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第七章食品工程原理习题

第七章吸收与蒸馏复习题
一、名词解释
1 吸收
2 对流传质
3 扩散系数
4 气-液相平衡
5 最小回流比
6 全塔效率
7泡点回流
8 蒸馏
9 精馏
10 相对挥发度
11 回流比
二、填空
1 若溶质在气相中的分压大于其( ),就会发生( )过程。

2 某气体用水吸收时,在一定浓度范围内,其气-液平衡线和操作线均为直线,其平衡线的斜率可用()常数表示,而操作线的斜率可用()表示。

3 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m(),溶解度系数H()。

(增加、减少、不变)。

4 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-ye)()。

5 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(),操作线将()平衡线。

6 用Δp为推动力的气膜传质速率方程有两种,以传质分系数表达的传质速率方程为(),以总传质系数表达的传质速率方程为()。

7在精馏操作中,加料板以上的管段称为( ),加料板以下的管段称为( )
8( )进料时精馏段汽相摩尔流量与提溜段相等。

9精馏操作中塔板上汽液接触状态主要有( )、( )和( )。

其中以( )接触的传质阻力最小。

10精馏装置主要包括( ),( )和( )。

11工业生产中的操作回流比一般是最小回流比的( )倍。

12按蒸馏操作方法不同,蒸馏可分为( )、( )、和( )三大类。

三、选择
1 采用填料塔进行气体吸收,当操作线和平衡线相交(或相切)时,( )。

A. 塔底吸收液浓度最高;
B. 吸收剂用量最少;
C. 吸收速率最高
2 若气相溶质分压大于其液相平衡分压,就会发生( )过程。

A. 吸收;
B. 解吸;
C. 平衡
3 总压不太高时,一定温度下气、液两相的平衡关系服从( )。

A. Raoult;
B. Henry;
C. Fick
4 ( )是等分子反向扩散过程.
A. 吸收;
B. 精馏;
C. 干燥
5 根据双膜理论,吸收质从气相主体转移到液相主体整个过程的阻力可归结为()。

、A. 两相界面存在的阻力;B. 气液两相主体中的扩散的阻力;C. 气液两相滞流层中分子扩散的阻力
6精馏的进料热状态对( )有影响.
A. 提馏段操作线方程;
B. 精馏段操作线方程;
C. A和B
7 对于冷液体进料的精馏操作,( )
A. Q>1;
B.Q=1;
C. Q<1
8 在精馏操作中,( )与进料状况有关。

A. 再沸器所需加热蒸气的用量;
B. 全凝器所需冷却水的用量;
C. A和B
9在板式塔精馏操作中,采用最小回流比时,理论塔板数( )。

A. 无限多;
B. 最少;
C. 适宜
10精馏操作中,回流比越大,要完成一定的分离目的,所需( )。

A. 塔径越大;
B. 塔板数越多;
C. 塔板数越少
11冷液体进料时塔釜加热蒸气用量较泡点进料( )。

A. 大;
B. 小;
C. 相同
12相对挥发度为越大,表明该混合物( ).
A.越易分离;
B.越不易分离;
C.不能用普通精馏方法分离.
13 某二元混合物,其中A为易挥发组分,液相组成xa=0.6相应的
泡点为t1,与之相平衡的汽相组成ya=0.7,相应的露点为t2,则()。

A. t1=t2;
B. t1<t2;
C. t1>t2
四、简答
1 根据Fick定律,简述传质速率与哪些因素有关。

2 简述相平衡与吸收过程的关系。

3双膜理论的基本论点是什么?对实际生产具有何指导意义?
4进料量对塔板数有无影响?为什么?
5 简述进料热状态对精馏操作的影响。

五、计算
1.总压为101.3kPa、温度为20℃时,1000kg水中溶解15kgNH3,此时溶液上方汽相中NH3的平衡分压为
2.266kPa。

试求溶解度系数H、亨利系数E、相平衡常数m。

若总压增倍,维持溶液上方汽相摩尔分率不变,则问此时NH3的溶解度及各系数的值。

2.用清水吸收某有机物A,吸收塔的操作压强为101.3kPa,温度为293K,进吸收塔的气体流量为900m3/h,其中A含量为0.026(摩尔分数),要求吸收率为90%,在操作条件下,A在两相间的平衡关系为Y*=1.2X,若取水的用量为理论最小用量的1.5倍,求每小时送入吸收塔顶的水量及塔底流出的吸收液组成。

3.空气和氨的混合气体,在直径为0.8m的填料吸收塔中用清水吸收其中的氨。

已知送入的空气量为1390kg/h,混合气体中氨的分压为
1.33kPa,经过吸收后混合气中有99.5%的氨被吸收下来。

操作温度为20℃,压强为101.325kPa。

在操作条件下,平衡关系为Y*=0.75X。

若吸收剂(水)用量为52kmol/h。

已知氨的汽相体积吸收总系数K Y a=314kmol/(m3.h)。

求所需填料层高度。

4.某吸收塔在101.3kPa,293 K下用清水逆流吸收空气混合物中的A,操作液气比为2.1时,A的回收率为95%。

已知物系的浓度较低,A 在两相间的平衡关系为Y*=1.18X。

吸收过程为气膜控制,总传质系数K Y a与气体流率的0.8次方成正比。

(1)今气体流率增加20%,而液体流率及汽、液进口组成不变,试求:
①A的回收率有何变化?
②单位时间内被吸收的A量增加多少?
(2)若气体流率,汽、液进口组成,吸收塔的操作温度和压强皆不变,欲将A回收率由原来的95%提高至98%,吸收剂用量应增加到原用量的多少倍?
5.在常压下将某原料液组成为0.55(易挥发组分的摩尔分率)的两组分溶液分别进行简单蒸馏和平衡蒸馏,若汽化率为l/3,试求两种情况下的釜液和馏出液组成。

假设在操作范围内体系的相对挥发度α为2.0。

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