的因素主要有：液体物性；温度差；操作压力；加热面状况；设备结构、加热面形状和材料性质以及液体深度等。 4-15 同一液体，为什么沸腾时的对流传热系数比无相变化时的对流传热系数大？答：因为相变热比液体的热容大很多，所以沸腾时的对流传热系数比无相变化时的对流传热系数大。 4-16 换热器中冷热流体在变温条件下操作时，为什么多采用逆流操作？在什么情况下可以采用并流操作？答：逆流时的平均温度差最大，并流时的平均温度差最小，其它流向的平均温度差介于逆流和并流两者之间，因此就传热推动力而言，逆流优于并流和其它流动型式。当换热器的传热量 Q 即总传热系数 K 一定时，采用逆流操作，所需的换热器传热面积较小。在某些生产工艺要求下，若对流体的温度有所限制，如冷流体被加热时不得超过某一温度，或热流体被冷却时不得低于某一温度，则宜采用并流操作。 4-17 换热器在折流或错流操作时的平均温差如何计算？

陈敏恒化工原理第4版知识点总结归纳课后答案

绪论0.1复习笔记一、化工生产过程化学工业的定义化学工业是对原料进行化学加工以获得有用产品的工业，核心是化学反应过程和反应器。

2．化工生产的要求为使反应器内保持适宜的压力、温度和物料的组成等条件，原料需经过前处理。

前处理是指原料经过的一系列预处理以除去杂质，达到必要的纯度、温度和压力的过程。

反应产物同样需要经过各种后处理过程加以精制。

二、单元操作单元操作的分类按操作的目的可分为：（1）物料的增压、减压和输送；（2）物料的混合或分散；（3）物料的加热或冷却；（4）非均相混合物的分离；（5）均相混合物的分离。

2．常用单元操作及内容（1）常见单元操作单元操作是按物理过程的目的，兼顾过程的原理、相态，将各种前、后处理归纳成的系列操作，如表0-1-1所示。

表0-1-1 化工常见单元操作（2）单元操作的内容各单元操作的内容包括：过程和设备。

三、“化工原理”课程的两条主线传递过程（1）动量传递过程（单相或多相流动）；（2）热量传递过程——传热；（3）物质传递过程——传质。

表0-1-1中各单元操作皆属传递过程。

2．研究工程问题的方法论（1）实验研究方法，即经验的方法；（2）数学模型方法，即半理论半经验的方法。

0.2课后习题详解本章无课后习题。

0.3名校考研真题详解什么是化工原理中的三传？试论述三传的可比拟性。

[中山大学2010研]答：（1）化工原理的三传是指质量传递、热量传递、动量传递。

（2）三传的可比拟性如下：① 传递本质类比a.动量传递是由于流体层之间速度不等，动量将从速度大处向速度小处传递；b.热量传递是流体内部因温度不同，有热量从高温处向低温处传递；c.质量传递是因物质在流体内存在浓度差，物质将从浓度高处向浓度低处传递。

② 基础定律数学模型类比a.动量传递的牛顿粘性定律；b.热量传递的傅立叶定律；c.质量传递的费克扩散定律。

③ 物性系数类比a.动量传递的黏度系数；b.热量传递的导热系数；c.质量传递的分子扩散系数。

资料-陈敏恒化工原理第4版课后答案

1章答案（一）习题静压强及其应用1-1用如图1-2-1所示的U形压差计测量管路A点的压强，U形压差计与管道的连接导管中充满水。

指示剂为汞，读数R＝120mm，当地大气压P a为760mmHg，试求：（1）A点的绝对压强，Pa；（2）A 点的表压，Pa。

图1-2-1解：已知则1-2为测量腐蚀性液体贮槽中的存液量，采用图1-2-2所示的装置。

测量时通入压缩空气，控制调节阀使空气缓慢地鼓泡通过观察瓶。

今测得U形压差计读数为R＝130mm，通气管距贮槽底面h＝20cm，贮槽直径为2m，液体密度为980kg/m3。

试求贮槽内液体的储存量为多少吨？图1-2-2解：已知：管道中空气缓慢流动，u＝0。

求：贮槽内液体的储存量W。

由题意，则故贮槽内液体的储存量为1-1一敞口贮槽内盛20℃的苯，苯的密度为880kg/m3。

液面距槽底9m，槽底侧面有一直径为500mm 的人孔，其中心距槽底600mm，人孔覆以孔盖，试求：（1）人孔盖共受多少液柱静压力，以（N）表示；（2）槽底面所受的压强是多少（Pa）？解：已知：求：（1）人孔盖受力F（N）；（2）槽底压强P（Pa）。

（1）由于人孔盖对中心水平线有对称性，且静压强随深度作线性变化，所以能够以孔盖中心处的压强对全面积求积得F为（2）槽底面所受的压强为1-2如图1-2-3所示为一油水分离器。

油与水的混合物连续进入该器，利用密度不同使油和水分层。

油由上部溢出，水由底部经一倒U形管连续排出。

该管顶部用一管道与分离器上方相通，使两处压强相等。

已知观察镜的中心离溢油口的垂直距离H s＝500mm，油的密度为780kg/m3，水的密度为1000kg/m3。

今欲使油水分界面维持在观察镜中心处，问倒U形出口管顶部距分界面的垂直距离H应为多少？因液体在器内及管内的流动缓慢，本题可作静力学处理。

图1-2-3解：已知：求：H（m）。

由于液体流动速度缓慢，可作静力学处理，，故1-1如图1-2-4所示复式U形压差计测定水管A、B两点的压差。

陈敏恒《化工原理》(第4版)复习笔记及课后习题详解(含考研真题)-绪论及第1章【圣才出品】

绪论0.1复习笔记【知识框架】【概念汇总】表0-1-1本章重点概念【重点归纳】一、“化工原理”主要学习内容“化工原理”学习内容包括单元操作（重点内容）、传递过程（全书主线）、研究方法（重要手段）。

1．单元操作各单元操作的内容包括：过程和设备。

常见单元操作见表0-1-2。

表0-1-2化工常见单元操作【注意】①单元操作以物理过程为目的，兼顾过程原理和相态；②上表中各单元操作皆属传递过程。

2．传递过程（1）动量传递过程（单相或多相流动）。

（2）热量传递过程——传热。

（3）物质传递过程——传质。

3．基本研究方法（1）数学分析法。

（2）实验研究方法，是经验方法。

（3）数学模型方法，是半理论半经验方法。

总体来说，化工原理主要是建立在经验上，解决实际工业问题的一门课程。

二、化工生产过程1．化学工业的定义化学工业核心是化学反应过程和反应器，其定义为对原料进行化学加工以获得有用产品的工业。

2．化工生产的要求在化工生产中，原料需经过前处理，产物需要经过后处理。

前处理是指原料经过一系列预处理除去杂质，达到特定的纯度、温度和压力的过程。

后处理是指反应产物经过各种处理加以精制的过程，例如回收压强能、热能等。

0.2课后习题详解本章无课后习题。

0.3名校考研真题详解什么是化工原理中的三传？试论述三传的可比拟性。

[中山大学2010研]答：（1）化工原理的三传是指质量传递、热量传递、动量传递。

（2）三传的可比拟性如下：①传递本质类比a．动量传递是由于流体层之间速度不等，动量将从速度大处向速度小处传递。

b．热量传递是流体内部因温度不同，有热量从高温处向低温处传递。

c．质量传递是因物质在流体内存在浓度差，物质将从浓度高处向浓度低处传递。

②基础定律数学模型类比a．动量传递的牛顿黏性定律。

b．热量传递的傅立叶定律。

c．质量传递的费克扩散定律。

③物性系数类比a．动量传递的黏度系数。

b．热量传递的导热系数。

c．质量传递的分子扩散系数。

第1章流体流动1.1复习笔记【知识框架】【概念汇总】表1-1-1本章基本概念。

(完整版)化工原理下册习题及章节总结(陈敏恒版)

第八章课堂练习：1、吸收操作的基本依据是什么？答：混合气体各组分溶解度不同2、吸收溶剂的选择性指的是什么：对被分离组分溶解度高，对其它组分溶解度低3、若某气体在水中的亨利系数E值很大，说明该气体为难溶气体。

4、易溶气体溶液上方的分压低，难溶气体溶液上方的分压高。

5、解吸时溶质由液相向气相传递；压力低，温度高，将有利于解吸的进行。

6、接近常压的低浓度气液平衡系统，当总压增加时，亨利常数E不变，H 不变，相平衡常数m 减小1、①实验室用水吸收空气中的O2，过程属于（B ）A、气膜控制B、液膜控制C、两相扩散控制②其气膜阻力（C）液膜阻力A、大于B、等于C、小于２、溶解度很大的气体，属于气膜控制３、当平衡线在所涉及的范围内是斜率为m的直线时，则1/Ky=1/ky+ m /kx4、若某气体在水中的亨利常数E值很大，则说明该气体为难溶气体5、总传质系数与分传质系数之间的关系为l/KL=l/kL+1/HkG，当(气膜阻力1/HkG) 项可忽略时，表示该吸收过程为液膜控制。

1、低含量气体吸收的特点是L 、G 、Ky 、Kx 、T 可按常量处理2、传质单元高度HOG分离任表征设备效能高低特性，传质单元数NOG表征了（分离任务的难易）特性。

3、吸收因子A的定义式为L/（Gm），它的几何意义表示操作线斜率与平衡线斜率之比4、当A<1时，塔高H=∞，则气液两相将于塔底达到平衡5、增加吸收剂用量，操作线的斜率增大，吸收推动力增大，则操作线向（远离）平衡线的方向偏移。

6、液气比低于（L/G）min时，吸收操作能否进行？能此时将会出现吸收效果达不到要求现象。

7、在逆流操作的吸收塔中，若其他操作条件不变而系统温度增加，则塔的气相总传质单元高度HOG将↑，总传质单元数NOG 将↓，操作线斜率（L/G）将不变。

8、若吸收剂入塔浓度x2降低，其它操作条件不变，吸收结果将使吸收率↑，出口气体浓度↓。

9、在逆流吸收塔中，吸收过程为气膜控制，若进塔液体组成x2增大，其它条件不变，则气相总传质单元高度将（ A ）。