陈敏恒《化工原理》(第4版)(下册)章节题库(气液传质设备)【圣才出品】
化工原理第四版陈敏恒答案
化⼯原理第四版陈敏恒答案第⼀章习题静压强及其应⽤1. ⽤图⽰的U形压差计测量管道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=760mmHg,试求:(1) A点的绝对压强,Pa;(2) A点的表压,mH2O。
2. 为测量腐蚀性液体贮槽中的存液量,采⽤图⽰的装置。
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?3. 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kg(f)表⽰;(2) 槽底⾯所受的压强是多少Pa?4. 附图为⼀油⽔分离器。
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。
5. ⽤⼀复式U形压差计测定⽔管A、B两点的压差。
指⽰液为汞,其间充满⽔。
今测得h1 =1.20m,h2=0.3m,h3 =1.30m,h4 =0.25m,试以N/m2为单位表⽰A、B两点的压差Δp。
6. 附图为⼀⽓柜,其内径9m,钟罩及其附件共重10吨,忽略其浸在⽔中部分所受之浮⼒,进⼊⽓柜的⽓速很低,动能及阻⼒可忽略。
求钟罩上浮时,⽓柜内⽓体的压强和钟罩内外⽔位差Δh (即“⽔封⾼”)为多少?7. 附图所⽰的汽液直接接触混合式冷凝器,蒸汽被⽔冷凝后,凝液与⽔沿⼤⽓腿流⾄地沟排出,现已知器内真空度为82kPa,当地⼤⽓压为100kPa,问其绝对压为多少Pa?并估计⼤⽓腿内的⽔柱⾼度H为多少⽶?8. 如图所⽰,在A 、B 两容器的上、下各接⼀压差计,两压差计的指⽰液相同,其密度均为ρi 。
(完整版)化工原理下册习题及章节总结(陈敏恒版).doc
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↓。
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 。
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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()。
陈敏恒《化工原理》(第3版)(下册)章节题库-气液传质设备(圣才出品)
第10章气液传质设备一、选择题1.以下参数中,属于板式塔结构参数的是();属于操作参数的是()。
A.板间距B.孔数C.孔速D.板上清液层高度【答案】AB;CD2.设计筛板塔时,若改变某一结构参数,会引起负荷性能图的变化。
下面叙述中正确的一组是()。
A.板间距降低,使雾沫夹带线上移B.板间距降低,使液泛线下移C.塔径增大,使液泛线下移D.降液管面积增加,使雾沫夹带线下移【答案】D3.塔板上设置入口安定区的目的是(),设置出口安定区的目的是()。
A.防止气体进入降液管B.避免严重的液沫夹带C.防止越堰液体的气体夹带量过大D.避免板上液流不均匀【答案】A;C4.填料的静持液量与()有关,动持液量与()有关。
A.填料特性B.液体特性C.气相负荷D.液相负荷【答案】AB;ABCD5.用填料吸收塔分离某气体混合物,以下说法正确的是()。
A.气液两相流动参数相同,填料因子增大,液泛气速减小B.气液两相流动参数相同,填料因子减小,液泛气速减小C.填料因子相同,气液两相流动参数增大,液泛气速减小D.填料因子相同,气液两相流动参数减小,液泛气速减小【答案】AC6.以下说法正确的是()。
A.等板高度是指分离效果相当于1m填料的塔板数B.填料塔操作时出现液泛对传质无影响C.填料层内气体的流动一般处于层流状态D.液泛条件下单位高度填料层的压降只取决于填料种类和物系性质二、填空题1.在传质设备中,塔板上的气液两相之间可能的接触状态有:______、______和______。
板式塔操作的转相点是指______。
【答案】鼓泡;泡沫;喷射;由泡沫状态转为喷射状态的临界点2.在设计或研制新型气液传质设备时,要求设备具有______ 、______、______。
【答案】传质效率高;生产能力大;操作弹性宽;塔板压降小;结构简单(以上答案中任选三个)3.对逆流操作的填料塔,液体自塔______部进入,在填料表面呈______状流下。
陈敏恒《化工原理》(第3版)(下册)章节题库-固体干燥(圣才出品)
第14章固体干燥一、选择题1.对非饱和空气,下列温度中最低的是()。
A.干球温度B.湿球温度C.绝热饱和温度D.露点温度【答案】D2.对某空气-水系统,空气的相对湿度为50%,则该空气的干球温度t、湿球温度t w、绝热饱和温度及露点温度t d之间的关系为()。
A.B.C.D.【答案】B3.将充分润湿的物料置于高温气体中,气体的运动速度很小,可近似地视为静止。
当物料温度达到稳定时,物料温度与湿球温度t w相比较,正确的是()。
A.B.D.【答案】A4.用空气作介质干燥热敏性物料,且干燥处于降速阶段,欲缩短干燥时间,则可采取的措施是()。
A.提高空气的温度B.增大干燥面积、减薄物料厚度C.提高空气的流速D.降低空气的相对湿度【答案】B5.对恒速干燥阶段,下列哪个描述是错误的?()A.干燥速度与物料种类有关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.干燥速度与气体的性质有关【答案】B6.同一物料,在一定的干燥条件下,物料分散愈细,则临界含水量()。
A.愈低B.愈高D.不确定【答案】A7.在总压一定的条件下,以下参数对中不能确定空气的露点的是()。
A.干球温度与湿球温度B.湿球温度与焓C.湿度与相对湿度D.绝热饱和温度与湿度【答案】B8.干燥热敏性物料时,为提高干燥速率不宜采取的措施是()。
A.提高干燥介质的温度B.改变物料与干燥介质的接触方式C.降低干燥介质相对湿度D.增大干燥介质流速【答案】A9.在一定空气状态下,用对流干燥方法干燥湿物料时,能除去的水分为()。
A.结合水分B.非结合水分C.平衡水分D.自由水分【答案】D二、填空题1.干燥器内部无补充加热的情况下,进干燥器的气体状态一定,干燥任务一定,则气体离开干燥器的温度越______,干燥器的热效率越______;气体离开干燥器的湿度H2越______,干燥器的热效率越______。
【答案】高;低;大;高2.湿空气经预热后相对湿度φ将_______。
陈敏恒《化工原理》(第4版)笔记和课后习题(含考研真题)详解
8.1复习笔记
8.3名校考研真题 详解
9.2课后习题详解
9.1复习笔记
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陈敏恒《化工原理》(第4版)笔记 和课后习题(含考研真题)详解
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本书是陈敏恒《化工原理》(第4版)学习辅导书,主要包括以下内容:(1)梳理知识脉络,浓缩学科精华。 本书每章的复习笔记均对该章的重难点进行了整理,并参考了国内名校名师讲授该教材的课堂笔记。因此,本书 的内容几乎浓缩了该教材的所有知识精华。(2)详解课后习题,巩固重点难点。本书参考大量相关辅导资料,对 陈敏恒主编的《化工原理》(第4版)的课后思考题进行了详细的分析和解答,并对相关重要知识点进行了延伸和 归纳。(3)精编考研真题,培养解题思路。本书精选详析了部分名校近年来的相关考研真题,这些高校均以该教 材作为考研参考书目。所选考研真题基本涵盖了每章的考点和难点,考生可以据此了解考研真题的命题风格和难 易程度,并检验自己的复习效果。
读书笔记
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)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本章基本概念表1-1-2本章重点概念【注意1】流体质点不是真正几何意义上的点,而是具有质点尺寸的点。
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)。
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。
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第10章气液传质设备
一、选择题
1.以下参数中,属于板式塔结构参数的是();属于操作参数的是()。
A.板间距
B.孔数
C.孔速
D.板上清液层高度
【答案】AB;CD
2.设计筛板塔时,若改变某一结构参数,会引起负荷性能图的变化。
下面叙述中正确的一组是()。
A.板间距降低,使雾沫夹带线上移
B.板间距降低,使液泛线下移
C.塔径增大,使液泛线下移
D.降液管面积增加,使雾沫夹带线下移
【答案】D
3.塔板上设置入口安定区的目的是(),设置出口安定区的目的是()。
A.防止气体进入降液管
B.避免严重的液沫夹带
C.防止越堰液体的气体夹带量过大
D.避免板上液流不均匀
【答案】A;C
4.填料的静持液量与()有关,动持液量与()有关。
A.填料特性
B.液体特性
C.气相负荷
D.液相负荷
【答案】AB;ABCD
5.用填料吸收塔分离某气体混合物,以下说法正确的是()。
A.气液两相流动参数相同,填料因子增大,液泛气速减小B.气液两相流动参数相同,填料因子减小,液泛气速减小C.填料因子相同,气液两相流动参数增大,液泛气速减小D.填料因子相同,气液两相流动参数减小,液泛气速减小
【答案】AC
6.以下说法正确的是()。
A.等板高度是指分离效果相当于1m填料的塔板数
B.填料塔操作时出现液泛对传质无影响
C.填料层内气体的流动一般处于层流状态
D.液泛条件下单位高度填料层的压降只取决于填料种类和物系性质
【答案】D
二、填空题
1.在传质设备中,塔板上的气液两相之间可能的接触状态有:______、______和______。
板式塔操作的转相点是指______。
【答案】鼓泡;泡沫;喷射;由泡沫状态转为喷射状态的临界点
2.在设计或研制新型气液传质设备时,要求设备具有______ 、______、______。
【答案】传质效率高;生产能力大;操作弹性宽;塔板压降小;结构简单(以上答案中任选三个)
3.对逆流操作的填料塔,液体自塔______部进入,在填料表面呈______状流下。
【答案】上;膜
4.液体在填料塔中流下时,造成较大尺度上的分布不均匀性的原因有:______ 和______ 。
【答案】初始分布不均匀;填料层内液流的不均匀性
5.填料操作压降线(Δp/Z-u)大致可分为三个区域,即______ 、______和______。
填料塔操作时应控制在______区域。
此时,连续相是______,分散相是______。
【答案】恒持液量区;载液区;液泛区;载液区;气体;液体
三、简答题
1.评价板式塔塔板性能的标准有哪些?
答:通过能力大、塔板效率高、塔板压降低、操作弹性大、结构简单、制造成本低。
2.欲提高填料吸收塔的回收率,应从哪些方面着手?
答:(1)降低操作温度或增大压力,可使吸收速率提高,使回收率提高;(2)在保证不发生“液泛”的前提下,适当增大气速;(3)适当增大吸收剂的用量(增大喷淋密度),可使回收率提高(但会导致操作费增大,溶液浓度x下降);(4)喷淋液体应均匀,并保证填料被充分润湿;(5)可适当增加填料层高度。
3.什么是填料塔的传质单元高度H OG和等板高度HETP?
答:传质单元高度H OG:填料吸收塔每个传质单元对应的填料层高度。
等板高度(HETP):填料精馏塔一块理论板所对应的填料层高度。
四、计算题
1.拟在常压下设计一筛板塔分离甲醇-水混合液。
原料中甲醇浓度为40%(摩尔分数,下同),塔顶得到几乎纯的甲醇产品,塔底几乎为纯水。
要求年产甲醇4万吨,一年生产300天,每天生产24 h。
初步设计结果为:回流比3.5,单流型塔板,板间距500 mm,弓形降液管,平直堰,堰高50 mm,堰长与塔径之比为0.75,筛板厚度3 mm,筛孔按正三角形排列,孔径6 mm,孔间距18 mm。
试计算:
(1)泛点率与塔径;
(2)塔板压降;
(3)液沫夹带量;
(4)降液管内泡沫层高度。
解:塔顶产品几乎为纯甲醇,故塔顶温度等于常压下甲醇的沸点,塔顶馏出液的物性按纯甲醇计。
查得甲醇的相对分子质量为32.04 g/mol,常压沸点为64.7℃,则64.7℃、101.325 kPa 下气相甲醇的密度为
查有机液体相对密度共线图知64.7℃下甲醇的密度为753 kg/m3。
查有机液体的表面张力共线图知64.7℃下甲醇的表面张力为18.3 mN/m。
塔顶气液两相的体积流量为
(1)泛点率与塔径。
由筛板塔泛点关联图中横坐标
根据板间距,查图得则液泛气速为
泛点率取80%,以气体流通面积为基准的净速度
气体流通面积
已知查得,则
圆整塔径,取D=2.2 m,则
气体流通面积
泛点百分率
(2)塔板压降。
①干板压降。
筛孔按正三角形排列,开孔率为
孔速
据ψ和,查得孔流系数,故干板压降为
②堰上液层高度。