陳敏恒化工原理課后思考題答案

第一章流體流動

問題1.什么是連續(xù)性假定？質點的含義是什么？有什么條件？

答1.假定流體是由大量質點組成的、彼此間沒有間隙、徹底充滿所占空間的連續(xù)介質。

質點是含有大量份子的流體微團，其尺寸遠小于設備尺寸，但比起份子自由程卻要大得多。

問題2.描述流體運動的拉格朗日法和歐拉法有什么不同點？

答2.前者描述同一質點在不同時刻的狀態(tài)；后者描述空間任意定點的狀態(tài)。

問題3.粘性的物理本質是什么？為什么溫度上升，氣體粘度上升，而液體粘度下降？答3.份子

間的引力和份子的熱運動。

通常氣體的粘度隨溫度上升而塢大，因為氣體份子間距離較大，以份子的熱運動為主；溫

度上升，熱運動加劇，粘度上升。液體的粘度隨溫度增加而減小，因為液體份子間距離較小，

以份子間的引力為主，溫度上升，份子間的引力下降，粘度下降。

問題4.靜壓強有什么特性？

答4.靜壓強的特性：①靜止流體中任意界面上只受到大小相等、方向相反、垂直于作用面的壓

力；②作用于任意點所有不同方位的靜壓強在數(shù)值上相等；③壓強各向傳遞。問題5.圖示一玻

璃容器內裝有水，容器底面積為8x132,水和容器總重lONo

（1）試畫出容器內部受力示意圖（用箭頭的長短和方向表示受力大小和方向）：

（2）試估計容器底部內側、外側所受的壓力分別為多少？哪一側的壓力大？為什么？

題5附圖題6附圖

答5.1）圖略，受力箭頭垂直于壁面、上小下大。

2）內部壓強p=pgh=l（）（X）x9.81x0.5=4.91kPa：

外部壓強p=F/A=10/0.008=1.25kPav內部壓強4.91kPa。

因為容器內壁給了流體向下的力，使內部壓強大于外部壓強。

問題6.圖示兩密閉容器內盛有同種液體，各接一U形壓差計，讀數(shù)分別為％、R：,兩壓差計間用

一橡皮管相連接，現(xiàn)將容器A連同U形壓差計一起向下挪移一段距離，試問讀數(shù)K與七有何變

化？（說明理由）

答6.容器A的液體勢能下降，使它與容器B的液體勢能差減小，從而R?減小。R］不變，因為該

u形管兩邊同時降低，勢能差不變。

問題7.為什么高煙囪比低煙囪拔煙效果好？

答7.由靜力學方程可以導出下=H（paPQg,所以H增加，壓差增加，拔風量大。

問題8.什么叫均勻分布？什么叫均勻流段？

答8.前者指速度分布大小均勻：后者指速度方向平行、無遷移加速度。

問題9.伯努利方程的應用條件有哪些？

答9.重力場下、不可壓縮、理想流體作定態(tài)流動，流體微元與其它微元或者環(huán)境沒有能量交換

時，同一流線上的流體間能量的關系。

問題10.如圖所示，水從小管流至大管，當流量V、管徑D、d及指示劑均相同時，試問水平放

置時壓差計讀數(shù)R與垂直放置時讀數(shù)R，的大小關系如何？為什么？.（可忽略粘性阻力損失）

答1O.R=R,因為U形管指示的是總勢能差，與水平放還是垂直放沒有關系。

題10附圖題11附圖

問題11.理想液體從高位槽經過等直徑管流出?？紤]A點壓強與B點壓強的關系，在下列三個關

系中選擇出正確的：

（1）PB<PA

（2）p=p+pgH

（3）P>P

BA

答11.選（l）p<p：因為管道出口通大氣，出口壓力等于p,而B處的位置比出口處高,

BAA

所以，壓力較低。

問題12.層流與湍流的本質區(qū)別是什么？

答12.是否存在流體速度u、壓強p的脈動性，即是否存在流體質點的脈動性。

問題13.雷諾數(shù)的物理意義是什么？

答13.慣性力與粘性力之比。

問題14.何謂泊謖葉方程？其應用條件有哪些？

答14.AP=32uL/d\不可壓縮流體在直圓管中作定態(tài)層流流動時的阻力損失計算。

問題15.何謂水力光滑管？何謂徹底湍流粗糙管？

答15.當壁面凸出物低于層流內層厚度，體現(xiàn)不出粗糙度過對阻力損失的影響時，稱為水力光

滑管。在Re很大，入與Re無關的區(qū)域，稱為徹底湍流粗糙管。

問題16.非圓形管的水力當量宜徑是如何定義的？能否按UIKU/4計算流量？

答16.定義為4A/n。不能按該式計算流量。

問題17.在滿流的條件下，水在垂直直管中向下流動，對同一瞬時沿管長不同位子的速度而

言，是否會因重力加速度而使下部的速度大于上部的速度？

答17.因為質量守恒，直管內不同軸向位子的速度是一樣的，不會因為重力而加快，重力只體

現(xiàn)在壓強的變化上。

問題18.

（1）

⑵

如附圖所示管路，試問：

B閥不動（半開著），A閥由全開逐漸關小，則h1,h2,（h「h2）如何變

、_化？

A閥不動（半開B閥由全開逐漸關小，則也，h2,（h「h2）如何變化？

2

著），題18附*'2ms,c山同

圖

答18.⑴如下降,h?下降,（h「hz）下降;

（2）E上升，hz上升，（h,-h2）

下降。

問題19.'圖示的管路系統(tǒng)中，，原1,2,3閥全部全開，現(xiàn)關小1閥開度，貝!總流量V和各支管流

量V）,V2,V3將如何變化？答I**.%、%下降，％2、%上升。

問題20.是否在任何管路中，流量增大阻力損失就增大；流量減小阻力損失就減?。繛槭裁?？

答20.不一定，具體要看管路狀況是否變化。

第二章流體輸送機械

問題1.什么是液體輸送機械的壓頭或者揚程？答1.流體輸送機械向單位分量流體所提供的能量

（J/N）o問題2.離心泵的壓頭受哪些因素影響？答2.離心泵的壓頭與流量，轉速，葉片形狀及直

徑大小有關。問題3.后彎葉片有什么優(yōu)點？有什么缺點？答3.后彎葉片的葉輪使流體勢能提高

大于動能提高，動能在蝸殼中轉換成勢能時損失小，泵的效率高。這是它的優(yōu)點。

它的缺點是產生同樣理論壓頭所需泵體體積比前彎葉片的大。問題4.何謂氣縛現(xiàn)象？產生此

現(xiàn)象的原因是什么？如何防止氣縛答4.因泵內流體密度小而產生的壓差小，無法吸上液體的現(xiàn)

象。

原因是離心泵產生的壓差與密度成正比，密度小，壓差小，吸不上液體。

灌泵、排氣。

問題5.影響離心泵特性曲線的主要因素有哪些？

答5.離心泵的特性曲線指H?q,門?q,P~q。影響這些曲線的主要因素有液體密度，

eVVaV

粘度，轉速，葉輪形狀及直徑大小。

問題6.離心泵的工作點是由如何確定的？有哪些調節(jié)流量的方法？

答6.離心泵的工作點是由管路特性方程和泵的特性方程共同決定的。

調節(jié)出口閥，改變泵的轉速。

問題7.一離心泵將江水送至敞口高位槽，若管路條件不變，隨著江面的上升，泵的壓頭He,管路

總阻力損失幅泵入口處真空表讀數(shù)、泵出口處壓力表讀數(shù)將分別作何變化？答7.隨著江面的上

升，管路特性曲線下移，工作點右移，流量變大，泵的壓頭下降，阻力損失增加；隨著江面的

上升，管路壓力均上升，所以真空表讀數(shù)減小，壓力表讀數(shù)增加。問題8.某輸水管路，用一臺

IS50-32-200的離心泵將低位敞口槽的水送往高出3m的敞口槽，閥門開足后，流量僅為3m處擺

布。現(xiàn)擬采用增加一臺同型號的泵使輸水量有較大提高，應采用并聯(lián)還是串聯(lián)？為什么？

答8.從型譜圖上看，管路特性曲線應該通過H=3m、q-0點和H=l3m、q「3m3/h點，顯然，管

路特件曲線很陡.屬于高阻管路.府當采用串聯(lián)方十八v

問題9.何謂泵的汽蝕？如何避免汽蝕

答9.泵的汽蝕是指液體在泵的最低壓強處（葉輪入口）汽化形成氣泡，又在葉輪中因壓強升高

而潰滅，造成液體對泵設備的沖擊，引起振動和腐蝕的現(xiàn)象。

規(guī)定泵的實際汽蝕余量必須大于允許汽蝕余量：通過計算，確定泵的實際安裝高度低于允許

安裝高度。

問題10.什么是正位移特性？

答10.流量由泵決定，與管路特性無關。

問題11.往復泵有無汽蝕現(xiàn)象？

答11.往復泵同樣有汽蝕問題。這是由液體汽化壓強所決定的。

問題12.為什么離心泵啟動前應關閉出口閥，而旋渦泵啟動前應打開出口閥？答12.這與功率曲

線的走向有關，離心泵在零流量時功率負荷最小，所以在啟動時關閉出口閥，使機電負荷最

??；而旋渦泵在大流量時功率負荷最小，所以在啟動時要開啟出口閥，使機電負荷最小。

問題13.通風機的全風壓、動風壓各有什么含義？為什么離心泵的H與p無關，而風機的全風壓

PT與P有關？

答13.通風機給每立方米氣體加入的能量為全壓，其中動能部份為動風壓。

因單位不同，壓頭為叫全風壓為N/m2,按△?=」&!!可知h與p無關時，AP與p成正比。

問題14.某離心通風機用于鍋爐通風,如圖a、b所示，通風機放在爐子前與放在爐子后比較，

在實際通風的質量流量、機電所需功率上有何不同?為什么？

一*風機一一」鍋爐I—廉/-舞爐|一!風機一儂氣

JL風機夜前X尺機在后

題14附圖

答14.風機在前時，氣體密度大，質量流量大，機電功率負荷也大；

風機在后時，氣體密度小，質量流量小，機電功率負荷也小。

第三章液體攪拌

問題1.攪拌的目的是什么？

答L混合(均相)，分散(液液，氣液，液固)，強化傳熱。

問題2.為什么要提出混合尺度的概念？

答2.囚調勻度與取樣尺度有關，引入混合尺度反映更全面。

問題3.攪拌器應具備哪兩種功能？

答3.①產生強大的總體流動，②產生強烈的湍動或者強剪切力場。

問題4.旋漿式、渦輪式、大葉片低轉速攪拌器，各有什么特長和缺陷？

答4.旋槳式合用于宏觀調勻，而不合用于固體顆粒懸浮液：渦輪式合用于小尺度均勻，而不合用

于固體顆粒懸浮液：大葉片低轉速攪拌器合用于高粘度液體或者固體顆粒懸浮液，而不適合于低

粘度液體混合。

問題5.要提高液流的湍動程度可采取哪些措施？

答5.①提高轉速。②阻撓液體圓周運動，加擋板，破壞對稱性。③裝導流筒，消除短路、消除死

區(qū)。

問題6.大小不一的攪拌器能否使用同一根功率曲線？為什么？

答6.只要幾何相似就可以使用同一根功率曲線，因為無因次化之后，使用了這一條件。問題7.選

擇攪拌器放大準則時的基本要求是什么？

答7.混合效果與小試相符。

第四章流體通過顆粒層的流動

問題1.顆粒群的平均直徑以何為基準？為什么？

答1.顆粒群的平均直徑以比表面積相等為基準。

因為顆粒層內流體為爬流流動，流動阻力主要與顆粒表面積的大小有關。

問題2.數(shù)學模型法的主要步驟有哪些？

答2.數(shù)學模型法的主要步驟有①簡化物理模型②建立數(shù)學模型③模型檢驗，實驗定模型參數(shù)。

問題3.過濾速率與哪些因素有關？

答3.過濾速率u=dq/dT=AP/r(q+qe)中，u與△?、r、巾、限q、qe均有關。

問題4.過濾常數(shù)有哪兩個？各與哪些因素有關？什么條件下才為常數(shù)？

答4.K、qe為過濾常數(shù)。

K與壓差、懸浮液濃度、濾餅比阻、濾液粘度有關：qe與過濾介質阻力有關。恒壓下才為常

數(shù)。

問題5.Topt對什么而言？

答5」opt對生產能力(Q=V/￡T)最大而言。Q在V~T圖上體現(xiàn)為斜率，切線處可獲最大斜率，即

為TOpto

問題6.回轉真空過濾機的生產能力計算時，過濾面積為什么用A而不用A巾？該機的濾餅厚度

是否與生產能力成正比？

答6.考察方法是跟蹤法，所以過濾面積為A,而巾體現(xiàn)在過濾時間里。

不，濾餅厚度&與q-q2q成正比，例如，轉速愈快，生產能力愈大，而

\IIee

濾餅愈薄。

問題7.強化過濾速率的措施有哪些？

答7.強化過漉速率的措施有①改變詭餅結構：②改變顆粒會萃狀態(tài)；③動態(tài)過濾。

第五章顆粒的沉降和流態(tài)化

問題1.曳力系數(shù)是如何定義的？它與哪些因素有關？答l.Z=F/(Apw/2)o它與Rep(=dup/p).e

有關。

DPP

問題2.斯托克斯定律區(qū)的沉降速度與各物理量的關系如何？應用的前提是什么？顆粒的加速段

在什么條件下可忽梢不計？

答2.u=d2(p-p)g/(18P)o

IP

前提Rc<2o

當顆粒d很小，u很小時。

Pl

問題3.重力降塵室的氣體處理量與哪些因素有關？降塵室的高度是否影響氣體處理量？答3.沉

降室底面積和沉降速度。

不影響。高度小會使停留時間短，但沉降距離也短了。

問題4.評價旋風分離器性能的主要指標有哪兩個？

答4.分離效率、壓降。

問題5.為什么旋風分離器處于低氣體負荷下操作是不適宜的？錐底為何須有良好的密封？答5.

低負荷時，沒有足夠的高心力。

錐底往往負壓，若不密封會漏入氣體且將顆粒帶起。問題6.廣義流態(tài)化和狹義流態(tài)化的各自

含義是什么？答6.狹義流態(tài)化指操蚱氣速u小于uI的流化床，廣義流化床則包括流化床、載流床

溫和力輸送。

問題7.提高流化質量的常用措施有哪幾種？何謂內生不穩(wěn)定性？答7.增加分布板阻力，加內部

構件，用小直徑寬分布顆粒，細顆粒高氣速操作。

空穴的惡性循環(huán)。

問題8.氣力輸送有哪些主要優(yōu)點？

答8.①系統(tǒng)可密閉；②輸送管線設置比鋪設道路更方便；③設備緊湊，易連續(xù)化、自動化；④

同時可進行其他單元操作。

第六章傳熱

問題1.傳熱過程有哪三種基本方式？答1.直接接觸式、間壁式、蓄熱式。

問題2.傳熱按機理分為哪幾種？答2.傳導、對流、熱輻射。

問題3.物體的導熱系數(shù)與哪些主要因素有關？

答3.與物態(tài)、溫度有關。

問題4.流動對傳熱的貢獻主要表現(xiàn)在哪兒？

答4.流動流體的載熱。

問題5.自然對流中的加熱面與冷卻面的位置應如何放才有利于充分傳熱？答5.加熱面在下，制

冷面在上。

問題6.液體沸騰的必要條件有哪兩個？

答6.過熱度、汽化核心。

問題7.工業(yè)沸騰裝置應在什么沸騰狀態(tài)下操作？為什么？答7.核狀沸騰狀態(tài)。

以免設備燒毀。

問題8.沸騰給熱的強化可以從哪兩個方面著手？

答8.改善加熱表面，提供更多的汽化核心；沸騰液體加添加劑，降低表面張力。問題9.蒸汽冷

凝時為什么要定期排放不凝性/(體？

答9.避免其積累，提高a。

問題10.為什么低溫時熱輻射往往可以忽略，而高溫時熱輻射則往往成為主要的傳熱方式？答

10.因Q與溫度四次方成正比，它對溫度很敏感。

問題11.影響輻射傳熱的主要囚素有哪些？

答11.溫度、黑度、角系數(shù)（幾何位置）、面積大小、中間介質。

問題12.為什么有相變時的對流給熱系數(shù)大于無相變時的對流給熱系數(shù)？

答12.①相變熱遠大于顯熱：②沸騰時汽泡攪動：蒸汽冷凝時液膜很薄。

問題13.有兩把外形相同的茶壺，一把為陶瓷的，一把為銀制的。將剛燒開的水同時充滿兩壺。

實測發(fā)現(xiàn)，陶壺內的水溫下降比銀

壺中的快，這是為什么？

答13.陶瓷壺的黑度大，輻射散熱快；銀壺的黑度小，輻射散熱慢。

問題14.若串聯(lián)傳熱過程中存在某個控制步驟，其含義是什么？

答14.該步驟阻力遠大于其他各步驟的阻力之和，傳熱速率由該步驟所決定。問題15.傳熱基本

方程中，推導得出對數(shù)平均推動力的前提條件有哪些？

答15.K、qCpi.q2cp2沿程不變：管、殼程均為單程。

mlIm22

問題16.一列管換熱器，油走管程并達到充分湍流。用133P的飽和蒸汽可將油從40,加熱至

80ro若現(xiàn)欲增加50%的油處理量，

有人建議采用并聯(lián)或者串聯(lián)同樣一臺換熱器的方法，以保持油的出口溫度不低于80P,這個

方案是否可行？

答16.可行。

問題17.為什么普通情況下，逆流總是優(yōu)于并流？并流合用于哪些情況？

答17.逆流推動力Aim大，載熱體用量少。熱敏物料加熱，控制壁溫以免過高。問題18.解決非

定態(tài)換熱器問題的基本方程是哪幾個？

答18.傳熱基本方程，熱量衡算式，帶有溫變速率的熱量衡算式。

問題19.在換熱器設計計算時，為什么要限制中大于0.8?

答19.當W<0.8時，溫差推動力損失太大，Atm小，所需A變大，設備費用增加。

第七章蒸發(fā)

問題1.蒸發(fā)操作不同于普通換熱過程的主要點有哪些？

答1.溶質常析出在加熱面上形成垢層；熱敏性物質停留時間不得過長；與其它單元操作相比節(jié)

能更重要。

問題2.提高蒸發(fā)器內液體循環(huán)速度的意義在哪？降低單程汽化率的目的是什么？

答2.不僅提高a,更重要在于降低單程汽化率。減緩結垢現(xiàn)象。

問題3.為什么要盡可能擴大管內沸騰時的氣液環(huán)狀流動的區(qū)域？

答3.因該區(qū)域的給熱系數(shù)a最大。

問題4.提高蒸發(fā)器生產強度的途徑有哪些？

答4.uf,降低單程汽化率，Kf;提高真空度，”，增加傳熱推動力。

問題5.試分析比較單效蒸發(fā)器的間歇蒸發(fā)和連續(xù)蒸發(fā)的生產能力的大小。設原料液濃度、溫

度、完成液濃度、加熱蒸汽

壓強以及冷凝器操作壓強均相等？

答5.單效間歇蒸發(fā)起先△小，生產能力大。

問題6.多效蒸發(fā)的效數(shù)受哪些限制？

答6.經濟上限制：W/D的上升達不到與效數(shù)成正比，W/A的下降比與效數(shù)成反比還快：技術上

限制：￡△必須小于T-U,而T-t,是有限的。

問題7.試比較單效與多效蒸發(fā)之優(yōu)缺點？答7,單效蒸發(fā)生產強度高，設備費用低，經濟性低。

多效蒸發(fā)經濟性高。

第八章氣體吸收

問題1.吸收的目的和基本依據是什么？吸收的主要操作費用花費在哪？答1.吸收的目的是分離

氣體混合物。

基本依據是氣體混合物中各組份在溶劑中的溶解度不同。

操作費用主要花費在溶劑再生，溶劑損失。問題2.選擇吸收溶劑的主要依據是什么？什么

是溶劑的選擇性？答2.溶解度大，選擇性高，再生方便，蒸汽壓低損失小。

溶劑對溶質溶解度大，對其他組份溶解度小。問題3.E,m,三者各自與溫度、總壓有何關

系？答3.m=E/P=HC/P,m、E、H均隨溫度上升而增大，E、H基本上與總壓無關，m反比于總

壓。

M問題4.工業(yè)吸收過程氣液接觸的方式有哪兩種？答4.級式接觸和微分接觸。

問題5.擴散流JA,凈物流N,主體流劭NM，傳遞速率NA相互之間有什么聯(lián)系和區(qū)別？答5.

N=N+J+J,N=J+NC/C0

MABAAMAM

J、J濃度梯度引起；N微壓力差引起：N溶質傳遞，考察所需。

ABMA

問題6.飄流因子有什么含義？等份子反向擴散時有無飄流因子？為什么？答6.P/PBm表示了主

體流動對傳質的貢獻。

無飄流因子。因為沒有主體流動。

問題7.氣體份子擴散系數(shù)與溫度、壓力有何關系？液體份子擴散系數(shù)與溫度、粘度有何關系？

答7.DTi.8i/P,D8〃PO

氣?

問題8.修伍德數(shù)、施密特數(shù)的物理含義是什么？答8.Sh=kd/D表征對流傳質速率與擴散傳質速率

之比。

Sc=p/pD表征動量擴散系數(shù)與份子擴散系數(shù)之比。問題9.傳質理論中，有效膜理論與表

面更新理論有何主要區(qū)別？答9.表面更新理論考慮到微元傳質的非定態(tài)性，從k'D推進到k8

DO.5,問題10.傳質過程中，什么時侯氣相阻力控制？什么時侯液相阻力控制？答lO.mkycvkx

時，氣相阻力控制：mky?kx時，液相阻力控制。

問題11.低濃度氣體吸收有哪些特點？數(shù)學描述中為什么沒有總物料的衡算式？答11.①G、L為

常量，②等溫過程，③傳質系數(shù)沿塔高不變.

問題12.吸收塔高度計算中，將Ng與Hg分開，有什么優(yōu)點？答12.分離任務難易與設備效能高

低相對分開，便于分析。

問題13.建立操作線方程的依據是什么？答13.塔段的物料衡算。

問題14.什么是返混？答14.返混是少量流體自身由下游返回至上游的現(xiàn)象。問題15.何謂最小

液氣比？操作型計算中有無此類問題？答15.完成指定分離任務所需塔高為無窮大時的液氣比。

無。

問題16.Xzg與(L/GXn是如何受到技術上的限制的？技術上的限制主要是指哪兩個制約條件？

答16.通常,x=y/m,(L/G)min=(y-y)/(x-x)o

2max2I2Ie2

相平衡和物料衡算。

問題17.有哪幾種NOG的計算方法？用對數(shù)平均推動力法和吸收因數(shù)法求NOG的條件各是什么？

答17.對數(shù)平均推動力法，吸收因數(shù)法，數(shù)值積分法。

相平衡分別為直線和過原點直線。

問題18.HQG的物理含義是什么？常用吸收設備的Hg約為多少？

答18.氣體流經這一單元高度塔段的濃度變化等于該單元內的平均推動力。

0.15-1.5mo

問題19.吸收劑的進塔條件有哪三個要素？操作中調節(jié)這三要素，分別對吸收結果有何影響？

答成I、*2、匕

均有利于吸收。

問題20.吸收過程的數(shù)學描述與傳熱過程的數(shù)學描述有什么聯(lián)系與區(qū)別？

答20.傳熱過程數(shù)學描述可視作m=l時的吸收過程的情況。

問題21.高濃度氣體吸收的主要特點有哪些？

答21.①G、L沿程變化，②非等溫，③傳質分系數(shù)與濃度有關。

問題22.化學吸收與物理吸收的本質區(qū)別是什么？化學吸收有何特點？

答22.溶質是否與液相組分發(fā)生化學反應。

高的選擇性，較高的吸收速率，降低平衡濃度y。°

問題23.化學吸收過程中，何時成為容積過程？何時成人表面過程？

答23.快反應使吸收成表面過程；慢反應使吸收成容積過程。

第九章精偶

問題L蒸餡的目的是什么？蒸儲操作的基本依據是什么？

答1.分離液體混合物。

液體中各組分揮發(fā)度的不同。

問題2.蒸儲的主要操作費用花費在何處？

答2.加熱和冷卻的費用。

問題3.雙組份汽液兩相平衡共存時自由度為多少？

答3.自由度為F=2（P一定，t-x或者y：t一定，P-x或者y）：P一定后，F(xiàn)=lo

問題4.何謂泡點、露點？對于一定的組成和壓力，兩者大小關系如何？

答4.泡點指液相混合物加熱至浮現(xiàn)第一個汽泡時的溫度。露點指氣相混合物冷卻至浮現(xiàn)第一個

液滴時的溫度。

對于一定的組成和壓力，露點大于或者等于泡點。

問題5.非理想物系何時浮現(xiàn)最低恒沸點，何時浮現(xiàn)最高恒沸點？

答5.強正偏差浮現(xiàn)最低恒沸點；強負偏差浮現(xiàn)最高恒沸點。

問題6.常用的活度系數(shù)關聯(lián)式有哪兒個？

答6.范拉方程、馬古斯方程。

問題7.總壓對相對揮發(fā)度有何影響？

答7.Pf、alo

問題8.為什么a=l時不能用普通精筋的方法分離混合物？答8.因為此時y=x,沒有實現(xiàn)相對分離。

問題9.平衡蒸儲與簡單蒸儲有何不同？

答9.平衡蒸鐳是連續(xù)操作且一級平衡；簡單蒸儲是間歇操作且瞬時一級平衡。問題10.為什么說

回流液的逐板下降和蒸汽逐板上升是實現(xiàn)精鐳的必要條件？答10.惟其如此，才干實現(xiàn)汽液兩相

充分接觸、傳質，實現(xiàn)高純度分離，否則，僅為一級平衡。

問題11.什么是理論板？默弗里板效率有什么含義？答11.離開該板的汽液兩相達到相平衡的理

想化塔板。

經過一塊塔板之后的實際增濃與理想增濃之比。問題12.恒摩爾流假設指什么？其成立的

主要條件是什么？答12.在沒有加料、出料的情況下，塔段內的汽相或者液相摩爾流量各自不

變。

組分摩爾汽化熱相近，熱損失不計，顯熱差不計。問題13.植的含義是什么？根據q的取值

范圍，有哪幾種加料熱狀態(tài)？答13.一摩爾加料加熱至飽和汽體所需熱量與摩爾汽化潛熱之比。

它表明加料熱狀態(tài)。

五種：過熱蒸汽，飽和蒸汽，汽液混和物，飽和液體，冷液。問題14.建立操作線的依據是

什么？操作線為直線的條件是什么？答14.塔段物料衡算。

液汽比為常數(shù)（恒摩爾流）。

問題15.用芬斯克方程所求出的N是什么條件下的理論板數(shù)？答15.全回流條件下，塔頂塔低濃度

達到要求時的至少理論板數(shù)。

問題16.何謂最小回流比？挾點恒濃區(qū)的特征是什么？

答16.達到指定分離要求所需理論板數(shù)為無窮多時的回流比，是設計型計算特有的問題。氣液

兩相濃度在恒濃區(qū)幾乎不變。

問題17.最適宜回流比的選取須考慮哪些因素？答17.設備費、操作費之卻最小。

問題18.精儲過程能否在填料塔內進行？

答18.能。

問題19.何謂靈敏板？答19.塔板溫度對外界干擾反映最靈敏的塔板。

問題20.間歇精御與連續(xù)精儲相比有何特點？合用于什么場合？答20.操作靈便。

合用于小批量物料分離。

問題21.恒沸精緇與萃取精福的主要異同點是什么？答21.相同點：都加入第三組份改變相對揮

發(fā)度；

區(qū)別：①前者生成新的最低恒沸物，加入組分塔從塔頂出；后者不形成新恒沸物，加入組

分從塔底出。②操作方式前者可間隙，較方便。③前者消耗熱量在汽化潛熱，后者在顯熱，消耗

熱量較少。

問題22.如何選擇多組分精微的流程方案？答22.選擇多組分精微的流程方案需考慮①經濟上優(yōu)

化；②物性；③產品純度。問題23.何謂輕關鍵組分、重關鍵組分？何謂輕組分、重組分？答

23.對分離起控制作用的兩個組分為關鍵組分，揮發(fā)度大的為輕關鍵組分：揮發(fā)度小的為重關鍵

組分。

比輕關鍵組分更易揮發(fā)的為輕組分；比重關鍵組分更難揮發(fā)的為重組分。

問題24.清晰分割法、全回流近似法各有什么假定？

答24.清晰分割法假定輕組分在塔底的濃度為零，重組分在塔頂?shù)臐舛葹榱恪?/p>

全回流近似法假定塔頂、塔底的濃度分布與全回流時相近。

問題25.芬斯克-恩德伍德-古利蘭捷算法的主要步驟有哪些？

答25.①全塔物料衡算，得塔頂、塔底濃度；

②確定平均a,用芬斯克方程算至少理論板數(shù)Nmin;

③用恩德伍德公式計算Rmin,R;

④查吉利蘭圖，算N;

⑤以加料組成、塔頂組成，用芬斯克方程、恩德伍德公式、吉利蘭弱，算加料位置。

第十章氣液傳質設備

問題L板式塔的設計意圖是什么？對傳質過程最有利的理想流動條件是什么？答1.①氣液兩相

在塔板上充分接觸，②總體上氣液逆流，提供最大推動力。

總體兩相逆流，每塊板上均勻錯流。

問題2.鼓泡、泡沫、噴射這三種氣液接觸狀態(tài)各有什么特點？

答2.鼓泡狀態(tài)：氣量低，氣泡數(shù)量少，液層清晰。泡沫狀態(tài)：氣量較大，液體大部份以液膜形式

存在于氣泡之間，但仍為連續(xù)相。噴射狀態(tài)：氣量很大，液體以液滴形式存在，氣相為連續(xù)相。

問題3.何謂轉相點？

答3.由泡沫狀態(tài)轉為噴射狀態(tài)的臨界點。

問題4.板式塔內有哪些主要的非理想流動？

答4.液沫夾帶、氣泡夾帶、氣體的不均勻流動、液體的不均勻流動。

問題5.夾帶液泛與溢流液泛有何區(qū)別？

答5.是由過量液沫夾帶引起還是由溢流管降液艱難造成的。

問題6.板式塔的不正常操作現(xiàn)象有哪幾種？

答6.夾帶液泛、溢流液泛、漏液。

問題7.為什么有時實際塔板的默弗里板效率會大于1?

答7.因為實際塔板上液體并非徹底混和（返混）的，而理論板以板上液體徹底混和（返混）為假

定。

問題8.濕板效率與默弗里板效率的實際意義有何不同？

答8.濕板效率與默弗里板效率的差別在于前者考慮了液沫夾帶對板效的影響，可用表觀操作線進

行問題的圖解求算，而后者沒有。

問題9.為什么既使塔內各板效率相等，全塔效率在數(shù)值上也不等于板效率？

答9.因兩者定義基準不同。

問題10.篩板塔負荷性能圖受哪幾個條件約束？何謂操作彈性？

答10.①過量液沫夾帶：②漏液；③溢流液泛；④液量下限（how》6mm）;⑤液量上限（HyAf

（max《3~ss）o

上、下操作極限的氣體流量之比。

問題11.評價塔板優(yōu)劣的標準有哪些？

答11.①通過能力；②板效率：③板壓降；④操作彈性：⑤結構簡單成本低。

問題12.什么系統(tǒng)噴射狀態(tài)操作有利？什么系統(tǒng)泡沫狀態(tài)操作有利？

答12.用x表示重組分摩爾分率，且重組分從氣相傳至液相時，噴射狀態(tài)對負系統(tǒng)（d。/dx<0）有

利，泡沫狀態(tài)對正系統(tǒng)（da/dx>0）有利。問題13.填料的主要特性可用哪些特征數(shù)字來表示？有哪

些常用填料？答13.①比表面積a,②空隙率③填料的幾何形狀。

拉西環(huán)，爾環(huán)，弧鞍形填料，矩鞍形填料，階梯形填料，網體填料等。問題14.何謂載點、

泛點？答14.填料塔內隨著氣速逐漸由小到大，氣液兩相流動的交互影響開始變得比較顯著時的

操作狀態(tài)為載點；氣速進一步增大至浮現(xiàn)壓降陡增的轉折點即為泛點。

問題15.何謂等板高度HETP?答15.分離效果相當于一塊理論板的填料層高度。問題16.填料塔、

板式塔各合用于什么場合？答16.填料塔操作范圍小宜處理不易聚合的清潔物料不易中間換熱

處理量較小，造價便宜，較宜處理易起泡、腐蝕性、熱敏性物料，能適應真空操作。板式塔適合

于要求操作范圍大，易聚合或者含固體懸浮物，處理量較大，設計要求比較準確的場合。

第十一章液液萃取

問題1.萃取的目的是什么？原理是什么？答I.分離液液混合物。

各組分溶解度的不同。問題2.溶劑的必要條件是什么？答2.①與物料中的B組份不徹底互

溶，②對A組份具有選擇性的溶解度。問題3.萃取過程與吸收過程的主要差別有哪些？答3.①

萃取中稀釋劑B組分往往部份互溶，平衡線為曲線，使過程變得復雜；

②萃取4P,。較小，使不易分相，設備變得復雜。問題4.什么情況下選擇萃取分離而不選

擇精馀分離？答4.①浮現(xiàn)共沸，或者a<1.06：②低濃度；③熱敏性物料。問題5.什么是臨界混溶

點？是否在溶解度曲線的最高點？答5.相平衡的兩相無限趨近變成一相時的組成所對應的點。

不一定是。問題6.分配系數(shù)等于1能否進行萃取分離操作？萃取液、萃余液各指什么？答

6.能。

萃取相、萃余相各自脫溶后為苣取液、萃余液。問題7.何謂選擇性系數(shù)？0=1意味著什么？

0=8意味著什么？答7.0=7%)/$/%)o

0=1不可用萃取方法分離。0=為仄S徹底不互溶物系。

問題8.萃取操作溫度選高些好還是低些好？答8.溫度低B、S互溶度小，相平衡有利些，但粘度

等對操作不利，所以要適當選擇。問題9.多級逆流萃取中(S/FL如何確定？答9.通過計算可以確

定，當達到指定濃度所需理論級為無窮多時，相應的S/F為(S/F)min。問題10.液液傳質設備的主

要技術性能有哪些？它們與設備尺寸有何關系？答10.兩相極限通過能力；傳質系數(shù)Kya或者

HETPo

前者決定了設備的直徑D,后者決定了塔高。問題11.什么是萃取塔設備的特性速度、臨界

滯液率、液泛、兩相極限速度？

UU

答K-T-)Fv

兩相速度達到極大時；部份分散相液滴被連續(xù)相帶走而使分散相流量減少的狀況稱為液泛>

此時的分散相滯液率為臨界滯液率，兩相的空塔速度為兩相極限速度。

問題12.何謂界面騷動現(xiàn)象？它對液液傳質過程有何影響？

答12.因傳質引起界面張力分飾不均而造成的界面不規(guī)則運動。

①提高傳質系數(shù)；②影響液滴的合并、分散。

問題13.傳質方向、界面張力隨濃度變化的趨勢對液滴合并與再分散有何影響？答13.當da/dxX)

時，d-c(分散相向連續(xù)相傳質)有利于液滴分散；

當da/dx<0時，c-d(連續(xù)相向分散相傳質)有利于液滴分散。

問題14.分散相的選擇應考慮哪些因素？

答14.應考慮：da/dx的正負，兩相流量比，粘度大小，潤濕性，安全性等。

問題15.什么是超臨界萃取？超臨界萃取的基本流程是怎樣的？

答15.用超臨界流體作溶劑進行萃取，

等溫變壓，等壓變溫。

問題16.液膜萃取的基本原理是什么？液膜萃取按操作方式可分為哪兩種類型？答16.在液膜的

兩邊同時進行萃取和反萃取。

乳狀液膜、支撐液膜。

第十二章其它傳質分離方法

問題1.結晶有哪幾種基本方法？溶液結晶操作的基本原理是什么？

答1.溶液結晶，熔融結晶，升華結晶，反應沉淀。

溶液的過飽和。

問題2.溶液結晶操作有哪幾種方法迨成過飽和度？

答2.冷卻，蒸發(fā)濃縮。

問題3.與精僧操作相比，結晶操作有哪些特點？

答3.分離純度高，溫度低，相變熱小。

問題4.什么是晶格、晶系、晶習？

答4.晶體微觀粒子幾何羅列的最小單元。按品格結構分類。形成不同晶體外形的習性。問題5.

超溶解度曲線與溶解度曲線有什么關系？溶液有哪幾種狀態(tài)？什么是穩(wěn)定區(qū)、介穩(wěn)區(qū)、不穩(wěn)

區(qū)？

答5.在一定溫度下，開始析出結晶的溶液濃度大于溶解度，所以，超溶解度曲線在溶解度曲線

上面。

飽和，不飽和，過飽和狀態(tài)“

當溶液濃度處于不飽和狀態(tài)屬于穩(wěn)定區(qū)當溶液濃度介于超溶解度曲線和溶解度曲線之間,

屬于介穩(wěn)區(qū)。當溶液濃度大于超溶解度曲線濃度時，屬于不穩(wěn)區(qū)。

問題6.溶液結晶要經歷哪兩個階段？

答6.晶核生成，晶體成長。

問題7.晶核的生成有哪幾種方式？

答7.初級均相成核，初級非均相成核，二次成核。

問題8.什么是再結晶現(xiàn)象？

答&小晶體溶解與大晶體成長同時發(fā)生的現(xiàn)象。

問題9.過飽和度對晶核生成速率與晶體成長速率各自有何影響？

答9.過飽和度AC大，有利于成核；過飽和度AC小，有利于晶體成長。問題10.選擇結晶設備

時要考慮哪些因素？

答10.選擇時要考慮溶解度曲線的斜率，能耗，物性，產品粒度，處埋量等。問題II.什么是

吸附現(xiàn)象？吸附分離的基本原理是什么？

答II.流體中的吸附質借助于范德華力而富集于吸附劑固體表面的現(xiàn)象。吸附劑對流體中各組分

選擇性的吸附。

問題12.有哪兒種常用的吸附解吸循環(huán)操作？

答12.變溫，變壓，變濃度，置換。

問題13.有哪幾種常用的吸附劑？各有什么特點？什么是份子篩？

答13.活性炭，硅膠，活性氧化鋁，活性土，沸石份子篩，吸附樹脂等。

活性炭親有機物，硅膠極性、親水，活性氧化鋁極性、親水，活性土極性，沸石份子篩極

性可改變、篩選份子、選擇性強，吸附樹脂可引入不同的官能團。

份子篩是晶格結構一定，微孔大小均一，能起篩選份子作用的吸附劑。

問題14.工業(yè)吸附對吸附劑有哪些基本要求？

答14.內表面大，活性高，選擇性高，有一定的機械強度、粒度，化學穩(wěn)定性好。問題15.有利

的吸附等溫線有什么特點？

答15.隨著流體相濃度的增加，吸附等溫線斜率降低。

問題16.如何用實驗確定朗格繆爾模型參數(shù)?

答.先將朗格繆爾模型線性化一一--1

16xxkp1

mL:一然后實測P、X,確定參數(shù)XmskLO

問題17.吸附床中的傳質擴散可分為哪幾種方式?

答17.份子擴散，努森擴散，表面擴散，固體（晶體）擴散。問題18.吸附過程有哪幾個傳質步

驟？答18.外擴散，內擴散，吸附。

問題19.何謂負荷曲線、透過曲線？什么是透過點、飽和點？

答19.固定床吸附器中，固體相濃度隨距離的變化曲線稱為負荷曲線。出口濃度隨時間的變化稱

為透過曲線。

透過曲線中，出口濃度達到5%進口濃度時，對應的點稱為透過點