傳質(zhì)過(guò)程基礎(chǔ)習(xí)題

1、 10/10傳質(zhì)過(guò)程基礎(chǔ)習(xí)題 第一章傳質(zhì)過(guò)程基礎(chǔ) 一、選擇與填空（30分，每空2分）http:/./doc/2b7a11c58bd63186bcebbcba.html /month.200807.html 1. 傳質(zhì)通量與_相對(duì)應(yīng)。 A. ； B. ； C. ； D. 。 2. 傳質(zhì)通量j A與_相對(duì)應(yīng)。 A.； B.； C.； D. 。 3. 傳質(zhì)通量與_相對(duì)應(yīng)。 A. ； B. ； C. ； D. 。 4. 等分子反方向擴(kuò)散通常發(fā)生在_單元操作過(guò)程中；一組分通過(guò)另一停滯組分的擴(kuò)散通常發(fā)生在_單元操作過(guò)程中。 5. 描述動(dòng)量和質(zhì)量傳遞類似律的一層模型是_；兩層模型是 _；三層模型是_。 6.

2、 通常，氣體的擴(kuò)散系數(shù)與_有關(guān)，液體的擴(kuò)散系數(shù)與_有關(guān)。 7. 表示_對(duì)流傳質(zhì)系數(shù)，表示_對(duì)流傳質(zhì)系數(shù)，它們之間的關(guān)系是_。 8. 對(duì)流傳質(zhì)系數(shù)與推動(dòng)力_相對(duì)應(yīng)。 A. ； B. ； C. ； D. 。 9. 推動(dòng)力與對(duì)流傳質(zhì)系數(shù)_相對(duì)應(yīng)。 A. ； B. ； C. ； D. 。 二、計(jì)算題（40分，每題20分） 1. 在一根管子中存在有由CH4（組分A）和He（組分B）組成的氣體混合物，壓力為1.013105 Pa、溫度為298K。已知管內(nèi)的CH4通過(guò)停滯的He進(jìn)行穩(wěn)態(tài)一維擴(kuò)散，在相距0.02m的兩端，CH4 的分壓分別為Pa及Pa，管內(nèi)的總壓維持恒定。擴(kuò)散條件下，CH4 在He中的擴(kuò)散系數(shù)

3、為m2/s 。試求算CH4的傳質(zhì)通量。 2. 298 K的水以0.5 m/s的主體流速流過(guò)內(nèi)徑為25mm的萘管，已知萘溶于水時(shí)的施密特?cái)?shù)為2330，試分別用雷諾、普蘭德泰勒、卡門和柯爾本類比關(guān)系式求算充分發(fā)展后的對(duì)流傳質(zhì)系數(shù)。 三、推導(dǎo)題（30分，每題15分） 1. 對(duì)于A、B 二組元物系，試采用歐拉（Euler）方法，推導(dǎo)沿x、y方向進(jìn)行二維分子傳 質(zhì)時(shí)的傳質(zhì)微分方程。設(shè)系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，組分A的質(zhì)量生成速率為kg/（m3s） 2. 試?yán)脗髻|(zhì)速率方程和擴(kuò)散通量方程，將轉(zhuǎn)換成。 一、選擇與填空（30分） 1. 吸收操作的原理是_。 2. 對(duì)接近常壓的低濃度溶質(zhì)的氣液平衡系統(tǒng)，當(dāng)總壓增大時(shí)，

4、亨利系數(shù)將_，相平 衡常數(shù)將_，溶解度系數(shù)將_。 A. 增大； B. 不變； C. 減?。?D. 不確定。 3. 在吸收操作中，以液相濃度差表示的吸收塔某一截面上的總推動(dòng)力為_。 A. ； B. ； C. ； D. 。 4. 等分子反方向擴(kuò)散通常發(fā)生在_單元操作過(guò)程中；一組分通過(guò)另一停滯組分的擴(kuò)散通常發(fā)生在_單元操作過(guò)程中。 5. 雙膜模型、溶質(zhì)滲透模型和表面更新模型的模型參數(shù)分別是_、_和_。 6. 增加吸收劑用量，操作線的斜率_，吸收推動(dòng)力_。 7. 脫吸因數(shù)的定義式為_，它表示_之比。 8. 在逆流吸收塔中，吸收過(guò)程為氣膜控制，若進(jìn)塔液體組成增大，其它條件不變，則氣相總傳質(zhì)單元高度將_。

5、 A. 不變； B. 不確定； C. 減??； D. 增大。 9. 推動(dòng)力（）與吸收系數(shù)_相對(duì)應(yīng)。 A. ； B. ； C. ； D. 。 二、計(jì)算題（70分） 1. 在壓力為101.3kPa 、溫度為30的操作條件下，在某填料吸收塔中用清水逆流吸收混合氣中的NH3。已知入塔混合氣體的流量為 220 kmol/h，其中含NH3為1.2% ( 摩爾分?jǐn)?shù))。操作條件下的平衡關(guān)系為Y =1.2X（X、Y均為摩爾比），空塔氣速為1.25m/s；氣相總體積吸收系數(shù)為0.06 kmol / (m3s)；水的用量為最小用量的1. 5倍；要求NH3的回收率為95%。試求： （1）水的用量； （2）填料塔的直徑和

6、填料層高度。（25分） 2. 已知某填料吸收塔直徑為1m，填料層高度為4m。用清水逆流吸收某混合氣體中的可溶組分，該組分進(jìn)口組成為8%，出口組成為1%（均為mol%）?；旌蠚饬髀蕿?0kmol/h，操作液氣 比為2，操作條件下氣液平衡關(guān)系為。試求： （1）操作液氣比為最小液氣比的多少倍； （2）氣相總體積吸收系數(shù)； （3）填料層高度為2m處的氣相組成。（25分） 3. 在一逆流操作的填料塔中，用循環(huán)溶劑吸收某混合氣體中的溶質(zhì)。氣體入塔組成為0.025 （摩爾比，下同），液氣比為1.6，操作條件下氣液平衡關(guān)系為。若循環(huán)溶劑組成為0.001，則出塔氣體組成為0.0025?，F(xiàn)因脫吸不良，循環(huán)溶劑組成

7、變?yōu)?. 01，試求此時(shí)出塔氣體組成。（20分） 第一章蒸餾 【學(xué)生自測(cè)】 一、選擇與填空 1. 汽液兩相呈平衡狀態(tài)時(shí)，汽液兩相溫度_，但汽相組成_液相組成。 2. 汽液兩相呈平衡狀態(tài)時(shí)，若汽液兩相組成相同，則汽相露點(diǎn)溫度_ 液相泡點(diǎn)溫度。 A. 相等； B. 大于； C. 小于； D. 不確定。 3. 所謂理論板是指_，且_。 4. 操作中的精餾塔，保持、不變，增加，則_， _。 A. 增加； B. 不變； C. 不確定； D.減小。 5.某二元物系，相對(duì)揮發(fā)度，對(duì)、兩層理論板，在全回流條件下，已知 ，則_。 6. 精餾塔中由塔頂向下的第、層塔板，其汽相組成關(guān)系為_。 A. ； B. ； C

8、. ； D. 不確定。 7. 某精餾塔的精餾段操作線方程為，則該精餾塔的操作回流比為 _，餾出液組成為_。 8. 操作中的精餾塔，保持、不變，減小，則有_。 A. D增加，R減??； B. D不變，R增加； C. D減小，R增加； D. D減小，R不變。 9. 在塔的精餾段測(cè)得、 （均為摩爾分率），已知， ，則第三層塔板的_。 二、計(jì)算題 1. 在常壓連續(xù)精餾塔內(nèi)分離某理想二元混合物。已知進(jìn)料量為 100 kmol/h，其組成為0.55（摩爾分率，下同）；釜?dú)堃毫髁繛?5 kmol/h，其組成為0.05；進(jìn)料為泡點(diǎn)進(jìn)料；塔頂采用全凝器，泡點(diǎn)回流，操作回流比為最小回流比的1.6倍；物系的平均相對(duì)揮

9、發(fā)度為 2.0。 （1）計(jì)算塔釜重組分的收率； （2）求出提餾段操作線方程。 2. 在一連續(xù)精餾塔中分離某二元理想混合物。已知原料液的流量為100 kmol/h，組成為0.4（易揮發(fā)組分的摩爾分率，下同），泡點(diǎn)進(jìn)料；塔頂采用全凝器，泡點(diǎn)回流，操作回流比為 最小回流比的 1.6倍；操作條件下平均揮發(fā)度為2.4 ；測(cè)得現(xiàn)場(chǎng)操作數(shù)據(jù)：x n-1=0.270， x n=0.230 。若要求輕組分的回收率為97% ，塔釜?dú)堃航M成為0.02 。試求： （1）塔頂產(chǎn)品的流量和組成； （2）操作回流比； （3）第n塊塔板的氣相默弗里板效率。 3. 某二元混合物以飽和蒸汽狀態(tài)加入精餾塔的中部，已知、 ，平均相對(duì)

10、揮發(fā)度，操作回流比為最小回流比的 2倍。塔底直接蒸汽加熱，每 層塔板的單板效率。試求： （1）塔頂采出率； （2）進(jìn)入第一塊實(shí)際板(由塔頂向下)的汽相組成 一、填空題（40分） 1板式塔是_接觸式氣液傳質(zhì)設(shè)備，操作時(shí)為_連續(xù)相；填料塔是_接觸式氣液傳質(zhì)設(shè)備，操作時(shí)為_連續(xù)相。 2塔板的主要類型有_、_、_、_等。 3氣體通過(guò)塔板的總壓降包括_、_和_。 4塔板上的異常操作現(xiàn)象包括_、_、_。 4塔板的負(fù)荷性能圖由五條線構(gòu)成，它們是_、_、_、_、_，塔板適宜的操作區(qū)是_區(qū)域，而實(shí)際操作時(shí)應(yīng)盡可能將操作點(diǎn)位于適宜操作區(qū)的。 5塔板的操作彈性是指_。 6填料的幾何特性參數(shù)主要包括_、_、_等。 7

11、通常根據(jù)_、_及_ 三要素衡量填料性能的優(yōu)劣。 8填料因子是指_。 9填料塔內(nèi)件主要有_、_、_、_。 10填料操作壓降線(D p/Zu）大致可分為三個(gè)區(qū)域，即_、_和_。填料塔操作時(shí)應(yīng)控制在_區(qū)域。 二、選擇題（30分） 1氣液在塔板上有四種接觸狀態(tài)，優(yōu)良的接觸狀態(tài)是（），操作時(shí)一般控制在（）。 鼓泡接觸狀態(tài)蜂窩接觸狀態(tài)泡沫接觸狀態(tài)噴射接觸狀態(tài) 2板式塔塔板的漏液主要與（）有關(guān)，液沫夾帶主要與（）有關(guān)，液泛主要與（）有關(guān)。 空塔氣速液體流量板上液面落差塔板間距 3（）屬于散裝填料，（）屬于規(guī)整填料。 格柵填料波紋填料矩鞍填料鮑爾環(huán)填料脈沖填料弧鞍填料 4填料的靜持液量與（）有關(guān)，動(dòng)持液量與（

12、）有關(guān)。 填料特性液體特性氣相負(fù)荷液相負(fù)荷 5（）越小，（）越大，越易發(fā)生液泛。 填料因子f值氣體密度液體密度液體粘度操作液氣比 三、計(jì)算與分析題（30分） 本題附圖為某塔板的負(fù)荷性能圖，A為操作點(diǎn)。 （1）請(qǐng)作出操作線； （2）塔板的上下限各為什么控制； （3）計(jì)算塔板的操作彈性； （4）該塔板設(shè)計(jì)是否合適，若不合適如何改變塔板的結(jié)構(gòu)參數(shù)。 分配系數(shù)是指（）。 3分配系數(shù)與下列因素有關(guān)（）。 A 溫度； B 物系種類； C 壓力； D 組成。 4分配系數(shù)越大，萃取分離的效果（）。 5通常，物系的溫度越高，稀釋劑與萃取劑的互溶度（），越不利于萃取操作。 6選擇性系數(shù)的定義式為（）。 7溶質(zhì)的分

13、配系數(shù)越大，稀釋劑的分配系數(shù)越小，則選擇性系數(shù)（），越有利于組分的萃取分離。 8選擇萃取劑時(shí)，主要考慮的因素有（）。 9萃取是利用原料液中各組分（）的差異而實(shí)現(xiàn)分離的單元操作。 10溶解度曲線將三角形相圖分為兩個(gè)區(qū)域，曲線內(nèi)為（）區(qū)，曲線外為（）區(qū)，萃取操作只能在（）進(jìn)行。 11進(jìn)行萃取操作時(shí)，應(yīng)使選擇性系數(shù)（）1。 A 等于； B 大于； C 小于。 12進(jìn)行萃取操作時(shí)，應(yīng)使溶質(zhì)的分配系數(shù)（）1。 A 等于； B 大于； C 小于。 13萃取劑的加入量應(yīng)使原料與萃取劑的和點(diǎn)M位于（）。 A 溶解度曲線上方區(qū)； B 溶解度曲線下方區(qū)； C 溶解度 曲線上； D 任何位置均可。 14萃取設(shè)備的主

14、要類型有（）。 15根據(jù)兩相接觸方式的不同，萃取設(shè)備可分為（）式和（）式兩大類。填料萃取塔屬于（），篩板萃取塔屬于（）。 二、分析題（25分） 用純?nèi)軇㏒對(duì)某混合液A+B進(jìn)行單級(jí)萃取，操作條件下的溶解度曲線和輔助曲線如附圖所示。請(qǐng)圖示分析單獨(dú)改變下列條件時(shí)，萃余液的組成如何變化。 （1）萃取劑用量S增加；（10分） （2）原料組成x F增加。（15分） 三、計(jì)算題（30分） 20時(shí)丙酮(A)水(B)氯苯(S)三元物系的三角形相圖如本題附圖所示?，F(xiàn)擬采用多級(jí)逆流萃取裝置，以氯苯為溶劑從丙酮水溶液中提取丙酮，原料液中丙酮的質(zhì)量分率為0.35，處理 量為1000kg/h，萃取劑用量為680kg/h，

15、要求最終萃余相中丙酮的質(zhì)量分率不大于0.05。試求理論級(jí)數(shù)。 第五章固體物料的干燥 【學(xué)生自測(cè)題】 一、選擇與填空（50分） 1. 某常壓濕空氣由t1被加熱到t2，則空氣的性質(zhì)參數(shù)變化為： H1（）H2、1（）2、I1（）I2、t d1（）t d2、t w1（）t w2、t as1（）t as2、c H1（）c H2、v H1（）v H2。 大于 等于 小于 不確定 2. 濕空氣的溫度、干球溫度、絕熱飽和溫度和露點(diǎn)之間的關(guān)系為： t ( )t as、t as ( ) t w、t w ( ) t d。 大于或等于 等于 小于或等于 不確定 大于 小于 3. 濕空氣HI圖由（）線群、（）線群、（）

16、線群、（）線群和（）線群組成。 4. 若已知濕空氣的性質(zhì)參數(shù)（），則可在HI圖確定濕空氣的狀態(tài)。 H、t H、t d I、t w I、j H、t w H、j 5.干燥系統(tǒng)所消耗的熱量主要用于( )、（）、（）和（）。 6.干燥系統(tǒng)的熱效率是指（）。 7.（）與物料的性質(zhì)有關(guān)，（）與空氣的狀態(tài)有關(guān)。 平衡水分 自由水分 結(jié)合水 非結(jié)合水 8.通過(guò)干燥不可能被除去的水分是（）。 平衡水分 自由水分 結(jié)合水 非結(jié)合水 9.一般地，恒速干燥階段除去的水分是（） 平衡水分 自由水分 結(jié)合水 非結(jié)合水 10 一般地，干燥過(guò)程可劃分為（）階段和（）階段。 11.在干燥過(guò)程中，表面汽化控制階段所除去的水分是（

17、），內(nèi)部遷移控制階段所除去水分是（）。 平衡水分 自由水分 結(jié)合水 非結(jié)合水 12.臨界含水量是指（）。 13.干燥器的主要形式有（）。 14.氣流干燥器的干燥作用主要發(fā)生在（）。 干燥管的進(jìn)口段 干燥管的出口段 干燥管的中間段 整個(gè)干燥管內(nèi) 15.流化床干燥器的主要特點(diǎn)是（）。 二、計(jì)算題（50分） 1. 若將溫度為20、濕度為0.009kg水kg絕干氣的濕空氣常壓加熱至50，試求 （1）加熱前后濕空氣的焓變；（2）加熱后濕空氣的相對(duì)濕度。（15分） 2. 溫度為20C、濕度為0.01kg/kg絕干氣的常壓新鮮空氣，經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱至120C后用于干燥某濕物料。空氣離開干燥器的溫度為60C、濕度

18、為0.05kg/kg絕干氣，濕物料進(jìn)出干燥器的溫度分別為30C、50C，濕基含水量分別為20%、5%，干燥產(chǎn)品流量為60kg/h，濕物料的平均比熱容為2.134kJ/(kg濕物料.C)，忽略干燥系統(tǒng)的熱損失。試求： 1）新鮮空氣的耗量；（2）干燥系統(tǒng)所需的總加熱速率；（3）干燥系統(tǒng)的熱效率。（35分） 一、選擇與填空 1. 汽液兩相呈平衡狀態(tài)時(shí)，汽液兩相溫度_，但汽相組成_液相組成。 2. 汽液兩相呈平衡狀態(tài)時(shí)，若汽液兩相組成相同，則汽相露點(diǎn)溫度_ 液相泡點(diǎn)溫度。 A. 相等； B. 大于； C. 小于； D. 不確定。 3. 所謂理論板是指_，且_。 4. 操作中的精餾塔，保持、不變，增加，則_， _。 A. 增加； B. 不變； C. 不確定； D.減小。 5.某二元物系，相對(duì)揮發(fā)度，對(duì)、兩層理論板，在全回流條件下，已知 ，則_。 6. 精餾塔中由塔頂向下的第、層塔板，其汽相組成關(guān)系為_。 A. ； B. ； C. ； D. 不確定。 7. 某精餾塔的精餾段操作線方程為，則該精餾塔的操作回流比為 _，餾出液組成為_。 8.