陈敏恒《化工原理》(第3版)(下册)名校考研真题-气液传质设备(圣才出品)
化工原理第三版(陈敏恒)上、下册课后思考题答案(精心整理版).
第一章流体流动1、什么是连续性假定?质点的含义是什么?有什么条件?连续性假设：假定流体是由大量质点组成的，彼此间没有间隙，完全充满所占空间的连续介质。
质点指的是一个含有大量分子的流体微团，其尺寸远小于设备尺寸，但比分子自由程却要大得多。
2、描述流体运动的拉格朗日法和欧拉法有什么不同点?拉格朗日法描述的是同一质点在不同时刻的状态；欧拉法描述的是空间各点的状态及其与时间的关系。
3、粘性的物理本质是什么?为什么温度上升,气体粘度上升,而液体粘度下降? 粘性的物理本质是分子间的引力和分子的运动与碰撞。
通常气体的粘度随温度上升而增大，因为气体分子间距离较大，以分子的热运动为主，温度上升，热运动加剧，粘度上升。
液体的粘度随温度增加而减小，因为液体分子间距离较小，以分子间的引力为主，温度上升，分子间的引力下降，粘度下降。
4、静压强有什么特性?①静止流体中，任意界面上只受到大小相等、方向相反、垂直于作用面的压力； ②作用于某一点不同方向上的静压强在数值上是相等的；③压强各向传递。
7、为什么高烟囱比低烟囱拔烟效果好?由静力学方程可以导出)g -H(p 热冷ρρ=∆，所以H 增加，压差增加，拔风量大。
8、什么叫均匀分布?什么叫均匀流段?均匀分布指速度分布大小均匀；均匀流段指速度方向平行、无迁移加速度。
9、伯努利方程的应用条件有哪些?重力场下、不可压缩、理想流体作定态流动，流体微元与其它微元或环境没有能量交换时，同一流线上的流体间能量的关系。
12、层流与湍流的本质区别是什么?区别是否存在流体速度u 、压强p 的脉动性，即是否存在流体质点的脉动性。
13、雷诺数的物理意义是什么?物理意义是它表征了流动流体惯性力与粘性力之比。
14、何谓泊谡叶方程?其应用条件有哪些?232d lu μϕ=∆应用条件：不可压缩流体在直圆管中作定态层流流动时的阻力损失计算。
15、何谓水力光滑管?何谓完全湍流粗糙管?当壁面凸出物低于层流内层厚度，体现不出粗糙度过对阻力损失的影响时，称为水力光滑管。
陈敏恒《化工原理》(第3版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(气液传质设备 课后习题详解)
10.2 课后习题详解（一）习题板式塔10-1 某筛板塔在常压下以苯-甲苯为试验物系，在全回流下操作以测定板效率。
今测得由第9、第10两块板（自上向下数）下降的液相组成分别为0.652与0.489（均为苯的摩尔分数）。
试求第10块板的默弗里湿板效率。
解：已知：常压苯-甲苯系统，，求：第十块板的默弗里板效率E MV全回流下，y n＋1＝x n∴y11＝x10＝0.489 y10＝x9＝0.653苯-甲苯系统α＝2.4810-2 甲醇-水精馏塔在设计时规定原料组成X F＝0.40，塔顶产品组成为0.90，塔釜残液组成为0.05（均为甲醇的摩尔分数），常压操作。
试用0’connell关联图估计精馏塔的总塔效率。
解：已知：常压，甲醇-水系统，x f＝0.4，x D＝0.9，x w＝0.05，求：用O´connell关联图估计E T由教材附录相平衡数据查得再查t＝80℃时，汽液共存查O，connell关联图得10-3 一板式吸收塔用NaOH水溶液吸收氯气。
氯气的摩尔分数为2％，要求出塔摩尔分数低于0.002％。
各块塔板的默弗里板效率均为50％，不计液沫夹带，求此塔应有多少块实际板。
NaOH溶液与氯气发生不可逆化学反应，可设相平衡常数m＝0。
解：已知：求：∵m＝0每板逐推得实际板数为10。
10-4 某厂常压操作下的甲苯-邻二甲苯精馏塔拟采用筛板塔。
经工艺计算知某塔板的气相流量为2900m3/h，液相流量为9.2m3/h。
试用弗尔的泛点关联图以估计塔径。
有关物性数据：气相密度为3.85kg/m3，液相密度为770kg/m3．液体的表面张力为17.5mN/m。
根据经验选取板间距为450mm、泛点百分率为80％，单流型塔板，溢流堰长度为75％塔径。
解：已知：P＝101.3kPa，甲苯-邻二甲苯系统，，求：用弗尔泛点关联图估计塔径查弗尔泛点关联图，得由教材图10-40查得圆整取D＝1.2m此时泛点半分率填料塔10-5 某填料精馏塔用以分离氯仿-1，1-二氯乙烷，在全回流下测得回流液组成x D＝8.05×10-3，残液组成x w＝8.65×10-4（均为1，1-二氯乙烷的摩尔分数）。
陈敏恒《化工原理》(第3版)笔记和课后习题(含考研真题)详解
目 录绪 论0.1 复习笔记0.2 名校考研真题详解第1章 流体流动1.1 复习笔记1.2 课后习题详解1.3 名校考研真题详解第2章 流体输送机械2.1 复习笔记2.2 课后习题详解2.3 名校考研真题详解第3章 液体的搅拌3.1 复习笔记3.2 课后习题详解3.3 名校考研真题详解第4章 流体通过颗粒层的流动4.1 复习笔记4.2 课后习题详解4.3 名校考研真题详解第5章 颗粒的沉降和流态化5.1 复习笔记5.2 课后习题详解5.3 名校考研真题详解第6章 传 热6.1 复习笔记6.2 课后习题详解6.3 名校考研真题详解第7章 蒸 发7.1 复习笔记7.2 课后习题详解7.3 名校考研真题详解第8章 气体吸收8.1 复习笔记8.2 课后习题详解8.3 名校考研真题详解第9章 液体精馏9.1 复习笔记9.2 课后习题详解9.3 名校考研真题详解第10章 气液传质设备10.1 复习笔记10.2 课后习题详解10.3 名校考研真题详解第11章 液液萃取11.1 复习笔记11.2 课后习题详解11.3 名校考研真题详解第12章 其他传质分离方法12.1 复习笔记12.2 课后习题详解12.3 名校考研真题详解第13章 热、质同时传递的过程13.1 复习笔记13.2 课后习题详解13.3 名校考研真题详解第14章 固体干燥14.1 复习笔记14.2 课后习题详解14.3 名校考研真题详解绪 论0.1 复习笔记一、化工生产过程1．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及其设备——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1．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。
陈敏恒《化工原理》(第3版)课后习题(含考研真题)(热、质同时传递的过程 课后习题详解)
13.2 课后习题详解（一）习题过程的方向和极限13-1 温度为30℃、水汽分压为2kPa的湿空气吹过如表13-1所示三种状态的水的表面时，试用箭头表示传热和传质的方向。
表13-1解：已知：t＝30℃，P＝2kPa，与三种状态水接触。
求：传热、传质方向（用箭头表示）查水的饱和蒸汽压以Δt为传热条件，为传质条件，得：表13-213-2 在常压下一无限高的填料塔中，空气与水逆流接触。
入塔空气的温度为25℃、湿球温度为20℃。
水的入塔温度为40℃。
试求：气、液相下列情况时被加工的极限。
（1）大量空气，少量水在塔底被加工的极限温度；（2）大量水，少量空气在塔顶被加工的极限温度和湿度。
解：已知：P＝101.3kPa，，逆流接触。
求：（1）大量空气，少量水，（2）大量水，少量空气，（1）大量空气处理少量水的极限温度为空气的湿球温度（2）大量水处理少量空气的极限温度为水的温度且湿度为查40℃下，过程的计算13-3 总压力为320kPa的含水湿氢气干球温度t＝30℃，湿球温度为t w＝24℃。
求湿氢气的湿度H（kg水/kg干氢气）。
已知氢-水系统的α/k H≈17.4kJ/（kg·℃）。
解：已知：P＝320kPa，t＝30℃，氢水-水系统，求：H（kg水/kg干氢气）查得24℃下，13-4 常压下气温30℃、湿球温度28℃的湿空气在淋水室中与大量冷水充分接触后，被冷却成10℃的饱和空气，试求：（1）每千克干气中的水分减少了多少？（2）若将离开淋水室的气体再加热至30℃，此时空气的湿球温度是多少？图13-1解：已知：P＝101.3 kPa，求：（1）析出的水分W（kg水/kg干气）（1）查水的饱和蒸汽压（2）设查得与所设基本相符，13-5 在t1＝60℃，H1＝0.02kg/kg的常压空气中喷水增湿，每千克的干空气的喷水量为0.006kg，这些水在气流中全部汽化。
若不计喷入的水本身所具有的热焓，求增湿后的气体状态（温度t2和湿度H2）。
陈敏恒《化工原理》(第3版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(气体吸收 课后习题详解)
8.2 课后习题详解（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，经长期接触后测得水中C02的平衡浓度为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8-1解：已知：溶液，求：实验值。
将此实验与文献值E＝188.5MPa作比较。
查30℃水的饱和蒸汽压，长期通入后，对于稀溶液故a 1.1881810857.2996101.9723MP ＝＝－⨯⨯⨯⨯对文献值相对误差%21.05.1885.1881.188＝－－8-2 惰性气与C02的混合气中CO 2体积分数为30%，在表压1MPa 下用水吸收。
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表压20kPa,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气体。
图8-2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321099.11066.13.01.1－＝＝⨯⨯⨯＝42221022.71066.1112.0－＝＝⨯⨯⨯⋅E y P 对稀溶液，其比质量分率OkgH kgCO 2233/1086.4181099.144－－＝＝⨯⨯⨯ OkgH kgCO 2234/1076.1181022.744－－＝＝⨯⨯⨯8-3 20℃的水与N 2气逆流接触以脱除水中溶解的O 2气。
塔底入口的N 2气中含氧体积分数为0.1%，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/m 3水表示（1）操作压力（绝对）为101.3kPa 。
（2）操作压力（绝对）为40kPa 。
解：已知：用逆流吸收溶解于水中的塔底达平衡。
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已知ห้องสมุดไป่ตู้
作直线 与坐标轴的交点，可得
选择性系数β为
（2）若降低萃取温度，可得溶解度曲线如图 11-2 所示。因 与（1）同为 0.16，在
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二、填空题 1．多级错流萃取的特点是：______、______、______。 【答案】每级都加入新鲜萃取剂，传质推动力大；只要级数足够多，最终可得到希望的 萃取率；萃取剂用量大。
2．多级萃取的优点是______ ，缺点是 ______。 【答案】可以将混合物分离的更彻底；溶剂用量大、流程复杂、投资高
D．不确定
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【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（ ）。
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
5．对于萃取过程，若溶剂的选择性好，则溶剂的溶解度也将（ ）。 A．变大 B．变小 C．不变 D．不确定 【答案】B
6．在 B-S 部分互溶体系的单级萃取过程中，若加入的纯溶剂量增加而其他操作条件不 变，则萃取液浓度（ ）。
化工原理下册(第三版-陈敏恒)习题解答
第八章气体吸收1.解：查引忙水的P£=4_24K：pa p=P-P3=lC1.3~4J4=97.0l5KPa 用十警=筮=歳riS笫xg®込解：査25兀，COa-HaO系统£ = 1,661x1"樹加i设当地大气压为I atm SP 1.033at,且不计S剂分压n巧=10+ 1.033= 11.033^2 =1.08^10^（绝）= 0.2+1.033= 1.23S3fi = 1.21xl0Wf^^ （绝）对稀濬痕其比质量分率代九.金1 0气址10今.'.X] = 44x ---------- =47弘訂艇禺。
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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；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)笔记和课后习题(含考研真题)详解(气液传质设备 复习笔记)
10.1 复习笔记一、板式塔1．概述（1）板式塔的功能①在每块塔板上气液两相必须保持密切而充分的接触，为传质过程提供足够大而且不断更新的相际接触表面，减小传质阻力；②在塔内应尽量使气液两相呈逆流流动，以提供最大的传质推动力。
板式塔的设计意图是，在塔内造成一个对传质过程最有利的理想流动条件，即在总体上使两相呈逆流流动，而在每一块塔板上两相呈均匀的错流接触。
（2）筛孔塔板的构造①塔板上的气体通道——筛孔为保证气液两相在塔板上能够充分接触并在总体上实现两相逆流。
塔板上均匀地开有一定数量的供气体自下而上流动的通道。
图10-1 板式塔结构简图筛孔塔板的气体通道最为简单，它是在塔板上均匀地冲出或钻出许多圆形小孔供气体上升之用。
这些圆形小孔称为筛孔。
上升的气体经筛孔分散后穿过板上液层，造成两相间的密切接触与传质。
筛孔的直径通常是3～8mm，但直径为12～25mm的大孔径筛板也应用得相当普遍。
②溢流堰为保证气液两相在塔板上有足够的接触表面，塔板上必须贮有一定量的液体。
为此，在塔板的出口端设有溢流堰。
③降液管作为液体自上层塔板流至下层塔板的通道，每块塔板通常附有一个降液管。
图10-2 筛板塔的构造在塔板上的流动更为均匀，当采用圆形溢流管时，仍需设置平直溢流堰。
同理，在圆形降液管的出口附近也应设置堰板，称为入口堰。
2．筛板上的气液接触状态实验观察发现，气体通过筛孔的速度不同，两相在塔板上的接触状态亦不同。
如图10-3所示，气液两相在塔板上的接触情况可大致分为三种状态。
图10-3 塔板上的气液接触状态（1）鼓泡接触状态当孔速很低时，通过筛孔的气流断裂成气泡在板上液层中浮升，塔板上两相呈鼓泡接触状态。
（2）泡沫接触状态随着孔速的增加，气泡数量急剧增加，气泡表面连成一片并且不断发生合并与破裂。
此时，板上液体大部分是以液膜的形式存在于气泡之间，仅在靠近塔板表面处才能看到少许清液。
这种接触状况称为泡沫接触状态。
在泡沫接触状态，液体仍为连续相，而气体仍为分散相。
化工原理下册(第三版陈敏恒)习题解答
1 95x10-3二:.爲= 44x -------------- = 4 78x 10_3^CO 2 /kgH 2O1S■(章气体吸收L 解；查 刘叱水的 P s =4.24Kpa p=P-Ps=l01.3-4.24=37.06KPaE 厶江込二込二"06冥9严如―1沢9沏甩0 C, C,M K C S M 3 2.857X 1(FS<182、解;查25t CO 丁一巴0系统£ = 1.661x10^/^1设当地大气压为1包血即1.033at 且 不计溶剂分=10+1.033= 11.033a£ =1.08xl03jtW/m 1 (绝) p 2 = 0 2+1.033 = 1 23^ = 1.SlxlO^fcV/w?(绝) p = EX,p = FQy/>! _ 1.08X 103X 0.3~Y~1.661xlO r= 1.95xl0-s对稀溶液，其比质量分率X =1%"7 28 x 10弓X 2 = 44x- ------------- = 1.78X 10-3^(7O 2 IkgH^O3、解’ 2(PC 时，超= 406x10弓型玖二4 06x1炉防解得 w = 1.38xl0-3^Z⑴"亍^^ = 2停沪=密ws = 1.38 x 10^ x 32 x 105= 44.27 ffsg / w(2)漑-174、解：HiC-Cli系统，2WC 时，E x= 0.537 ^WMPa = 0.537xlOWa吨"金0需：黑爲W9X10-y 01X05n l s x OJ X S ZH X h H /T 2X F O I X Q I O H <—貯)M O O H S O l £O OO S £ g x :劉 Jz o J O x e x g H X r H f破/89E O O O L■S X 8O HJ.wx %「剤$5O X8O H Q CWCS X O8OH T 600寸9L O O O N (H I 5 V S X 601—•N (X I 貯)oL lx茗寸—T sl x g o /I sl xa s .oI 副2_=0：025 = 1 0xl0_3=?加2 25O 一兀)2 = 0 025 - 0.005= 0.02(x tf-x)2 = (10-2)X10-,= 8xl0-4・,匕空二匹= 1.33倍0-儿)1 0.015(x,-x)2 = 8.0x10^ = 26?倍(q-x)i 3.0X10-46、解：查20°C 水，去如二2.3346畑，去別=101.3-2.3346 = 98.9654畑= 101.3-1.33 = 99.97^QOCD O = 0.220xlO^w2/^ 20V D= 0.252xlQ-4w2/sN A-A^=^A 8M厂=2137s = 0.59 防7、解：查3(PC, _D= 0.26&//s,Q = 995.7畑/沪，饱和蒸汽压p kl = 31.22tn?nHgPn= 760-31.82 = 122>fntnHgp^7 =160fnfnHg轴羽4嗨,“0.01+为⑴齢3亦忖= 1.44x10% = 16/7 边K G a k G a k L a k y a k L a 64.6 16.6K y a = PK G a = 54.9 K泅心•心⑵K£a = HK^ = 4.62x0.542 = 2.5049、解：(1) — = —+ —^AT=2.2xlO^ Kmol f(s • tn )K y k y kxN A = K y (y-y e -) = 2.2X1Q-4 x(0.05- 2x0.01) = 6.6x10”幻沏(s /) ⑵降膜塔心= 0.023#(罟严(名严vpccP,Dcc-^=>Ar g 8 占=>匕=k g P =>k y 与P 无关 Ep淤=—=加=—fn= 1.25P P 11 — + — ^> AT 1 =2.81x10^k l y kx y尹一尹； = 0.05-1.25x0.01Kg -几)=1 05x10* -^-^ = 57.7%10、证明：*/ — ---- 1—匕K即 H 0G = kg^H L/C•.• y = tnx:. 2x = mKy而 H = H 0G W 0G = H Ql W Ql两式相除得 N OG = AN OL 即"。
陈敏恒《化工原理》(第3版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(流体输送机械 名校考研真题详解)
2.3 名校考研真题详解一、选择题1．在一定的管路输送系统，将两个相同的泵串联操作，工作点压头（），并联操作，工作点流量：（）。
[华南理工大学2011研]A．等于单台泵工作时的两倍B．小于单台泵工作时的两倍C．大于单台泵工作时的两倍D．不确定【答案】B；B【解析】因为泵串联后一方面扬程的增加大于管路阻力的增加，致使富余的扬程促使流量增加，另一方面流量的增加又使阻力增加，抑制了总扬程的升高。
串联性能曲线相当于单泵性能曲线的流量在扬程相等的情况下迭加起来。
并联工作点A的流量和扬程均比单泵工作点的大，但考虑管阻因素，同样达不到单泵时的2倍。
2．某泵在运行一年后发现有气缚现象，应（）。
出现气蚀现象，应（）。
[华南理工大学2011研]A．升高泵的安装高度B．缩小进口管路直径C．检查进出口管路有否泄漏现象D．检查核算进口管路阻力是否过大【答案】C；D【解析】气缚应检查进出口管路有无泄漏，而气蚀则应降低离心泵的安装高度或检查进口管路阻力是否过大。
二、填空题1．将含晶体10%的悬浮液送往料槽宜选用______泵；该泵在运行过程中发现有气缚现象，应该采取的措施是：______。
（写出一种措施）[浙江大学2011研]【答案】离心泵，停泵，关闭出口阀向泵内充满液体。
【解析】离心泵适用于输送腐蚀性或含有悬浮物的液体，所以将晶体10%的悬浮液送往料槽宜选用离心泵。
气缚现象是由于离心泵启动前泵内存有空气，由于空气的密度很小，因而叶轮中心区所形成的低压不足以将储槽内的液体吸入泵内。
因此当发生气缚现象时，要停泵然后关闭出口阀再向泵内充满液体。
2．往复泵的流量取决于______，而压头取决于______。
[北京化工大学2012研]【答案】泵的几何尺寸与活塞的往复次数；管路特性【解析】往复泵的流量只与泵的几何尺寸和活塞的往复次数有关，而压头与管路特性有关。
3．离心泵的性能参数是：______，______，______，______，特性曲线是：______，______，______。
陈敏恒《化工原理》(第3版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(液体精馏 名校考研真题详解)
9.3 名校考研真题详解一、选择题1．全回流时精馏段操作线的斜率等于（）。
[重庆大学2010研]A．0B．1C．∞D．任意值【答案】B【解析】全回流是回流比为∞，因此精馏段操作线方程斜率R/（R＋1）等于1。
2．精馏塔塔顶蒸汽采用分凝器冷凝时，塔顶蒸汽的组成（）回流液体的组成，（）塔顶产品的组成。
[华南理工大学2011研]A．等于B．大于C．小于D．不定【答案】B；C【解析】分凝器也相当于一层理论板，采用分凝器冷凝时，相当于理论塔板数增大了。
3．在精馏塔设计中，放置2个进料口的好处是（）。
[浙江大学2011研]A．精馏塔能耗减小B．可适当调节进料流量C．可适当调节进料最佳位置D．可适当调节进料温度【答案】C【解析】放置两个进料口的目的是在不同塔板位置上设置不同的进料口，进而分离不同浓度的原料液。
二、填空题1．液液精馏操作过程中进料状态参数q的定义是：______，其物理意义是：______，在五种不同进料状态下的q值为：（1）冷液进料______；（2）泡点液体进料______；（3）气液混合物进料______；（4）饱和蒸汽进料______；（5）过热蒸汽进料______。
[中山大学2010研]【答案】参数q的定义：q=(L’－L)/F。
物理意义：每1kmol进料，提馏段比精馏段液相增加的摩尔数。
（1）q＞1（2）q=1（3）0＜q＜1（4）q=0（5）q＜0【解析】从热量角度，q值表示将1mol进料变为饱和蒸汽所需的热量与原料液的千摩尔气化热的比值。
2．对于给定的连续精馏塔，当进料和产品取出率不变时，增加回流比意味着流体在塔内的循环量，产品的浓度。
[华南理工大学2011研]【答案】增加增高【解析】当回流比增大时，塔板数也随之增大，流体在塔内的循环次数增加，因而产品更纯。
3．以下两种蒸馏方式，当在原料液组成一定且得到的液相分率也相同时，则平衡蒸馏的塔顶产品组成比简单蒸馏的组成______，其原因为______。
陈敏恒《化工原理》(第3版)(下册)课后习题-液液萃取(圣才出品)
解：已知：
F＝100kg，多级逆流萃取，
t＝25℃，S/F＝1，相平衡关
பைடு நூலகம்
系见第 3 题。求：
及组成
由相平衡得
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由物料衡算式 得 整理并试差得
溶剂与稀释剂完全不互溶时的萃取 11-6 使用纯溶剂对 A、B 混合液作萃取分离。已知溶剂 S 与稀释剂 B 极少互溶，在 操作范围内溶质 A 在萃取相和萃余相中的平衡浓度可用 Y＝1.3X 表示（Y、X 均为质量分数 比）。要求最终萃余相中萃余百分数均为 φ＝3％（质量分数），试比较单级和三级错流萃取 （每级所用溶剂量相等）中，每千克的稀释剂 B 中溶剂 S 的消耗量（kg）。 解：已知：Y＝1.3X，Φ＝0.03，纯溶剂，求：（1）单级萃取 S/B；（2）三级错流萃取 （每级所用溶剂量相等）
用内插法过 M2 点作一条平衡联结线，得 E2，
R2，读萃余相
。
11-5 含醋酸 0.20（质量分数，下同）的水溶液 100kg，用纯乙醚为溶剂作多级逆流
萃取，采用溶剂比 S/F 为 1，以使最终萃余相中含醋酸不高于 0.02。操作在 25℃下进行，
物系的平衡方程参见习题 3。试求：最终萃取相的量及组成、最终萃余相的量及组成。
（二）思考题 11-1 萃取的目的是什么？原理是什么？ 答：分离液液混合物。各组分溶解度的不同。
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11-2 萃取溶剂的必要条件是什么？ 答：（1）与物料中的 B 组份不完全互溶；（2）对 A 组份具有选择性的溶解度。
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陈敏恒《化工原理》(第3版)笔记和课后习题(含考研真题)详解-热、质同时传递的过程
第13章热、质同时传递的过程13.1 复习笔记一、概述1．热、质同传的分类生产实践中的某些过程，热、质传递同时进行，热、质传递的速率互相影响。
此种过程大体上分两类。
（1）以传热为目的，伴有传质的过程：如热气体的直接水冷，热水的直接空气冷却等。
（2）以传质为目的，伴有传热的过程：如空气调节中的增湿和减湿等。
2．热气体的直接水冷为快速冷却反应后的高温气体，可令热气体自塔底进入，冷水由塔顶淋下，气液呈逆流接触。
在塔内既发生气相向液相的热量传递，也发生水的汽化或冷凝，即传质过程。
（1）塔下部气温高于液温，气体传热给液体。
同时，气相中的水汽分压p水汽低于液相的水汽平衡分压（水的饱和蒸气压P s），此时p水汽＜p s，水由液相向气相蒸发。
在该区域内，热、质传递的方向相反，液相自气相获得的显热又以潜热的形式随汽化的水分返回气相。
因此，塔下部过程的特点是：热、质反向传递，液相温度变化和缓；气相温度变化急剧，水汽分压自下而上急剧上升，但气体的热焓变化较小。
（2）塔上部气温仍高于液温，传热方向仍然是从气相到液相，但气相中的水汽分压与水的平衡分压的相对大小发生了变化。
由于水温较低，相应的水的饱和蒸气压P s也低，气相水汽分压p转而高于液相平衡分压p e，水汽将由气相转向液相，即发生水汽的冷凝。
在该区域内，水汽液相既获得来自气相的显热，又获得水汽冷凝所释出的潜热。
因此，塔上部过程的特点是：热、质同向进行。
水温急剧变化。
3．热水的直接空气冷却（1）塔上部热水与温度较低的空气接触，水传热给空气。
因水温高于气温，液相的水汽平衡分压必高于气相的水汽分压（p s＞p水汽），水汽化转向气相。
此时，液体既给气体以显热，又给汽化的水以潜热，因而水温自上而下较快地下降。
该区域内热、质同向传递，都是由液相传向气相。
（2）塔下部水与进入的较干燥的空气相遇，发生较剧烈的汽化过程，虽然水温低于气相温度，气相给液相以显热，但对液相来说，由气相传给液相的显热不足以补偿水分汽化所带走的潜热，因而水温在塔下部还是自上而下地逐渐下降。
陈敏恒《化工原理》(第3版)(下册)名校考研真题-气体吸收(圣才出品)
【答案】传质设备性能好坏（设备效率）；材料分离难易程度（吸收难易程度） 【解析】传质单元高度反映传质阻力的大小、填料性能的优劣及润湿情况的好坏。传质 单元数反映的是吸收过程的难易程度。
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二、填空题 1．在填料塔中用清水吸收混合气中氨，当水泵发生故障上水量减少时，气相总传质单 元数将______。[华南理工大学 2012 年研] 【答案】增加 【解析】S＝mV/L，当 L 减小，则 S 增大，NOG 增大。参数 S 反映吸收推动力的大小， S 增大，吸收推动力变小，NOG 必然增大。
，
最小液气比为：
L V
min
=
y1 − y2 x1 − x2
=
m
y1 − y2 y1
= 0.76
液气比为： L V
=
5
L V
min
=
5 0.76
=
3.8
又已知相对分子质量为 28.8 kg kmol ，气体处理量为1020 kg h ，所以可知惰性气体
的摩尔流率为
V
= 1020 (1− 0.001315) = 35.37 kmol
2．吸收操作能够进行的条件是 Y______Y*，脱吸操作能够进行的条件是 Y______Y*。[武 汉理工大学 2010 年研]
【答案】大于；小于 【解析】当气相中溶质的实际分压高于与液相成平衡的溶质分压时，溶质便由气相向液 相转移，即发生吸收过程；当气相中溶质的实际分压低于与液相成平衡的溶质分压时，溶质 便由液相向气相转移，即发生脱吸（解吸）。
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第10章气液传质设备
一、选择题
1．浮阀塔、泡罩塔及筛板塔三种板式塔的板效率比较（）。
[华南理工大学2012年研]
A．浮阀塔＞泡罩塔＞筛板塔
B．浮阀塔＝泡罩塔＝筛板塔
C．浮阀塔＞泡罩塔＝筛板塔
D．浮阀塔＞筛板塔＞泡罩塔
【答案】D
【解析】泡罩塔应用最早，效率是最低的，浮阀塔应用最广泛，兼有泡罩塔和筛板塔的优点，效率是最高的。
2．浮阀塔与泡罩塔比较，其最主要的改进是（）。
[中南大学2012年研]
A．简化塔板结构
B．形成可变气道，扩宽高效操作区域
C．提高塔板效率
D．增大气液负荷
【答案】B
【解析】浮阀塔具有较大的操作弹性,由于阀片可以自由升降以适应气量的变化,故维持正常操作所允许的负荷波动范围比泡罩塔宽。
二、填空题
1．当填料塔操作气速达到泛点气速时，______充满全塔空隙，并在塔顶形成液体层，因而______急剧升高。
[北京化工大学2012年研]
【答案】液相；压降
【解析】当气速过大时，使降液管内的液体不能顺利下流，管内液体必然积累。
气体穿过板上液层时造成的两板间的压降增大。
2．通常填料塔的泛速是依据______经验关联图算出的，其中体现不同尺寸的各种填料操作特性的参量是______。
[南京理工大学2010年研]
【答案】埃克特泛点；填料因子φ
【解析】埃克特通用关联图适用各种散装填料，如拉西环，鲍尔环等，但需确知填料的φ值。
填料因子φ代表实际操作时填料的流体力学性能，填料的流体力学性能也集中体现在填料因子上。
3．试写出浮阀塔的三种不正常操作情况：（1）______；（2）______；（3）______。
[四川大学2009年研]
【答案】严重漏液；严重气泡夹带；降液管液泛；严重雾沫夹带；液相不足（任选三）【解析】浮阀塔属于板式塔，板式塔的异常操作现象包括：漏液、雾沫夹带、液泛等。