贾绍义《化工传质与分离过程》(第2版)配套题库-模拟试题【圣才出品】

第三部分模拟试题

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t2，含量x2三大要素。

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，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

其k

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。