1、第五章 蒸发问：通过与一般的传热过程比较，简述蒸发操作的特点。答：蒸发操作是从溶液中分离出部分溶剂，而溶液中所含溶质的数量不变，因此蒸发是一个热量传递过程，其传热速率是蒸发过程的控制因素。蒸发所用的设备属于热交换设备。但蒸发过程又具有其自身的特点，主要表现在：（1）溶液沸点升高 被蒸发的料液是含有非挥发性溶质的溶液，由拉乌尔定律可知，在相同的温度下，溶液的蒸汽压低于纯溶剂的蒸气压。换言之，在相同压力下，溶液的沸点高于纯溶剂的沸点。因此，当加热蒸汽温度一定，蒸发溶液时的传热温度差要小于蒸发溶剂时的温度差。溶液的浓度越高，这种影响也越显著。在进行蒸发设备的计算时，必须考虑溶液沸点上升的这种影响。（
2、2）物料的工艺特性 蒸发过程中，溶液的某些性质随着溶液的浓缩而改变。有些物料在浓缩过程中可能结垢、析出结晶或产生泡沫；有些物料是热敏性的，在高温下易变性或分解；有些物料具有较大的腐蚀性或较高的粘度等等。因此，在选择蒸发的方法和设备时，必须考虑物料的这些工艺特性。（3）能量利用与回收 蒸发时需消耗大量的加热蒸汽，而溶液汽化又产生大量的二次蒸汽，如何充分利用二次蒸汽的潜热，提高加热蒸汽的经济程度，也是蒸发器设计中的重要问题。问：什么是温度差损失和溶液的沸点升高？并简要分析产生的原因。答：蒸发计算中，通常将总温度差与有效温度差的差值称为温度差损失，即。亦称为溶液的沸点升高。蒸发器内溶液的沸点升高（或
3、温度差损失），应由如下三部分组成，即 。（1）由于溶液中溶质存在引起的沸点升高 由于溶液中含有不挥发性溶质，阻碍了溶剂的汽化，因而溶液的沸点永远高于纯水在相同压力下的沸点。溶液的沸点 tB 主要与溶液的种类、浓度及压力有关。（2）由于液柱静压头引起的沸点升高 由于液层内部的压力大于液面上的压力，故相应的溶液内部的沸点高于液面上的沸点 tB ，二者之差即为液柱静压头引起的沸点升高。（3）由于流动阻力引起的沸点升高 二次蒸汽从蒸发室流入冷凝器的过程中，由于管路阻力，其压力下降，故蒸发器内的压力高于冷凝器内的压力。换言之，蒸发器内的二次蒸汽的饱和温度高于冷凝器内的温度，由此造成的沸点升高以 表示。
4、与二次蒸汽在管道中的流速、物性以及管道尺寸有关，但很难定量分析，一般取经验值，约为11.5。对于多效蒸发，效间的沸点升高一般取 1。问：并流加料的多效蒸发装置中，一般各效的总传热系数逐效减小，而蒸发量却逐效略有增加，试分析原因。答：在多效蒸发中，各效的操作压力依次降低，相应地，各效的加热蒸汽温度及溶液的沸点亦依次降低。因此，只有当提供的新鲜加热蒸汽的压力较高或末效采用真空的条件下，多效蒸发才是可行的。平流加料时溶液从压力和温度较高的蒸发器流向压力和温度较低的蒸发器，故溶液在效间的输送可以利用效间的压差，而不需要泵送。同时，当前一效溶液流入温度和压力较低的后一效时，会产生自蒸发（闪蒸），因而可以
5、多产生一部分二次蒸汽。但是随着溶液从前一效逐效流向后面各效，其浓度增高，而温度反而降低，致使溶液的粘度增加，蒸发器的传热系数下降。 问：多效蒸发中为什么有最佳效数？答：多效蒸发中随着多效蒸发效数的增加，温度差损失加大。某些溶液的蒸发还可能出现总温度差损失大于或等于总温度差的极端情况，此时蒸发操作则无法进行。因此多效蒸发的效数是有一定限制的。一方面，随着效数的增加，单位蒸汽的耗量减小，操作费用降低；而另一方面，效数越多，设备投资费也越大。而且由表 5-3 可以看出，尽管 随效数的增加而降低，但降低的幅度越来越小。因此，蒸发的适宜效数应根据设备费与操作费之和为最小的原则权衡确定。通常，工业多效蒸发
6、操作的效数取决于被蒸发溶液的性质和温度差损失的大小等各种因素。每效蒸发器的有效温度差最小为 57。溶液的沸点升高大，采用的效数少。问：提高生产强度的措施有哪些？各有什么局限性？答：提高蒸发强度的基本途径是提高总传热系数 K 和传热温度差 。（1）传热温度差 的大小取决于加热蒸汽的压力和冷凝器操作压力。但加热蒸汽压力的提高，常常受工厂供气条件的限制，一般为 0.30.5MPa，有时可高到 0.60.8MPa。而冷凝器中真空度的提高，要考虑到造成真空的动力消耗。而且随着真空度的提高，溶液的沸点降低，粘度增加，使得总传热系数 K 下降。因此，冷凝器的操作真空度一般不应低于 1020 kPa。由以上分
7、析可知，传热温度差的提高是有限制的。（2）提高蒸发强度的另一途径是增大总传热系数。总传热系数 K 取决于两侧对流传热系数和污垢热阻。蒸汽冷凝的传热系数 通常总比溶液沸腾传热系数 大，即在总传热热阻中，蒸汽冷凝侧的热阻较小，但在蒸发器操作中，需要及时排除蒸汽中的不凝气体，否则其热阻将大大增加，使总传热系数下降。管内溶液侧的沸腾传热系数 是影响总传热系数的主要因素。如前所述，影响 的因素很多，如溶液的性质、蒸发器的类型及操作条件等等。由前面介绍的沸腾传热系数的关联式可以了解影响 的若干因素，以便根据实际的蒸发任务，选择适宜的蒸发器型式及其操作条件。管内溶液侧的污垢热阻往往是影响总传热系数的重要因素
8、。特别当蒸发易结垢和有结晶析出的溶液时，极易在传热面上形成垢层，使 K 值急剧下降。为了减小垢层热阻，通常的办法是定期清洗。此外，亦可采用减小垢层热阻的其它措施。例如，选用适宜的蒸发器型式（如强制循环或列文蒸发器等）；在溶液中加入晶种或微量阻垢剂等等。问：稀释热明显，如何影响生蒸汽的用量？答：有些溶液，如 CaCl2、NaOH 的水溶液，在稀释时其放热效应非常显著。因而在蒸发时，作为溶液稀释的逆过程，除了提供水分蒸发所需的汽化潜热之外，还需要提供和稀释热效应相等的浓缩热。溶液浓度越大，这种影响越加显著。 第二章 气体吸收问：在多组分系统中，若有 A、B 两个组分在混合物中进行传质，而其余的组分
9、为惰性组分，此时应如何用摩尔比表示它们的组成？答：组分 A 的摩尔比为；组分 B 的摩尔比为。问：在分子传质中，总体流动是如何形成的？答：现以液体吸收气体混合物中溶质组分的过程说明这一问题。设由 A、B 组成的二元气体混合物，其中 A 为溶质，可溶解于液体中，而 B 不能在液体中溶解。这样，组分 A可以通过气液相界面进入液相，而组分 B 不能进入液相。由于 A 分子不断通过相界面进入液相，在相界面的气相一侧会留下“空穴”，根据流体连续性原则，混合气体便会自动地向界面递补，这样就发生了 A、B 两种分子并行向相界面递补的运动，这种递补运动就形成了混合物的总体流动。很显然，通过气液相界面组分 A
10、的通量应等于由于分子扩散所形成的组分 A 的通量与由于总体流动所形成的组分 A 的通量的和。此时，由于组分 B 不能通过相界面，当组分 B 随主体流动运动到相界面后，又以分子扩散形式返回气相主体中。问：在用费克定律求解稳态分子传质问题时，若沿扩散方向的扩散面积是变化的，应如何解决？答：对于稳态分子传质，扩散速率 （kmol/m 3）为常数，而扩散通量 kmol/（m 2s）不一定为常数。若沿扩散方向的扩散面积不变，则 为常数，否则不为常数。此时应按如下方法求解：由 根据数学知识，确定出 关系，将此关系代入上式，分离变量得积分后，即可求出扩散速率 。问：什么是吸收过程的机理，讨论吸收过程的机理的
11、意义是什么？答：吸收操作是气液两相间的对流传质过程。对于相际间的对流传质问题，其传质机理往往是非常复杂的。为使问题简化，通常对对流传质过程作一定的假定，即所谓的吸收过程的机理，亦称为传质模型。讨论吸收过程的机理的意义是把复杂的对流传质问题化成分子传质问题求解。问：在推导用传质单元数法计算填料层高度的基本计算式时，为何采用微元填料层高度衡算，式 2-76 的右侧为何有负号？答：填料塔是一种连续接触式设备，随着吸收的进行，沿填料层高度气液两相的组成均不断变化，传质推动力也相应地改变，塔内各截面上的吸收速率并不相同。因此，在推导填料层高度的基本计算式时，需要对微元填料层进行物料衡算。式 2-76 的
12、右侧的负号表示随着填料层高度的增加， 和 均减小。问：计算填料层的高度有传质单元数法和等板高度法两种方法，计算中如何选用？答：主要根据已知的数据确定，若已知吸收系数数据，采用传质单元数法，若已知等板高度数据，则采用等板高度法。本章的重点掌握传质单元数法。第三章 蒸馏和吸收塔设备问：一般而言，设备都有一定的性能参数指标，板式塔和填料塔作为气液传质设备有哪些性能评价指标？答：从工程的角度讲，塔设备主要有三个参数作为其性能好坏的评价指标，即通量、分离效率和操作弹性。通量是指单位塔截面的生产能力，其表征塔设备的处理能力和允许的空塔气速。分离效率是指单位压力降的分离效果，板式塔以板效率表示，填料塔以等板
13、高度表示。操作弹性即塔的适应能力，表现为对处理物料的适应性和对气液负荷波动的适应性。塔的通量大、分离效率高、操作弹性大，塔的性能就好。问：如附图所示为两塔板的负荷性能图，图（a）的适宜操作区是由漏液线、气相负荷上限线、液相负荷上限线和液相负荷下限线所围成的区域，而液泛线在适宜操作区之上，是不是意味着该塔板不会发生液泛？ 答：不是的，对于任何塔板，只要气液负荷足够大，都会发生液泛。在图（a）中，液泛线在适宜操作区之上，只是说明当气速增大时，在发生液泛之前，塔板的液沫夹带已非常严重了，即液沫夹带量 ev已超过 0.1kg(液)/kg(气)的界限，这在实际生产操作中是不允许的。若再增大气相负荷，液沫
14、夹带量将进一步增大，最终必将导致液泛的发生，这在生产中更应加以禁止。第四章 液-液萃取1.问：三角形坐标图有多种类型，在实际应用时如何选择？ 答：三角形坐标图的基本类型有等边三角形坐标图、等腰直角三角形坐标图和普通直角三角形坐标图。一般情况下选用等腰直角三角形坐标图，在普通坐标纸上以纵坐标为 A组分、以横坐标为 S 组分采用同一分度进行标绘，即可得三元物系的溶解度曲线。读图时，物系点的纵横坐标值分别是混合物系的 A 组分的质量分率和 S 组分的质量分率，在根据归一化条件可得 B 组分的质量分率。等腰直角三角形坐标图的绘图及读图与普通直角坐标图类似，应用时最为方便。等边三角形坐标图绘图时要采用专
15、门的坐标纸，并且绘图及读图均较麻烦，一般不采用。普通直角三角形坐标图，仅当某组分的组成较低或各线条太密集而不便于绘制时，为提高图示的清晰度及读数的准确度才被采用。 2.问：根据辅助曲线的作法，可得多条辅助曲线，在实际应用时如何选择？ 答：过共轭的两个相点作三角形两条边的平行线的交点之平滑联结线即为辅助曲线（共轭曲线），共可得六条辅助曲线。作辅助曲线的目的是通过其寻找已知相的平衡相，为提高作图的准确度，总是希望所作的辅助曲线是这样一条曲线：（1）曲率及其变化不大；（2）与溶解度曲线靠得不是太近；（3）有适当的长度，即不能太短。对于大多数溶解度曲线，通过萃余相点作底直角边的平行线，通过萃取相点作竖
16、直角边的平行线，可得到一条高质量的辅助曲线；通过萃余相点作斜边的平行线，通过萃取相点作竖直角边的平行线，可得到另一条高质量的辅助曲线。 3.问：萃取的计算有多种方法，计算时如何选用？ 答：萃取的计算有三角形坐标图解法、直角坐标图解法、解析法等，要根据各计算方法的使用条件，以方便为准来进行选用。三角形坐标图解法是萃取计算的通用方法，它适合于任何萃取体系。当三角形坐标图解所作的线条较多，在三角形坐标图上不易清晰表达时，可将三角形坐标图解转变成 xy 直角坐标图解，xy 直角坐标图解法也是通用的计算方法，显然其要比三角形坐标图解麻烦。当稀释剂与萃取剂不互溶时，可采用类似于解吸计算的 XY 直角坐标图
17、解法；再若平衡关系为直线，则可采用解析法计算，避免作图的麻烦及误差。 4.问：单级、多级错流、多级逆流萃取计算的三角形坐标图解时，均用到杠杆规则来确定和点 M。由各萃取流程的特点可知，在多级逆流萃取时，原料液 F 与新鲜萃取剂 S 并没有直接发生混合，为何仍可应用杠杆规则由 F、S 的量来确定和点 M，从而确定第一级萃取相 E1的组成及量？ 答：对于单级萃取和多级错流萃取，原料液（或上一级的萃余相）与新鲜萃取剂直接发生了混合，自然可由杠杆规则来确定和点，和点就是萃取级的物系点。对于多级逆流萃取，虽然原料液 F 与新鲜萃取剂 S 没有直接发生混合，但仍可应用杠杆规则由 F、S 的量来确定和点 M
18、，和点 M 是虚拟物系点，它不代表萃取过程任何级的物系。杠杆规则本质上是物料衡算的几何图解，因此，无论两股物料是否发生混合，都可写出其对应的物料衡算式，自然可应用杠杆规则进行图解计算。在多级逆流萃取计算中，在三角形坐标图上应用杠杆规则由 F、S 的量来确定和点 M，进而确定第一级萃取相 E1的组成及量，是与整个萃取系统的物料衡算相对应的。 5.问：对于气液传质的塔设备，气液负荷都有一定的范围，否则会发生液泛等不正常操作现象。对于逆流操作的萃取塔，是否也会发生液泛？ 答：与气液传质的塔设备一样，在逆流操作的萃取塔中，分散相和连续相的负荷不能任意增大。流量过大，会引起两相接触时间减少，降低萃取效率
19、；同时两相流速的增大还将引起流动阻力的增加，当速度增大至某一极限值时，一相会因流动阻力的增加而被另一相夹带到自身入口端流出塔外，此时萃取塔即发生了液泛现象。液泛时塔内的正常萃取操作被破坏，实际操作速度应低于液泛速度。第五章 固体物料的干燥问：如何判断湿空气的两个性质参数是否相互独立？答：首先应理解湿空气各性质参数的意义。如：露点是湿空气等湿冷却至饱和时的温度，因此知道露点相当于知道湿空气的等湿线，即露点与湿度不独立；绝热饱和温度是湿空气绝热降温增湿至饱和时的温度，其经历等焓过程，即湿空气的焓与绝热饱和温度（或湿球温度）不独立。只有已知两个独立的性质参数才能计算其它性质参数，或在 HI 图上确定
20、湿空气的状态点，然后再查得其它性质参数。湿空气的性质参数的独立性总结于附表中。t td tw(或 tas) H p It td tw(或 tas) H p I 注： 参数独立， 参数不独立问：湿空气的湿球温度与其绝热饱和温度有何区别和联系？答：对于水蒸汽空气系统，绝热饱和温度 和湿球温度 tw在数值上近似相等，且两者均为初始湿空气温度和湿度的函数。但两者是两个完全不同的概念，主要区别如下：湿球温度 tw是大量空气与湿物料接触，当空气与湿物料之间进行热质传递达到平衡时，湿物料（或湿纱布）表面的温度，在空气与湿物料接触过程中，空气的温度和湿度不变，即状态不变。绝热饱和温度 是大量湿物料与空气接触，
21、空气经绝热增湿降温至饱和时所能冷却的极限温度，在空气与湿物料接触达饱和的过程中，空气经历的是温度降低、湿度升高而焓保持不变的过程。问：结合水与平衡水分有何区别和联系？答：平衡水分是空气状态和物料特性的函数，对一定的物料，平衡水分随空气状态而变化。平衡水分是在一定空气状态下不能被干燥除去的水分，是干燥的极限。结合水只与物料的特性有关，而与空气的状态无关。结合水是能与饱和湿空气平衡的湿物料所含水分的最低值，湿物料的含水量低于此值便会从饱和湿空气中吸收水分。一般地，结合水的一部分是自由水分，其能被干燥除去；另一部分是平衡水分，其不能被一定状态的空气干燥除去。五章 蒸发一、填空题1蒸发器的生产强度是指
22、_。欲提高蒸发器的生产强度，必须设法提高_。2蒸发过程中引起温度差损失的原因有（1）_ ，（2）_ ，（3）_ 。3多效蒸发与单效蒸发相比，其优点是_ 。多效蒸发操作流程有_ 、_ 和_ 。4循环型蒸发器的传热效果比单程型的效果要_ 。5要想提高生蒸汽的经济性，可以_ ，_, _ ，_。6计算温度差损失时以_ 计算。二、计算题1在单效蒸发装置中，将二次蒸汽的 1/4 用来预热原料液。已知 F1000kg/h，从20预热到 70。蒸发室内温度为 90。完成液的浓度为 28，其沸点 98，生蒸汽的温度为 120。试求（1）原料液的浓度 x0；（2）生蒸汽的消耗量 D 和 e；（3）溶液的沸点升高。
23、2在传热面积为 50m2 的蒸发器内将 18的水和盐的溶液浓缩至 38。原料液的流量为 4000kg/h，比热为 3.8kJ/(kg. )，温度为 20。蒸发室的温度为 60，汽化潜热为 2355 kJ/kg。生蒸汽的温度为 110，汽化潜热为 2232 kJ/kg，D2600kg/h。试求：（1）溶液的沸点升高；（2）蒸发器的总传热系数。计算时刻忽略热损失。3在双效并流加料蒸发装置中，第一效浓缩液浓度为 16，流量为 500kg/h，汽化潜热为 2238kJ/kg，温度为 108；第二效完成液浓度为 32，汽化潜热为 2268kJ/kg，温度为 90。进入第二效溶液的比热为 3.52kJ/(
24、kg. )。忽略热损失、沸点升高及浓缩热。试求：F0 和 x0。4在三效蒸发器内浓缩某液体。可忽略沸点升高。进入第一效的蒸汽温度为，最后一效溶液的沸点为 51.7。各效的总传热系数分别为 2800、2200、1100W/m2.。试确定第一、二效中溶液的沸点。第一章 蒸馏一、选择与填空1. 汽液两相呈平衡状态时，汽液两相温度_，但汽相组成_液相组成。2. 汽液两相呈平衡状态时，若汽液两相组成相同，则汽相露点温度_ 液相泡点温度。A. 相等； B. 大于；C. 小于；D. 不确定。 3. 所谓理论板是指_，且_。4. 操作中的精馏塔，保持 、 、 、 不变，增加 ，则 _， _。A. 增加； B.
25、 不变；C. 不确定；D.减小。5.某二元物系，相对挥发度 ，对 、 两层理论板，在全回流条件下，已知 ，则 _。6. 精馏塔中由塔顶向下的第 、 、 层塔板，其汽相组成关系为_。A. ； B. ； C. ； D. 不确定。7. 某精馏塔的精馏段操作线方程为 ，则该精馏塔的操作回流比为_，馏出液组成为_。8. 操作中的精馏塔，保持 、 、 、 、 不变，减小 ，则有_。A. D 增加， R 减小；B. D 不变， R 增加；C. D 减小， R 增加；D. D 减小， R 不变。9. 在塔的精馏段测得 、 、 （均为摩尔分率），已知， ，则第三层塔板的 _。二、计算题1. 在常压连续精馏塔内分
26、离某理想二元混合物。已知进料量为 100 kmol/h， 其组成为 0.55（摩尔分率，下同）；釜残液流量为 45 kmol/h，其组成为 0.05；进料为泡点进料；塔顶采用全凝器，泡点回流，操作回流比为最小回流比的 1.6 倍；物系的平均相对挥发度为 2.0。（1）计算塔釜重组分的收率；（2）求出提馏段操作线方程。2. 在一连续精馏塔中分离某二元理想混合物。已知原料液的流量为 100 kmol/h，组成为 0.4（易挥发组分的摩尔分率，下同），泡点进料；塔顶采用全凝器，泡点回流，操作回流比为最小回流比的 1.6 倍；操作条件下平均挥发度为 2.4 ；测得现场操作数据：xn-1=0.270，
27、x n=0.230 。若要求轻组分的回收率为 97% ，塔釜残液组成为 0.02 。试求：（1）塔顶产品的流量和组成；（2）操作回流比；（3）第 n 块塔板的气相默弗里板效率。3. 某二元混合物以饱和蒸汽状态加入精馏塔的中部，已知 、 、 ，平均相对挥发度 ，操作回流比为最小回流比的 2 倍。塔底直接蒸汽加热，每层塔板的单板效率 。试求：（1）塔顶采出率 ；（2）进入第一块实际板(由塔顶向下)的汽相组成第二章 气体吸收一、选择与填空 （30 分） 1. 吸收操作的原理是_。 2. 对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统，当总压增大时，亨利系数 将_，相平衡常数 将_，溶解度系数 将_。 A. 增
28、大； B. 不变； C. 减小； D. 不确定。 3. 在吸收操作中，以液相浓度差表示的吸收塔某一截面上的总推动力为_。 A. ； B. ； C. ； D. 。 4. 等分子反方向扩散通常发生在_单元操作过程中；一组分通过另一停滞组分的扩散通常发生在_单元操作过程中。 5. 双膜模型、溶质渗透模型和表面更新模型的模型参数分别是_、_和_。 6. 增加吸收剂用量，操作线的斜率_，吸收推动力_。 7. 脱吸因数的定义式为_，它表示_之比。 8. 在逆流吸收塔中，吸收过程为气膜控制，若进塔液体组成 增大，其它条件不变，则气相总传质单元高度将_。 A. 不变； B. 不确定； C. 减小； D. 增大
29、。 9. 推动力（ ）与吸收系数_相对应。 A. ； B. ； C. ； D. 。 二、计算题 （70 分） 1. 在压力为 101.3kPa 、温度为 30的操作条件下，在某填料吸收塔中用清水逆流吸收混合气中的 NH3。已知入塔混合气体的流量为 220 kmol/h，其中含 NH3为 1.2% ( 摩尔分数)。操作条件下的平衡关系为 Y =1.2X（X、Y 均为摩尔比），空塔气速为 1.25m/s；气相总体积吸收系数为 0.06 kmol / (m3s)；水的用量为最小用量的 1. 5 倍；要求 NH3的回收率为 95%。试求： （1）水的用量； （2）填料塔的直径和填料层高度。（25 分）
30、 2. 已知某填料吸收塔直径为 1m，填料层高度为 4m。用清水逆流吸收某混合气体中的可溶组分，该组分进口组成为 8%，出口组成为 1%（均为 mol%）。混合气流率为30kmol/h，操作液气比为 2，操作条件下气液平衡关系为 。试求： （1） 操作液气比为最小液气比的多少倍； （2）气相总体积吸收系数 ； （3）填料层高度为 2m 处的气相组成。（25 分） 3. 在一逆流操作的填料塔中，用循环溶剂吸收某混合气体中的溶质。气体入塔组成为 0.025（摩尔比，下同），液气比为 1.6，操作条件下气液平衡关系为 。若循环溶剂组成为 0.001，则出塔气体组成为 0.0025。现因脱吸不良，循环
31、溶剂组成变为 0. 01，试求此时出塔气体组成。（20 分） 第三章 蒸馏和吸收塔设备一、填空题（40 分）1板式塔是_接触式气液传质设备，操作时为_连续相；填料塔是_接触式气液传质设备，操作时为_连续相。2塔板的主要类型有_、_、_、_等。3气体通过塔板的总压降包括_、_和_。4塔板上的异常操作现象包括_、_、_。4 塔板的负荷性能图由五条线构成，它们是_、_、_、_、_，塔板适宜的操作区是_区域，而实际操作时应尽可能将操作点位于适宜操作区的。5塔板的操作弹性是指_。6填料的几何特性参数主要包括_、_、_等。7通常根据_、_及_ 三要素衡量填料性能的优劣。8填料因子是指_。9填料塔内件主要有
32、_、_、_、_。10填料操作压降线(D p/Zu）大致可分为三个区域，即_、_和_。填料塔操作时应控制在_区域。二、选择题（30 分）1气液在塔板上有四种接触状态，优良的接触状态是（），操作时一般控制在（）。鼓泡接触状态蜂窝接触状态泡沫接触状态喷射接触状态2板式塔塔板的漏液主要与（）有关，液沫夹带主要与（）有关，液泛主要与（）有关。空塔气速液体流量板上液面落差塔板间距3（）属于散装填料，（）属于规整填料。格栅填料波纹填料 矩鞍填料 鲍尔环填料 脉冲填料 弧鞍填料4填料的静持液量与（）有关，动持液量与（）有关。填料特性液体特性 气相负荷 液相负荷5（）越小，（ ）越大，越易发生液泛。填料因子 f
33、 值气体密度 液体密度 液体粘度 操作液气比三、计算与分析题（30 分）本题附图为某塔板的负荷性能图，A 为操作点。（1）请作出操作线；（2）塔板的上下限各为什么控制；（3）计算塔板的操作弹性；（4）该塔板设计是否合适，若不合适如何改变塔板的结构参数。第四章 液-液萃取一、选择与填空（45 分） 1在三角形相图上，三角形的顶点代表（ ）物系、三条边上的点代表（ ）物系、三角形内的点代表（ ）物系。 2分配系数是指（ ）。 3分配系数与下列因素有关（ ）。 A 温度； B 物系种类； C 压力； D 组成。 4分配系数越大，萃取分离的效果（ ）。 5通常，物系的温度越高，稀释剂与萃取剂的互溶度（
34、 ），越不利于萃取操作。 6选择性系数的定义式为（ ）。 7溶质的分配系数越大，稀释剂的分配系数越小，则选择性系数（ ），越有利于组分的萃取分离。 8选择萃取剂时，主要考虑的因素有（ ）。 9萃取是利用原料液中各组分（ ）的差异而实现分离的单元操作。 10溶解度曲线将三角形相图分为两个区域，曲线内为（ ）区，曲线外为（ ）区，萃取操作只能在（ ）进行。 11进行萃取操作时，应使选择性系数（ ）1。 A 等于； B 大于； C 小于。 12进行萃取操作时，应使溶质的分配系数（ ）1。 A 等于； B 大于； C 小于。 13萃取剂的加入量应使原料与萃取剂的和点 M 位于（ ）。 A 溶解度曲线上
35、方区； B 溶解度曲线下方区； C 溶解度曲线上； D 任何位置均可。14萃取设备的主要类型有（ ）。 15根据两相接触方式的不同，萃取设备可分为（ ）式和（ ）式两大类。填料萃取塔属于（ ），筛板萃取塔属于（ ）。二、分析题 （25 分）用纯溶剂 S 对某混合液 A+B 进行单级萃取，操作条件下的溶解度曲线和辅助曲线如附图所示。请图示分析单独改变下列条件时，萃余液的组成如何变化。 （1）萃取剂用量 S 增加；（10 分） （2）原料组成 xF增加。（15 分） 三、计算题（30 分） 20时丙酮(A)水(B)氯苯(S)三元物系的三角形相图如本题附图所示。现拟采用多级逆流萃取装置，以氯苯为溶剂
36、从丙酮水溶液中提取丙酮，原料液中丙酮的质量分率为0.35，处理量为 1000kg/h，萃取剂用量为 680kg/h，要求最终萃余相中丙酮的质量分率不大于 0.05。试求理论级数。 第五章 固体物料的干燥一、选择与填空（50 分）1. 某常压湿空气由 t1被加热到 t2，则空气的性质参数变化为： H1（） H2、 1（） 2、 I1（） I2、 td1（） td2、 tw1（） tw2、 tas1（） tas2、 cH1（） cH2、 vH1（） vH2。 大于 等于 小于 不确定2. 湿空气的温度、干球温度、绝热饱和温度和露点之间的关系为： t ( )tas、 tas ( ) tw、 tw (
37、 ) td。 大于或等于 等于 小于或等于 不确定 大于 小于3. 湿空气 HI 图由（）线群、（）线群、（）线群、（）线群和（）线群组成。4. 若已知湿空气的性质参数（），则可在 HI 图确定湿空气的状态。 H、 t H、 td I、 tw I、 j H、 tw H、 j 5.干燥系统所消耗的热量主要用于( )、（）、（）和（）。6.干燥系统的热效率是指（）。7.（）与物料的性质有关，（）与空气的状态有关。 平衡水分 自由水分 结合水 非结合水8.通过干燥不可能被除去的水分是（）。 平衡水分 自由水分 结合水 非结合水9.一般地，恒速干燥阶段除去的水分是（） 平衡水分 自由水分 结合水 非结
38、合水10 一般地，干燥过程可划分为（）阶段和（）阶段。11.在干燥过程中，表面汽化控制阶段所除去的水分是（），内部迁移控制阶段所除去水分是（）。 平衡水分 自由水分 结合水 非结合水12.临界含水量是指（）。13.干燥器的主要形式有（）。14.气流干燥器的干燥作用主要发生在（）。 干燥管的进口段 干燥管的出口段 干燥管的中间段 整个干燥管内15.流化床干燥器的主要特点是（）。二、计算题（50 分）1. 若将温度为 20、湿度为 0.009kg 水kg 绝干气的湿空气常压加热至 50，试求（1） 加热前后湿空气的焓变；（2）加热后湿空气的相对湿度。（15 分）2. 温度为 20C、湿度为 0.01kg/kg 绝干气的常压新鲜空气，经预热器预热至 120C 后用于干燥某湿物料。空气离开干燥器的温度为 60C、湿度为 0.05kg/kg 绝干气，湿物料进出干燥器的温度分别为 30C、50C，湿基含水量分别为 20%、5%，干燥产品流量为60kg/h，湿物料的平均比热容为 2.134kJ/(kg 湿物料.C)，忽略干燥系统的热损失。试求：1）新鲜空气的耗量；（2）干燥系统所需的总加热速率；（3）干燥系统的热效率。（35 分）
