化工原理第三版(陈敏恒)下册课后思考题答案

化工原理第三版(陈敏恒)下册课后思考题答案

第八章气体吸收

问题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?

答1．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。

问题2. 选择吸收溶剂的主要依据是什么? 什么是溶剂的选择性?

答2．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。

问题3. E, m, H 三者各自与温度、总压有何关系?

/P，m、E、H均随温度上升而增答3．m=E/P=HC

M

大，E、H基本上与总压无关，m反比于总压。

问题 4. 工业吸收过程气液接触的方式有哪两种?

答4．级式接触和微分接触。

问题5. 扩散流J A , 净物流N, 主体流动N M , 传递速率N A 相互之间有什么联系和区别?

答5．N=N

M +J

A

+J

B

, N

A

=J

A

+N

M

C

A

/C

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。

问题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？

答6．P/P Bm 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。

问题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?

答7．D

气∝T1.81/P，D

液

∝T/μ。

问题8. 修伍德数、施密特数的物理含义是什么? 答8．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。

问题9. 传质理论中，有效膜理论与表面更新理论有何主要区别?

答9．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。

问题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?

答10．mky<>kx时，

液相阻力控制。

问题11. 低浓度气体吸收有哪些特点? 数学描述中为什么没有总物料的衡算式?

答11．①G、L为常量，②等温过程，③传质系数沿塔高不变。

问题12. 吸收塔高度计算中，将N

OG 与H

OG

分开,

有什么优点?

答12．分离任务难易与设备效能高低相对分开，

便于分析。

问题13. 建立操作线方程的依据是什么? 答13．塔段的物料衡算。

问题14. 什么是返混? 答14．返混是少

量流体自身由下游返回至上游的现象。

问题15. 何谓最小液气比? 操作型计算中有无

此类问题?

答15．完成指定分离任务所需塔高为无穷大时

的液气比。无。

问题16. x

2max 与(L/G)

min

是如何受到技术上的限

制的? 技术上的限制主要是指哪两个制约条件?

答16．通常，x

2max =y

2

/m，

(L/G)min=(y

1-y

2

)/(x

1e

-x

2

)。相平衡和物

料衡算。

问题17. 有哪几种N

OG

的计算方法? 用对数平均

推动力法和吸收因数法求N

OG

的条件各是什么? 答17．对数平均推动力法，吸收因数法，数值积分法。相平衡分别为直线和过原点直线。

问题18. H

OG

的物理含义是什么? 常用吸收设备

的H

OG

约为多少?

答18．气体流经这一单元高度塔段的浓度变化等于该单元内的平均推动力。 0.15～1.5 m。问题19. 吸收剂的进塔条件有哪三个要素? 操作中调节这三要素, 分别对吸收结果有何影响?

答19． t、x

2、L。 t↓，x

2

↓，L↑均有利

于吸收。

问题20. 吸收过程的数学描述与传热过程的数学描述有什么联系与区别?

答20．传热过程数学描述可视作 m=1 时的吸收过程的情况。

问题21. 高浓度气体吸收的主要特点有哪些? 答21．①G、L沿程变化，②非等温，③传质分系数与浓度有关。

问题22. 化学吸收与物理吸收的本质区别是什么? 化学吸收有何特点?

答22．溶质是否与液相组分发生化学反应。

高的选择性，较高的吸收速率，降低平衡浓度

y

。

e

问题23. 化学吸收过程中，何时成为容积过程?

何时成为表面过程?

答23．快反应使吸收成表面过程；慢反应使吸

收成容积过程。

第九章精馏

问题1. 蒸馏的目的是什么? 蒸馏操作的基本依

据是什么?

答1．分离液体混合物。液体中各组分挥

发度的不同。

问题 2. 蒸馏的主要操作费用花费在何处? 答2．加热和冷却的费用。

问题3. 双组份汽液两相平衡共存时自由度为多

少?

答3．自由度为F=2(P一定，t～x或y；t一定，

P～x或y)；P一定后，F=1。

问题4. 何谓泡点、露点? 对于一定的组成和压

力, 两者大小关系如何?

答4．泡点指液相混合物加热至出现第一个汽泡

时的温度。露点指气相混合物冷却至出现第一个

液滴时的温度。