46. 用清水逆流吸收混合气体中的有害组分A。混合气流量为1500Nm3/h,其中A的含量为0.05(摩尔分
率),已知平衡关系为Y=1.4,总体积吸收系数KYα=20Kmol/(m3.h),塔径为0.8m。若取吸收剂用量为最小吸收剂用量的1.2倍,组分的回收率不低于96%,求: (1) 塔液相组成;(2)传质单元数;(3)填料层高度
47. 在一逆流吸收塔中用三乙醇胺水溶液吸收混于气态烃中的H2S,进塔气相含H2S2.91%(体积),要求
*
吸收率不低于99%,操作温度300K,压强为101.33kPa,平衡关系为Y=2X,进塔液体为新鲜溶剂,出塔液体中H2S浓度为0.013kml(H2S)/kmol(溶剂)。已知单位塔截面上单位时间流过的惰性气体量为
2
0.015kmol/(m.s),气相体积吸收总系数为0.000395kmol/(m3.s.kPa)。求所需填料层高度。 48. 一逆流吸收塔中用三乙醇胺水溶液吸收混于气态烃中的H2S,进塔气相含H2S2.91%(体积),要求吸
*
收率不低于99%,操作温度300K,压强为101.33kPa,平衡关系为Y=2X,进塔液体为新鲜溶剂,出塔液体中H2S浓度为0.013kml(H2S)/kmol(溶剂)。已知单位塔截面上单位时间流过的惰性气体量为
2
0.015kmol/(m.s),气相体积吸收总系数为0.000395kmol/(m3.s.kPa)。求所需填料层高度。
49. 在直径为0.8米的填料塔中,用1200Kg/h的清水逆流吸收空气和SO2,混合气量为1000m3(标准)/h,
混合气含SO21.3%(体积),要求回收率为99.5%,操作条件为20℃、1atm,平衡关系为y=0.75x,总
3
体积传质系数KYα=0.055Kmol/(m.s.atm),求液体出口浓度和填料高度。
50. 在逆流操作的填料吸收塔中用清水吸收空气中的氨。空气的质量流速为2900kg/m2.h,气相总体积吸
3
收系数为Kyα=250kmol/m.h,氨的回收率为0.9,入塔的气体浓度与出塔吸收液相平衡的气相浓度的1.25倍,求填料层高度。
51. 在逆流操作的填料吸收塔中,用纯溶剂吸收混合气中的溶质组分A,操作条件下的气液平衡关系可表
示为Y*=mX(X,Y为摩尔比)。吸收剂用量为最小用量的1.5倍,气相总传质单元高度HOG为1.2m。若要求吸收率为90%,求所需填料层高度。
第三章 气液分离设备 一、选择题
1. 下述说法中错误的是_________。
A.板式塔内气液逐级接触,填料塔内气液连续接触 B.精馏用板式塔,吸收用填料塔
C.精馏既可以用板式塔,又可以用填料塔 D.吸收既可以用板式塔,也可以用填料塔
2. 在精馏塔的设计中,设计思想是:在全塔汽液两相总体呈( )接触,而在每一块塔板上汽液
两相以( )方式接触。
A.逆流 B.并流 C.错流 D.不确定 3. 溢流液泛是由于( )造成的。
A.降液管通过能力太小 B. 液流分布不均匀 C.塔板上严重漏液 D.液相在塔板间返混 4. 下列属于错流塔板的有( )。
A.栅板 B.浮阀塔板 C.淋降板 D.泡罩塔板
5. 下面三类塔板相比较,操作弹性最大的是 ,单板压降最小的是 ,造价最低的是 。
A.筛板塔 B.浮阀塔 C.泡罩塔
6. 在板式塔设计中,加大板间距,负荷性能图中有关曲线的变化趋势是:液泛线 ,雾沫夹带
线 ,漏液线 。
A.上移 B.不变 C.下移 D.不确定 二、填空题
7. 填料的种类很多,大致可分为实体填料和网体填料两大类,请写出三种常见的填料的名称
___________、___________、_______________。
8. 填料塔的塔径与填料直径之比不能太小,一般认为比值至少要等于_______。填料塔适宜的空塔气速
一般可取_______气速的50%~80%。
9. 筛板塔两相接触的传质面积为 。若处理的液体量很大或塔径很大时,一般采用 ,以
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达到 的目的。
10. 板式塔与填料塔比较:精馏操作中,对易起泡体系应选用 塔更适合;对热敏性物系,精馏塔
此时应选用 塔更适合。
11. 填料塔的持液量增加,则压降 ,动力消耗 ,汽液允许流速度 。 12. 写出三种常见填料的名称 _______、____________、________ 。
13. 写出三种常用板式塔的名称 、 、 。
14. 在浮阀塔的负荷性能图中,塔的适宜操作范围通常是由下列5条边界线圈定的;雾沫夹带线:液泛线:
_____________、_____________、____________。
15. 塔板负荷性能图由 、 、 16. 、 、 线所组成。
17. 板式塔的全塔效率是指 与 之比。
18. 实体填料的类型有(写出三种)
19. 板式塔的三种不正常操作现象是 、 和 。
20. 板式塔的单板效率是指气相(或液相) 与
之比。
21. 生产中常用的三种塔板型式是 。
22. 板式塔的设计原则是:总体上______________________________________ ,在每层塔板上
_________________________________。
23. 请说出三种填料的名称:__________、__________、__________。
24. 气体通过塔板的阻力可视作是__________的阻力和_____________的阻力之和。
25. 评价气液传质设备性能的主要指标是 、 、 、
和 。
26. 按结构塔设备分为 和 。按气液接触方式分为________和 。填料塔是
接触式气液传质设备,塔内 为连续相, 为分散相。错流板式塔是 接触式气液传质设备,塔内 为连续相, 为分散相。
27. 工业上应用最广泛的板式塔类型 、 、 、 和 。
28. 板式塔操作中可能出现的非理想流动有 、 、 、
和 。
29. 板式塔设计中,加大板间距的优点是 和 。缺点 。 30. 板式塔的负荷性能图由型 、 、 、 和
五条曲线包围的区域构成。
31. 负荷性能图的作用是 、 和 。
32. 评价填料性能优劣的主要参数为 、 和 。
33. 在填料塔的?P/z?u曲线上,有 和 两个折点,该两个折点将曲线分为三个区,
它们分别是 、 、 ;塔的操作应在 。 三、计算题 四、简答题
塔板负荷性能图是由哪几条线组成的?
第五章 干燥
一、选择题
1. 温度为t0湿度为H0,相对湿度为φ0的湿空气经过间壁蒸汽加热的预热器后,空气的温度为t1,湿度为
H1,相对湿度为φ1则 ______。
A. H1>H0 B. φ0>φ1 C.H1
2. 物料的平衡水分一定是( ) A.非结合水分 B.自由水分 C.结合水分 D.临界水分
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3. 已知湿空气的下列哪两个参数,利用H—I图可以查得其它未知参数( )。
A.水汽分压P,湿度H B.露点td,湿度H
C.湿球温度tw,干球温度t D.焓I,湿球温度tw
4. 湿空气通过换热器预热时,该过程的经历为( ) A.等焓过程 B.等相对湿度过程 C.等温过程 D.等湿度过程
5. 空气的饱和湿度Hs是湿空气的如下参数的函数:( ) 。 A. 总压及干球温度; B. 总压及湿球温度; C. 总压及露点; D. 湿球温度及焓。
6. 已知湿空气的下列哪两个参数,利用t-H图或H-I图,可以查得其他未知参数( )。 A. (tw ,t) B. (td ,H) C. (p ,H) D. (I ,tw)
7. 对于一定干球温度的空气, 当其相对湿度愈低时,其湿球温度 ( )。 A. 愈高 B. 愈低 C. 不变 D. 不一定,尚与其它因素有关。
8. 对湿空气的预热过程,随温度的提高空气的湿度 ,相对湿度 ,焓值 。
A 增大 B 不变 C 减小 D 无法判断 9. 物料中的水分超过X* 的那部分水分称为 。
A 平衡水分 B 结合水分 C 非结合水分 D 自由水分 10. 在湿空气的预热过程中,随着湿空气温度的升高,湿空气的湿度( ),相对湿度( ),焓值( A、增加 B、不变 C、降低 D、无法判断
11. 在湿空气的H—I图上,已知湿空气的两个参数( ),即可确定湿空气的状态点。 A、H和td B、t和tW C、p和H D、I和tW 12. 在等焓干燥过程中,湿空气的温度( ),湿空气的湿度( ),湿空气的相对湿度( )。
A、增加 B、不变 C、降低 D、无法判断
13. 露点是指湿空气在( )达到饱和时的温度。
A、等温增湿 B、等湿降温 C、等湿升温 D、等温减湿 14. 在等焓干燥过程中,湿空气的温度( ),湿空气的湿度( ),湿空气的相对湿度( )。
A、增加 B、不变 C、降低 D、无法判断
15. 已知湿空气的如下两个参数,便可确定其它参数( )。 A. H,p B. H,td C. H,t D. I,tas 16. 湿空气在预热过程中不变的参数是( )。
A.焓 B.相对湿度 C.湿球温度 D.露点
17. 当空气的相对湿度φ=60%时,则其三个温度t干球温度、tw湿球温度、td露点之间的关系为( A. t=tw=td B.t>tw>td C. t< tw
A.结合水分 B.非结合水分 C.临界水分 D.自由水分
19. 同一物料,如恒速阶段的干燥速率加快,则该物料的临界含水量将( )。 A.不变 B.减小 C.增大 D.不一定 20. 已知物料的临界含水量为0.18(干基,下同),现将该物料从初始含水量0.45干燥至0.12,则干燥
终了时物料表面温度?为( )。
A.??tw B.??tw C.??td D.??t
21. 利用空气作介质干燥热敏性物料,且干燥处于降速干燥阶段,欲缩短干燥时间,则可采取的最有效的
措施是( )。
A.提高干燥介质的温度 B.增大干燥面积,减薄物料厚度 C.降低干燥介质的相对湿度 D.提高空气的流速
二、填空题
1. 在干燥操作中,常根据物料中所含的水分被除去的难易
程度而划分为______水分和_______水分,还可根据物
料中所含水分在一定条件下能否用对流干燥的方法将
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。
。 ))其除去划分为______水分和_____水分。
2. 如图是干燥速率曲线,图中AB段称为干燥的预热阶段,BC段称为____________阶段,CDF段称为
____________阶段。
3. 干燥是指____________________________________的化工单元操作。
4. 湿空气经预热后相对湿度φ将_______。对易龟裂的物料,常采用_______的方法来控制进干燥器的φ
值。干燥操作的必要条件是_______,干燥过程是_______相结合的过程。
5. 在用热空气干燥某固体物料的实验中,干湿球温度计的读数的用处是
____________________________________________________________。
6. 平衡水分不仅与湿物料种类有关,还与 有关。因此,同一湿物料根据干燥条件的不同,可具有 的平衡水分。
7. 用热空气干燥固体湿物料中的水分,此干燥操作能够进行的必要条件是 。 8. 物料的平衡水分一定是 。
9. 物料中的平衡水分的多少与____________性质和_____________性质有关。
10. 恒速干燥阶段除去的水分为__________降速干燥阶段除去的水分为________和_________,整个干燥
过程除去的水分都是 _____________水分 。 11. 物料中的结合水分的多少与___________________性质有关。
12. 饱和空气在恒压下冷却, 温度由t1降至t2,此时其相对湿度 ,湿球温度 ,.露
点 。
13. 若维持不饱和空气的湿度H不变,提高空气的干球温度,则空气的湿球温度 ,露点 ,相对湿度 。(变大,变小,不变,不确定)
14. 干燥操作中, 干燥介质(不饱和湿空气)经预热器后湿度 , 温度 。当物料在恒定干燥
条件下用空气进行恒速对流干燥时,物料的表面温度等于 温度。
15. 已知在t=50℃、P=1atm时, 空气中水蒸汽分压Pv =55.3mmHg,则该空气的湿含量H
= ;相对湿度Φ= ;(50℃时,水的饱和蒸汽压为92.51mmHg)
16. 当空气的温度t 、湿度H 一定时,某物料的平衡含水量为X* ,若空气的湿度H 下降,则平衡含水
量 。
17. 恒定干燥条件下,恒速干燥阶段属于 控制阶段,降速干燥阶段属于 控制阶段。
18. 常压下,湿度H 一定的湿空气,当气体温度t 升高时,其露点td 将 ,而当总压P 增大时,td
将 。
19. 在干燥过程中,干燥介质的作用是 。
20. 恒速干燥阶段又称为表面汽化阶段,此阶段汽化的水分为 水分,干燥速率取决
于 。
21. 对不饱和湿空气,湿球温度 露点温度;而对于饱和湿空气,绝热饱和温度 干球温度。 22. 降速干燥阶段又称为物料内部水分扩散阶段,此阶段汽化的水分为 水分,干燥速率取决
于 。
23. 对不饱和湿空气,湿球温度 露点温度;而对于饱和湿空气,绝热饱和温度 干球温度。 24. 恒定干燥条件是指____________的_____________,_______________,及__________,_____________
都不变。
25. 当物料在恒定干燥条件下用空气进行恒速对流干燥时,物料的表面温度等于_________温度,此时干
燥除去的是_________水分。
26. 不饱和湿空气,干球温度__________湿球温度,露点_______湿球温度,干燥操作中,干燥介质(湿
空气)经预热后湿度_________,温度_______。当物料在恒定干燥条件下用空气进行恒速对流干燥时,物料的表面温度等于_________温度。
27. 物料的平衡水份分必定是____________,而_____________肯定是自由水份,一般来说,恒速干燥阶
段汽化的水份为_______________,当物料的含水量降至__________,便转入降速阶段。 28. 对于不饱和的湿空气,干球温度__________湿球温度,露点_______湿球温度。
29. 对流干燥操作的必要条件是 ;干燥过程是
相结合的过程。
30. 在101.3kPa的总压下,将饱和空气的温度从t1降至t2,则该空气的下列状态参数变化的趋势是:相对
湿度φ ,湿度H ,湿球温度tw ,露点温度td 。
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