化工原理（Ⅱ）答案-中国大学慕课

5 精馏

5.1 蒸馏基础知识随堂测验

1、精馏过程,就是利用混合液的各组分具有不同的__________,利用_____________、 _____________的方法,将各组分得以分离的过程.

2、精馏过程按是否稳定.连续分为两类型:________、_______。

3、简单蒸馏过程中，釜内易挥发组分浓度逐渐__________，其沸点则逐渐__________。

4、简单蒸馏的主要特点是________； 简单蒸馏操作时易挥发组分的物料衡算式是________。

5、按蒸馏操作方法不同，蒸馏可分为__________、__________和________三大类。

6、简单蒸馏装置主要由________，________ ， ________ ，____等构成。在蒸馏中，由于轻组分不断被蒸出， 釜液和与之相应的馏出液中的轻组分浓度将不断________。所以，简单蒸馏是一个____________过程。

7、当遇到需要分离的混合物中组分的________很小，或者是___________时，为了经济合理地获得目的产品就必须采用特殊蒸馏。

5.2 气液相平衡随堂测验

1、某二元混合物，其中A为易挥发组分，液相组成 ＝0.6相应的泡点为 ， 与之相平衡的汽相组成 ＝0.7，相应的露点为 ，则：（ ）。
    A、 =
    B、
    C、
    D、不能判断

2、在汽-液相平衡的t-x-y图中, 液相线与汽相线将图平面平分为三个区:汽相线以上的区域称为________,液相线以下的区域称为_________,汽.液相线之间的区域为___________.

3、在y-x图中,以A组份标绘的平衡曲线在对角线的左上方,则表示A组分比B组分的挥发度______.平衡曲线若在对角线的右下方,则表示A组分比B组分挥发度_____.

4、精馏过程,就是利用混合液的各组分具有不同的__________,利用_____________、 _____________的方法,将各组分得以分离的过程.

5、在乙醇和水的混合液中，已知乙醇的质量分率为0.95，则其摩尔分率为___________。

6、在1个大气压.88℃时, 苯的饱和蒸气压PA0=127.6(kpa),甲苯的饱和蒸气压PB0=50.56(kPa),苯--甲苯混合溶液达于平衡时, 液相组成______.气相组成=______.相对挥发α=____.

7、某理想混合液, 其中一组平衡数据为 =0.823, =0.923,此时平均相对挥发度为α=___________.

8、在二元混合物精馏中，相对挥发度 ＞1，表示平衡时的y____x； 值越大，表示物料_________分离。

5.3 精馏原理和流程随堂测验

1、精馏中引入回流，下降的液相与上升的汽相发生传质使上升的汽相易挥发组分浓度提高，最恰当的说法是( )。
    A、液相中易挥发组分进入汽相；
    B、汽相中难挥发组分进入液相；
    C、液相中易挥发组分和难挥发组分同时进入汽相，但其中易挥发组分较多；
    D、液相中易挥发组分进入汽相和汽相中难挥发组分进入液相的现象同时发生。

2、生产中的精馏是在（ ）中多次而且同时进行部分汽化和部分冷凝，以得到接近纯的易挥发组分和接近纯的难挥发组分的操作。
    A、两个设备
    B、同一设备
    C、多个设备
    D、以上都不是

3、某精馏塔的理论塔板数为17块（包塔釜）其全塔效率为0.5，则实际板数为（ ）块。
    A、34
    B、32
    C、9
    D、18

4、当塔板中__________________________时，该塔板称理论塔板。

5、精馏过程是依据组分的沸点差异， 利用_____________和_____________的原理而进行的。

6、板式精馏塔中每层塔板的作用_____________________________。

7、精馏塔塔顶某理论板上汽相露点温度为 ， 液相泡点温度为 。 塔底某理论板上汽相露点温度为 ，液相泡点温度为 。 试按温度大小顺序用＞、＝、＜符号排列如下：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

8、什么叫精馏操作? 举例说明精馏过程在化工生产中的应用。

9、一套完整的精馏装置，由几大件构成？

10、全塔效率与单板效率有何不同？

5.4 双组分连续精馏的计算随堂测验

1、某连续精馏塔中，若精馏段操作线方程的截距等于零，则：回流比等于_______； 馏出液量等于_______；（3）操作线斜率等于_______。（以上均用数字表示）

2、某连续精馏塔, 已知其精馏段操作线方程为y=0.78x+0.204,则该塔的回流比R=________.馏出液组成=________.

3、某泡点进料的连续精馏塔,已知其精馏段操作线方程为y=0.80x+0.172,提馏段操作线方程为y=1.3x-0.018,则回流比 R=_______,馏出液组成 _______,原料组成 =________.釜液组成 =_________.

4、某连续精馏塔,进料状态q＝1，D/F＝0.5（摩尔比），＝0.4（摩尔分率），回流比R＝2，且知提馏段操作线方程的截距为零。则：提馏段操作线方程的斜率（L/V）＝＿＿＿＿，馏出液 ＝＿＿＿＿。

5.5 进料热状况对精馏操作的影响随堂测验

1、精馏塔的进料状况为冷液进料时，则提馏段的液体下降量L'（ ）
    A、＞L+F
    B、＜L+F
    C、=L+F
    D、无

2、试述五种不同进料状态下的q值：（1）冷液进料＿＿＿＿；（2） 泡点液体进料＿＿＿＿；（3）汽液混合物进料＿＿＿； （4）饱和蒸汽进料＿＿＿＿；（5）过热蒸汽进料＿＿＿。

3、试说明δ线（或q线）方程的物理意义，它有什么作用？

5.6 理论板数的计算方法随堂测验

1、用y一x图表示精馏塔在某一回流比操作时，其操作线的位置 （ ）。
    A、在对角线之下
    B、与对角线重合
    C、在对角线与平衡线之间
    D、无

2、用图解法绘制的直角梯级数，即为精馏塔实际所需的层板数；（ ）

3、两操作线交点所在的直角梯级为实际的加料板位置。（ ）

4、下列苯__甲苯体系的相图中，写出各线的名称。 OC_______ AF_______ DF_______ FB_______

5、Mecabe-Thiele(李开比-齐列）法 精馏操作分析是以恒摩尔流假定为基础的，所谓恒摩尔流假定是指_________和________。

6、在精馏操作中，回流比增大，精馏段操作线与平衡线之间的距离_______，需理论板数_________。

5.7 理论板数的影响因素随堂测验

1、精馏塔设计时，若F，， ， ，V均为定值，将进料热状态从q＝1变为q＞1，设计所需理论板数：（ ）
    A、多
    B、少
    C、不变
    D、判断依据不足

2、当回流从全回流逐渐减小时，精馏段操作线向平衡线靠近，为达到给定的分离要求，所需的理论板数（ ）。
    A、逐渐增多
    B、逐渐减少
    C、不变
    D、无

3、随着R的减小，精馏段操作线愈接近平衡线，达到一定的分离要求所需理论板数越少。（ ）

4、采用大的回流比时，精馏塔所需的理论板数就少（ ）

5、对现有一个精馏塔，若将其回流比增大时，其需要的理论板数会_______，产品的浓度会_______。

6、精馏塔在一定条件下操作时，试问将加料口向上移动两层塔板，此时塔顶和塔底产品组成将有何变化？为什么？

7、精馏塔进料量对塔板层数有无影响？为什么？

5.8 精馏塔的操作与调节随堂测验

1、某精馏塔操作时，F， ，q，V保持不变，增加回流比R，则此时 ＿＿＿， ＿＿＿＿D＿＿＿＿， L/V＿＿＿＿。（增加，不变，减少）

2、某精馏塔的设计任务为：原料为F， ，要求塔顶为 ，塔底为 。 设计时若选定的回流比R不变，加料热状态由原来的饱和蒸汽加料改为饱和液体加料，则所需理论板数N＿＿＿， 提馏段上升蒸汽量V'＿＿＿＿，提馏段下降液体量L'＿＿， 精馏段上升蒸汽量V＿＿＿＿，精馏段下降液体量L＿＿＿＿。（增加，不变，减少）

3、某精馏塔在操作时，加料热状态由原来的饱和液体进料改为冷液进料，且保持F， ，回流比R和提馏段上升蒸汽量V'不变，则此时D＿＿＿＿， ＿＿＿＿，W＿＿＿＿， ＿＿＿＿＿＿。（增加，不变，减少，无法确定）

4、某精馏塔在操作时，加料热状态由原来的饱和液体进料改为冷液进料，且保持F， ，V，D不变，则此时 ＿＿＿＿, ＿＿＿＿R＿＿＿＿，L/V＿＿＿＿。（增加，不变，减少）

5、某精馏塔在操作时，加料热状态由原来的饱和液体进料改为冷液进料，且保持F， ，R，D不变，则此时 ＿＿＿ ＿＿＿＿V＿＿＿＿L/V＿＿＿＿。（增加，不变，减少）

6、某精馏塔操作时，F， ，q，D保持不变，增加回流比R，则此时 ＿＿＿， ＿＿＿＿V＿＿＿＿， L/V＿＿＿＿。（增加，不变，减少）

6 吸收

6.1 概述随堂测验

1、填料塔 _________ 操作。
    A、只能用于精馏
    B、只能用于吸收
    C、不能用于精馏和吸收
    D、能用于精馏和吸收

2、精馏和吸收两个单元操作都属于 过程，区别在于精馏造成两相物系的方法是 ，吸收则是 ，而且精馏利用组分间 的差异实现两相的分离，而吸收利用 的差异。

3、填料塔是连续接触式气液传质设备，塔内 为分散相， 为连续相。

4、填料的作用是 。

6.2 气液相平衡随堂测验

1、已知SO2水溶液在三种温度t1、t2、t3下的亨利系数分别为E1=0.00625atm、E2=0.011atm、E3=0.0035atm，则＿＿＿。
    A、t3＞t2
    B、t1＜t2
    C、t1＞t2
    D、t3＞t1

2、气体吸收过程, 当操作压力增加，亨利常数m 将 ( ), 吸收速率将( ), 传质推动力( )。

3、温度_________，气体分压_________时对吸收操作有利。

4、享利系数E，对易溶气体来说E值 ，难溶气体E值 。

5、已知在25℃时，100g水中含1g NH3，则此溶液上方氨的平衡蒸气压为986Pa，在此浓度以内亨利定律适用。试求在1.013×105Pa（绝对压力）相平衡常数H为 ，m为 。

6.5 单相及相际传质机理随堂测验

1、下列观点中不符合双膜理论的是（ ）。
    A、相界面上没有传质阻力
    B、相界面是不稳定的
    C、双膜之外流体充分湍动
    D、双膜之内的传质为分子扩散

2、解吸操作中的气液平衡关系Y=mX，气液两相中溶质的浓度分别为Y和X，相界面上的浓度分别为Yi和Xi,则下列不等式正确的是（ ）。
    A、Y>mX
    B、X<Xi
    C、Y>Yi
    D、X>Xi

3、下述说法中正确的是_______。
    A、气相中的扩散系数大于液相中的扩散系数，故物质在气相中的扩散通量大于在液相中的扩散通量
    B、气相中的扩散系数小于液相中的扩散系数，故物质在气相中的扩散通量小于在液相中的扩散通量
    C、气相中的扩散系数与液相中的扩散系数在数量级上接近，故气液两相中可达到相同的扩散通量
    D、气相中的扩散系数大于液相中的扩散系数，但在一定条件下，气液两相中仍可达到相同的扩散通量

6.6 总传质速率方程推导随堂测验

1、描述 与 之间关系的数学表达式即为吸收速率方程式。通过吸收速率可确定完成指定的吸收任务所需设备的尺寸及混和气体通过指定设备所能达到的吸收程度。由于 的形式不同，可写出不同的吸收速率方程式。吸收过程的总推动力可采用 差值表示。

2、低浓度气体吸收中，已知平衡关系y=1.2x，气相传质系数为1×10-4 kmol/m2·s，液相传质系数为1.2×10-2 kmol/m2·s，则此体系属于___________控制，该气体为____________溶气体，气相总传质系数近似等于 _____________。

3、溶解度很小的气体吸收过程，属于 控制过程。对于该过程，欲强化传质应设法提高 传质系数。

4、对易溶气体吸收，欲提高其总传质系数，主要可采取的措施是______，理由是_______。

6.7 总传质速率方程-2随堂测验

1、在吸收塔某处，气相主体浓度y=0.025,液相主体浓度x=0.01，气相传质分系数ky=2kmol/（m2·h）， 气相总传质系数Ky=1.5kmol/（m2·h） ，若平衡关系y=0.5x，则该处气液界面上气相浓度yi 应为 。

2、总吸收速率方程适用于全部组成范围内平衡关系符合 的溶液。

3、吸收过程的操作线位于平衡线 ，若位于 ，则为解吸过程。操作线离平衡线愈远吸收的推动力 。

4、某低浓度气体吸收过程， 已知相平衡常数m=1，气膜和液膜体积吸收系数分别为kya=2×10-4kmol/m3.s, kxa =0.4 kmol/m3.s, 则该吸收过程为 ；该气体为 溶气体。

6.8 吸收塔物料衡算随堂测验

1、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 ，吸收过程的操作线将 平衡线，完成分离任务所需的设备费用将 。

6.9 吸收塔高度计算随堂测验

1、在吸收操作中，下列各项数值的变化不影响吸收系数的是： 。
    A、传质单元数
    B、气液流量
    C、塔的结构尺寸
    D、无

2、填料塔的吸收面积等于________。
    A、塔内填料总表面积
    B、塔的截面积
    C、塔内润湿的填料表面积
    D、无

3、对一定操作条件下的填料吸收塔，如将塔填料增高一些，则塔的传质单元高度HOG ，传质单元数N OG 。（增加、减少，基本不变）

4、加大吸收剂用量对吸收是有利的。当系统为气膜控制时，Kya值如何变化？__________；当系统为液膜控制时，Kya值又如何变化？__________。

6.10 传质单元数的计算随堂测验

1、下列各项中属于物性参数的是________。
    A、气膜吸收系数k
    B、分子扩散系数D
    C、结晶分离涡流扩散系数De
    D、脱吸因数S

2、计算填料层的高度可以用传质单元数乘以填料的等板高度。

3、低浓度难溶气体的逆流吸收过程，若其他操作条件不变，仅入塔气量有所下降，则液相总传质单元数 将______；液相总传质单元高度 将______；气相总传质单元数 将________；气相总传质单元高度 将_____；操作线斜率将_____。

4、相平衡常数m=1，气膜吸收系数ky=1*10-4 kmol/（m2·s），液膜吸收系数kx的值为ky的100倍，这一吸收过程为_______ 控制，该气体为_____溶气体，气相总吸收系数Ky为__________。

7 干燥

7.1 绪论随堂测验

1、常用去湿的方法有 和 。

2、空气吸湿能力用 表示，其值越大，表明湿空气的吸湿能力越 。

3、若要获得绝干物料，应当用 空气为干燥介质。

7.2 空气的性质随堂测验

1、湿球温度是 空气和 水接触后 的温度，对于不饱和空气，其值 干球温度。

2、湿球温度的大小由 和 决定。

3、绝热饱和温度是湿空气在 冷却、 过程中达到的极限冷却温度，由该空气的 和 决定。

4、饱和空气在恒压下冷却，温度由t1降至t2，其相对湿度________，绝对湿度_______，露点________，湿球温度___________。

7.3 空气的焓湿图随堂测验

1、空气进干燥器前预热，预热后的空气湿度 ，焓值 ，相对湿度 ，吸湿能力 。

2、相对湿度φ值可以反映湿空气吸收水汽能力的大小，当φ值大时，表示该湿空气的吸收水汽的能力_________；当φ=0时，表示该空气为___________。

3、若已知空气的干球温度和湿球温度，如何根据焓湿图确定空气的性质？

7.5 干燥过程热量衡算随堂测验

1、理想干燥过程为 干燥。

2、提高干燥器的热效率，可以采取 废气出口温度， 空气预热温度，使用废气 等措施。

3、单位空气消耗量的大小与空气的 有关。对于一定干燥任务，空气的湿度越小，空气消耗量越 。

7.6 湿物料的性质随堂测验

1、在一定空气状态下干燥某物料，能用干燥方法除去的水分为 ，不能用干燥方法除去的水分为 。

2、在空气中同时放置毛毡和皮革，接触时间足够长，两种物质的平衡含水量 。若空气温度升高，则它们的平衡含水量 。

7.7 干燥速率和干燥时间随堂测验

1、恒速干燥与降速干燥阶段的分界点，称为 ，其对应的物料含水量称为 。

2、恒速干燥阶段为 控制阶段，此时湿物料的表面温度为 。该阶段干燥速率的大小，主要由 性质决定。

3、降速干燥阶段为 控制阶段，影响降速干燥速率的主要因素是 性质，如形状、大小和结构等。

4、在恒定干燥条件下用空气进行对流干燥（忽略辐射传热等的影响）时，在恒速干燥阶段，物料的表面温度等于_______温度。