食品工程原理2复习题(2页)

食品工程原理2课堂练习题1、精馏塔采用全回流时，其两操作线_重合___。

2、根据对冷冻介质与食品接触的基本方式，冷冻过程包含外部非稳态传热和内部非稳态传热两个过程。

3、若进料量、进料组成、进料热状况都不变，要提高x D，可采用增加精馏段理论板数方法。

精馏的两操作线都是直线，主要是基于恒摩尔流假设。

4、水冻结成冰的一般过程是先降温达过冷状态，而后由于体系达到了热力学的成核条件条件，水将在冻结温度下形成冰晶体。

5、由于温差损失和二次蒸汽的汽化热，所以实际每蒸发1kg水要消耗1kg以上的蒸气。

6、根据干燥过程水分或干燥速率变化的特点，可将干燥过程分为三个阶段：预热阶段、恒速段、降速段。

7、在并流加料的多效蒸发中，蒸发室压强逐渐下降，沸点逐渐下降，前效进入后效时放出潜热，浓度上升，传热系数下降。

8、在相同温度下，萃取剂与组分B的互溶度越小，其两相区域的面积越大，所得萃取相的组成越大。

9、对于饱和湿空气而言，其湿球温度等于干球温度。

10、对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统，当总压增加时，亨利系数不变，相平衡常数m减少，溶解度系数H不变。

（增加、减少、不变）。

11、在气体流量，气相进出口组成和液相进口组成不变时，若减少吸收剂用量，则传质推动力将不变，操作线将靠近平衡线。

12、膜的透过速率随着推动力的增加而变大。

13、对于同一种溶液，沸点升高值随溶液浓度及蒸发器内液柱高度而异，浓度越大，液柱越高，沸点升高值越大。

14、在精馏操作中，加料板以上的管段称为精馏段，加料板以下的管段称为提馏段。

15、精馏操作时，增大回流比R，其他操作条件不变，则精馏段液气比L/V增加，馏出液组成增加。

16、对一定组成的二元体系，精馏压力越大，则相对挥发度____，塔操作温度____，对分离____。

17、某吸收塔的实际操作浓度：气相浓度Y=0.06，液相浓度X=0.02；气液平衡关系为Y=2X，则气相推动力为_0.02___。

18、在萃取三角形相图中，温度升高时，溶解度曲线_下移___。

19、对于某干球湿度的湿空气，其相对湿度越低，湿球温度越低。

20、相对湿度越_小_，表示该空气偏离饱和程度越大，干燥推动力越大。

21、物料的干燥过程一般包括预热阶段，恒速干燥阶段和降速干燥阶段三个阶段。

22、超临界流体萃取根据采用的分离方法的不同，可以分为3种典型流程：变压分离萃取，变温分离萃取和吸附分离萃取。

23、精馏塔中由塔顶向下的第n-1，n，n+1层塔板，其气相组成关系为y n+1＜y n＜y n-1。

24、在A—B二元混合物M中，溶质A的质量分数为0.35。

取M 50kg剂S混合，达相平衡后，萃取液和萃余液中A的质量分数分别为0.25和0.1，萃取液的量为60kg，萃余液的量为25kg25、在吸收操作中，增加吸收剂用量L，操作线位置下移，吸收平均推动力增大。

26、水分冻结率与温度有关，当进入冻结点后，它随冻结温度的降低而增加。

27、反渗透膜由活性层和多孔支撑层组成，活性层决定了膜的分离性能，多孔支撑层只作为载体，不影响膜的分离性能。

28、将纯水和盐水用一个理想半透膜隔开，该半透膜只能透过溶剂而完全不透过溶质，当两边液体上方压力相等时，由于纯水一边水的化学势大于盐水一边水的化学势，水分子会从纯水一边通过膜向盐水一边扩散，这种现象称为渗透。

29、电渗析时，阳离子交换膜只允许阳离子通过，而阴膜只允许阴离子通过。

离子交换膜对离子的选择透过性主要来自于____和____。

30、采用单效蒸发过程将10%的KNO3溶液浓缩到50%（均为质量分数），处理量为4000kg/h，则蒸发水量为3200kg/h，冷凝器常压操作，若加热蒸汽温度为130℃，溶液沸点为113℃，则总温差损失为13℃。

二1、自由水是可以冻结成冰晶的水分，而结合水与固形物结合在一起，冷冻时很难冻结成冰晶。

2、对于蒸发过程，提高传热温差的有效措施是采用高压蒸汽和真空蒸发。

3、对于难溶气体的吸收过程中，气膜阻力可以忽略，属于液膜控制。

4√、对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统，当总压增加时，亨利系数____，相平衡常数____，溶解度系数____。

5√、空气和CO2的混合气体中，CO2的体积分数为20%，其摩尔分数y是____，摩尔比Y是____。

6、食品冷冻分为冷藏和冻藏两种形式。

其中冻藏可使食品长期贮藏。

7√、精馏段操作线方程是____。

8、水的相图分为三个区，分别是：固相区、液相区、气相区。

9、浓缩是溶质和溶剂均匀混合液的部分分离过程。

10、要维持连续的蒸发过程，一方面要不断地加入物料；另一方面还要不断地引出二次蒸气。

11、蒸馏是分离均相液体混合物的一种方法，其分离依据是混合物中各组分的挥发性差异。

12√、某炉气含SO28.1％（体积分数），在一条件下测得与其成平衡的溶液浓度为0.003（摩尔分数），则其相平衡常数值为____。

13√、萃取主要涉及三个组分，分别是____、____、____。

14√、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 e）____。

15、膜分离是利用天然或人工合成膜，以浓度差、压力差、电位差等为推动力，对双组分或多组分体系进行分离、提纯或富集的单元操作。

16、精馏装置主要包括塔板，冷凝器和再沸器17、回流和再沸器是保证精馏过程连续稳定操作的必要条件。

18、多效蒸发的操作流程有并流操作、逆流操作和平流操作。

19、在板式塔精馏操作中，采用最小回流比时，理论塔板数最少20√、对于溶解性气体的吸收过程中，____阻力可以忽略，属于____控制。

21、在降速干燥过程中,被除去的水分主要是结合水分。

22、对于一定干球温度的空气，当其相对湿度越低时，其湿球温度低。

23√、若溶质在气相中的分压大于其与液相平衡的溶质分压时，溶质便由____向____转移，即发生____过程。

24、20℃，100g的水中溶解1gNH3，NH3在溶液中的组成用摩尔分数x表示时为0.0105、用浓度c表示时为____，用摩尔比X表示时为____。

25、如图所示，点C代表的混合物中，溶质A的含量x A为0，原溶剂B的含量x B为0.6，溶剂S的含量x S为0.4。

点D所代表的混合物组成是x A为0.5，x B为0.3，x S为0.2。

简述题：制冷剂循环过程1）制冷剂经节流阀时，压力降低，进入蒸发器；2）低压的制冷剂液体在蒸发器内吸取周围介质的热量而沸腾（汽化）；3）制冷剂蒸汽被压缩机吸入，经压缩后排到冷凝器，这时压力和温度都升高了；4）压力和温度较高的制冷剂蒸汽，在冷凝器内与冷却介质（水或空气）进行热交换，被冷凝为液体。

26、在超滤过程中，超滤膜对大分子溶质的截留作用主要是由于以下几个原因：①____；②____；③____。

27、精馏塔有____种进料热状况，其中以____进料q值最大，其值为____。

28、冷液体进料精馏段汽相摩尔流量较提馏段____(大、小、相等)。

29、用液体溶剂萃取固体物料中的组分称为____，又称____。

30、若气相溶质分压大于其液相平衡分压,就会发生____过程。

三、1、食品冻结过程的本质是什么？2、试论述菲克定律的内容、表达式及各符号的意义。

3、常用的制冷方式有哪些？各有什么特点？4、蒸发对食品物料的影响。

5、什么是萃取？6、性能良好的膜分离器应具备哪些条件？7、恒摩尔流假设成立需满足的条件是什么？8、试推导单效蒸发加热蒸气耗量的表达试。

9、双膜理论的基本论点是什么?对实际生产具有何指导意义?10、简述用图解法求最小回流比的方法。

11、请叙述制冷剂循环过程。

12、什么是相对湿度？用什么符号表示？13、蒸发过程中引起温度差损失的原因有哪些？14、试说明为什么在干燥过程中，湿空气作为干燥介质时，一般都经过预热才进入干燥器。

简要说明对流干燥过程是一传热过程，又是一传质过程。

15、简述蒸馏原理。

16、在吸收操作中，对吸收剂的选择有哪些要求？17、写出蒸馏操作中，精馏段操作线方程、提馏段操作线方程及q线方程。

18、什么是分配系数？什么是选择性系数？萃取操作中分配系数和选择性系数的意义是什么？19、以分离NaCl水溶液为例，说明电渗析过程中的主要作用和次要作用。

四、1、在总压1000kPa,温度25℃下，含0.04（摩尔分数）的CO2-空气混合气与含CO2为0.1g/L的水溶液逆流接触，试问：①将发生吸收还是解吸？②以气压差表示的吸收推动力为多少？③尾气中CO2的含量最低可能降到多少？已知25℃时，CO2的溶解在水中的亨利系数是E=1.66×105kPa，水的相对密度及平均分子量为，ρo=997kg/m3，Mo=18kg/kmol。

2、在一薄膜蒸发器中，将含有12%(质量分数，下同)蕃茄汁的浓缩到25%，蕃茄汁最高允许温度为57℃，这也就是浓缩液的温度。

料液在38℃进入蒸发器，加热用的是172.4kPa的饱和蒸气。

总传热系数为3407W/(cm2·℃)，传热面积为4.6m2，估计原料液比热容为 3.98kJ/(kg·℃)，忽略沸点升高。

计算蕃茄汁进入蒸发器的进料速度。

3、总压为101.325kPa、温度为303K下用水吸收混合气体中的氨，操作条件下的气、液平衡关系为y=1.50x。

已知气相传质系数ky为5.31×104kmol/(s·m2)，液相传质系数kx为5.33×103kmol/(s·m2)，并在塔的某一截面上测得氨的气相摩尔分数y为0.05，液相摩尔分数x为0.012.试求该截面上的传质速率及气-液界面上两相的摩尔分数。

4、在单效真空蒸发器中，将流率为10000kg/h的某水溶液从10%浓缩到50%。

原料液温度为31℃，估计沸点升高为7℃，蒸发室的绝对压强为20kPa，加热蒸气的绝对压强为200kPa(绝压)，冷凝水出口温度为79℃。

已知总传热系数为1000W/(m2·℃)，热损失可忽略。

试估算加热蒸气耗量和蒸发器的传热面积。

5、氯仿和四氯化碳的混合液在一连续精馏塔中进行分离。

要求馏出液中氯仿的组成为0.85（摩尔分数），馏出液流量为150kg/h。

塔顶为全凝器。

平均相对挥发度α=1.6，回流比R=3.0。

试求：①第一块塔板下降的液体组成x1；②精馏段各板上升蒸汽量V及下降液体量L（按理想溶液计算）。

6、每小时将15000kg含苯0.4（质量分数，下同）和甲苯0.6的溶液在连续精馏塔中进行分离，要求釜液中含苯不高于0.02，塔顶馏出液中苯的回收率为97.1%。

试求流出液和釜液的流量及组成（以摩尔流量和摩尔分数表示）。