第一章传质过程基础一、选择与填空（30分，每空2分）/month.200807.html1. 传质通量与_____相对应。

A. ；B. ；C. ；D. 。

2. 传质通量j A与_____相对应。

A.；B.；C.；D. 。

3. 传质通量与_____相对应。

A. ；B. ；C. ；D. 。

4. 等分子反方向扩散通常发生在_______单元操作过程中；一组分通过另一停滞组分的扩散通常发生在_______单元操作过程中。

5. 描述动量和质量传递类似律的一层模型是________________；两层模型是_____________；三层模型是_______________。

6. 通常，气体的扩散系数与_____________有关，液体的扩散系数与_____________有关。

7. 表示_____________________对流传质系数，表示_______________________对流传质系数，它们之间的关系是__________________。

8. 对流传质系数与推动力_____相对应。

A. ；B. ；C. ；D. 。

9. 推动力与对流传质系数_____相对应。

A. ；B. ；C. ；D. 。

二、计算题（40分，每题20分）1. 在一根管子中存在有由CH4（组分A）和He（组分B）组成的气体混合物，压力为1.013×105 Pa、温度为298K。

已知管内的CH4通过停滞的He进行稳态一维扩散，在相距0.02m的两端，CH4的分压分别为Pa及Pa，管内的总压维持恒定。

扩散条件下，CH4在He中的扩散系数为m2/s 。

试求算CH4的传质通量。

2. 298 K的水以0.5 m/s的主体流速流过内径为25mm的萘管，已知萘溶于水时的施密特数为2330，试分别用雷诺、普兰德—泰勒、卡门和柯尔本类比关系式求算充分发展后的对流传质系数。

三、推导题（30分，每题15分）1. 对于A、B 二组元物系，试采用欧拉（Euler）方法，推导沿x、y方向进行二维分子传质时的传质微分方程。

设系统内发生化学反应，组分A的质量生成速率为kg/（m3·s）2. 试利用传质速率方程和扩散通量方程，将转换成。

一、选择与填空（30分）1. 吸收操作的原理是__________________。

2. 对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统，当总压增大时，亨利系数将_____，相平衡常数将_____，溶解度系数将_____。

A. 增大；B. 不变；C. 减小；D. 不确定。

3. 在吸收操作中，以液相浓度差表示的吸收塔某一截面上的总推动力为_____。

A. ；B. ；C. ；D. 。

4. 等分子反方向扩散通常发生在_______单元操作过程中；一组分通过另一停滞组分的扩散通常发生在_______单元操作过程中。

5. 双膜模型、溶质渗透模型和表面更新模型的模型参数分别是_____、_____和_____。

6. 增加吸收剂用量，操作线的斜率_____________，吸收推动力_____________。

7. 脱吸因数的定义式为______________，它表示___________之比。

8. 在逆流吸收塔中，吸收过程为气膜控制，若进塔液体组成增大，其它条件不变，则气相总传质单元高度将_____。

A. 不变；B. 不确定；C. 减小；D. 增大。

9. 推动力（）与吸收系数_____相对应。

A. ；B. ；C. ；D. 。

二、计算题（70分）1. 在压力为101.3kPa 、温度为30℃的操作条件下，在某填料吸收塔中用清水逆流吸收混合气中的NH3。

已知入塔混合气体的流量为 220 kmol/h，其中含NH3为1.2% ( 摩尔分数)。

操作条件下的平衡关系为Y =1.2X（X、Y均为摩尔比），空塔气速为1.25m/s；气相总体积吸收系数为0.06 kmol / (m3·s)；水的用量为最小用量的1. 5倍；要求NH3的回收率为95%。

试求：（1）水的用量；（2）填料塔的直径和填料层高度。

（25分）2. 已知某填料吸收塔直径为1m，填料层高度为4m。

用清水逆流吸收某混合气体中的可溶组分，该组分进口组成为8%，出口组成为1%（均为mol%）。

混合气流率为30kmol/h，操作液气比为2，操作条件下气液平衡关系为。

试求：（1）操作液气比为最小液气比的多少倍；（2）气相总体积吸收系数；（3）填料层高度为2m处的气相组成。

（25分）3. 在一逆流操作的填料塔中，用循环溶剂吸收某混合气体中的溶质。

气体入塔组成为0.025（摩尔比，下同），液气比为1.6，操作条件下气液平衡关系为。

若循环溶剂组成为0.001，则出塔气体组成为0.0025。

现因脱吸不良，循环溶剂组成变为0. 01，试求此时出塔气体组成。

（20分）第一章蒸馏【学生自测】一、选择与填空1. 汽液两相呈平衡状态时，汽液两相温度__________，但汽相组成__________液相组成。

2. 汽液两相呈平衡状态时，若汽液两相组成相同，则汽相露点温度_____ 液相泡点温度。

A. 相等；B. 大于；C. 小于；D. 不确定。

3. 所谓理论板是指___________________________________，且____________________。

4. 操作中的精馏塔，保持、、、不变，增加，则_______，______。

A. 增加；B. 不变；C. 不确定；D.减小。

5.某二元物系，相对挥发度，对、两层理论板，在全回流条件下，已知，则__________________。

6. 精馏塔中由塔顶向下的第、、层塔板，其汽相组成关系为_________。

A. ；B. ；C. ；D. 不确定。

7. 某精馏塔的精馏段操作线方程为，则该精馏塔的操作回流比为________，馏出液组成为________。

8. 操作中的精馏塔，保持、、、、不变，减小，则有_________。

A. D增加，R减小；B. D不变，R增加；C. D减小，R增加；D. D减小，R不变。

9. 在塔的精馏段测得、、< （均为摩尔分率），已知，，则第三层塔板的_________。

二、计算题1. 在常压连续精馏塔内分离某理想二元混合物。

已知进料量为 100 kmol/h，其组成为0.55（摩尔分率，下同）；釜残液流量为45 kmol/h，其组成为0.05；进料为泡点进料；塔顶采用全凝器，泡点回流，操作回流比为最小回流比的1.6倍；物系的平均相对挥发度为2.0。

（1）计算塔釜重组分的收率；（2）求出提馏段操作线方程。

2. 在一连续精馏塔中分离某二元理想混合物。

已知原料液的流量为100 kmol/h，组成为0.4（易挥发组分的摩尔分率，下同），泡点进料；塔顶采用全凝器，泡点回流，操作回流比为最小回流比的 1.6倍；操作条件下平均挥发度为2.4 ；测得现场操作数据：x n-1=0.270，x n=0.230 。

若要求轻组分的回收率为97% ，塔釜残液组成为0.02 。

试求：（1）塔顶产品的流量和组成；（2）操作回流比；（3）第n块塔板的气相默弗里板效率。

3. 某二元混合物以饱和蒸汽状态加入精馏塔的中部，已知、、，平均相对挥发度，操作回流比为最小回流比的 2倍。

塔底直接蒸汽加热，每层塔板的单板效率。

试求：（1）塔顶采出率；（2）进入第一块实际板(由塔顶向下)的汽相组成一、填空题（40分）1．板式塔是____接触式气液传质设备，操作时为____连续相；填料塔是____接触式气液传质设备，操作时为____连续相。

2．塔板的主要类型有____、____、____、____等。

3．气体通过塔板的总压降包括____、____和____。

4．塔板上的异常操作现象包括____、____、____。

4．塔板的负荷性能图由五条线构成，它们是____、____、____、____、____，塔板适宜的操作区是____区域，而实际操作时应尽可能将操作点位于适宜操作区的。

5．塔板的操作弹性是指________。

6．填料的几何特性参数主要包括____、____、____等。

7．通常根据____、____及____ 三要素衡量填料性能的优劣。

8．填料因子是指____________。

9．填料塔内件主要有____、____、____、____。

10．填料操作压降线(D p/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。

二、选择题（30分）1．气液在塔板上有四种接触状态，优良的接触状态是（），操作时一般控制在（）。

①鼓泡接触状态②蜂窝接触状态③泡沫接触状态④喷射接触状态2．板式塔塔板的漏液主要与（）有关，液沫夹带主要与（）有关，液泛主要与（）有关。

①空塔气速②液体流量③板上液面落差④塔板间距3．（）属于散装填料，（）属于规整填料。

①格栅填料②波纹填料③矩鞍填料④鲍尔环填料⑤脉冲填料⑥弧鞍填料4．填料的静持液量与（）有关，动持液量与（）有关。

①填料特性②液体特性③气相负荷④液相负荷5．（）越小，（）越大，越易发生液泛。

①填料因子f值②气体密度③液体密度④液体粘度⑤操作液气比三、计算与分析题（30分）本题附图为某塔板的负荷性能图，A为操作点。

（1）请作出操作线；（2）塔板的上下限各为什么控制；（3）计算塔板的操作弹性；（4）该塔板设计是否合适，若不合适如何改变塔板的结构参数。

分配系数是指（）。

3．分配系数与下列因素有关（）。

A 温度；B 物系种类；C 压力；D 组成。

4．分配系数越大，萃取分离的效果（）。

5．通常，物系的温度越高，稀释剂与萃取剂的互溶度（），越不利于萃取操作。

6．选择性系数的定义式为（）。

7．溶质的分配系数越大，稀释剂的分配系数越小，则选择性系数（），越有利于组分的萃取分离。

8．选择萃取剂时，主要考虑的因素有（）。

9．萃取是利用原料液中各组分（）的差异而实现分离的单元操作。

10．溶解度曲线将三角形相图分为两个区域，曲线内为（）区，曲线外为（）区，萃取操作只能在（）进行。

11．进行萃取操作时，应使选择性系数（）1。

A 等于；B 大于；C 小于。

12．进行萃取操作时，应使溶质的分配系数（）1。

A 等于；B 大于；C 小于。

13．萃取剂的加入量应使原料与萃取剂的和点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 任何位置均可。

14．萃取设备的主要类型有（）。

15．根据两相接触方式的不同，萃取设备可分为（）式和（）式两大类。

填料萃取塔属于（），筛板萃取塔属于（）。

二、分析题（25分）用纯溶剂S对某混合液A+B进行单级萃取，操作条件下的溶解度曲线和辅助曲线如附图所示。

请图示分析单独改变下列条件时，萃余液的组成如何变化。