《化工原理》(第三版)复习思考题及解答

第六章气体吸收以下讨论只限于单组分吸收或解吸，即气相中只含有溶质气体A及惰性气体B。气相中A的摩尔分数以y 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示，液相中A的摩尔分数以x表示。设惰气完全不溶于液相，吸收剂完全不挥发。1）吸收是的过程。（答：气体溶解于液体）2）吸收最广泛的用途是通过适当的吸收剂以。（答：分离气体混合物的组分）3）对吸收剂的要求主要是。（答：对欲吸收的溶质气体溶解度大，选择性好，溶解度对温度改变的变化大，挥发度小，无毒，价廉，易得）4）二元气相物系，分子扩散系数Dab与Dba的关系是：DabDba。（答：=）5）气相分子扩散系数次方。（答：1.5，1）6）液相分子扩散系数次方。（答：1，1）7）以JA,JB表示组分|JA||JB|，NA___DAB值正比于绝对温度DAB值正比于绝对温度A,B的分子扩散通量，以JA。（答：=，=）流动，NA次方，反比于绝对压强P的.次方，反比于液相粘度□的Na,Nb表示A,B的传质通量。在精馏操作中,JA，|JA|8）在吸收过程，存在着［分析］理想气体恒温恒压意味着单位体积气体的摩尔数恒定。当二元气体物系在恒温恒压下|Jb|。（答：主体，＞,=）A、B分子相向扩散，必然是彼此填补对方移动腾出的空间。这好比一个公共汽车内车尾的乘客在下一站就要下车前，在向中门移动过程中同不下车的乘客“调一调”位置，彼此相向移动，但摩尔密度不变。这就是|Ja|=|JB|。无论是吸收或精馏，只要是二元物系满足上述条件，|Jq=|JB|的结论都成立。如果公共汽车正面对红灯停车，则|Ja|=Na，如精馏过程；如果公共汽车正在缓缓向前行驶靠站，使站台上等车的乘客认为B并无位移，这就如吸收过程。显然，站台上的人看到A的位移通量比A相对于公共汽车的位移通量大，即Na＞Ja，以上仅是个比喻，很粗略，仅适合二元物系9）在气相中进行着组分A由1截面至2截面的分子扩散，组分A在1,2截面的摩尔分数分别是yi与y2•则漂流因子”之值=。（答：1/（1y）im,1/（1y）i,m是（1-yi）与（1-y2）的对数平均值）10）对一定气液体系,温度升高,溶质气体的溶解度,相平衡常数m=。（答：下降,增大）11）已知亨利系数E,总压P,两者单位相同，则相平衡常数m=。（答：E/p）12）以水吸收空气，SO2混合物中的SO2，已知m=20.17,y=0.030,x=4.1310-4，当以△y为推动力，则y-y*=,当以△x为推动力，则x*-x=。（答：2.17X10-2,1.07x10-3）13）在对流扩散的吸收过程，在气相侧，A的扩散通量NA=ky（y-yi），在液相侧，NA=kx（xi-x）。式中下标i表示气液界面。已知相平衡常数为m，则以△y为推动力的相际总传热系数Ky的计算式为：1/Ky=，以△x为推动力的相际总传热系数Kx的计算式为1/Kx=。（答：1/ky+m/kx,1/kx+1/（mky））14）在吸收过程中，当气相阻力＞液相阻力，（气相阻力/总阻力）可用或表示。当液相阻力＞气相阻力，（液相阻力/总阻力）可用或表示。（答：Ky/ky,（y-yi）/（y-y*）,Kx/kx,（xi-x）/（x*-x））15）双膜理论的要点是：临近界面的气液流动必为层流；可把层流适当延伸，使之包含了湍流及过度流的传质阻力。这种延伸的层流层称为“虚拟层流膜”。可认为界面上气液处于平衡态。于是，吸收阻力全在于气液两层“虚拟层流膜”上。。（答：若操作条件固定，则设备内进行着定态传质）16）某逆流填料吸收塔，塔截面积为0.8m2，在常压，27C下处理混合气流量为1200m2/h,则气体的摩尔通量G=kmol/（hm2）。（答：60.91）［分析］根据pv=nRT公式，把v的单位看成m3/h，n的单位看成kmol/h17）低浓度气体吸收的特点是：。（答①全塔气液摩尔通量G、L均为常量；②全塔等温吸收；③ky,kx在全塔均为常量）18）在填料吸收塔或解吸塔中，操作线表示。（答：同一塔的横截面上气相浓度y与液相浓度x之间的数量关系）19）某吸收操作情况如附图所示。已知y*=1.5x，则（1©）与（L/G）min的比值3=（答:1.278）［分析］当y1,y2,X2,m以及G已定的条件下，液体喷淋通量极限值Lmin时，X1增大到愈y1在塔底平衡的X1*，此题，L愈小，则X1愈大。L为最小(L/G)min(%y2)/(yJm)(0.0200.0040)/(0.020/1.5)1.20,1.48L/G(0.020.004)/0.00901.78,20）在常压逆流填料吸收塔中，以清水吸收空气与某可溶组分A的混合气中的A,y1=0.03,吸收率n=0.95已知解吸因数为0.80,物系服从亨利定律，与入塔气体成平衡的液相浓度为0.030，贝VX1=。（答：0.0228）［分析］一般相平衡常数m值是可查的，是已知值，但此题却以“与入塔气体成平衡的液相浓度为0.030”间接给出了m,—般（mG/L）值是m与L/G均已知后算得得，但此题却把（mG/L）作为已知值给出。像这样的考察基本概念及解题技巧的题并不多见。Im=y1/x1*=0.030/0.030=1.0,mG/L=0.80,aL/G=1.25,又，y2=y1（1-）=0.030X（1-0.95）=1.5X10-3，由L/G=（0.030-0.0015）/X1=1.25，二X1=0.022821）在逆流填料吸收塔中，以纯溶剂吸收某气体混合物中的溶质气体，已知气相摩尔通量G=60.91kmol/（hm2）,气相体积总传质系数Kya=100kmol/（hm-3），填料层高4.0m，体系符合亨利定律且吸收因数为1.20，则吸收率n=。（答：0.9226）［分析］此题H=4.0m,HOG=G/Kya=60.91/100=0.6091m，所以Nog=4.0/0.6091=6.567，接下去就是以Nog求。计算Nog的吸收因数法比对数平均浓度差法用得更多。下列公式应熟记：(X2^0OG（X2=O）代入数据后，可解出=0.922622）某厂使用填料塔，以清水逆流吸收混合气中的有害组分A，已知填料层高8.0m,yi=0.060,y2=0.0080,xi=0.020，y*=2.5x。该厂要求尾气排放浓度降至0.0050,准备另加一个塔径、填料与原塔相同的填料塔，二塔串联操作（气液均串联），气液流量及进塔浓度均不变，则新加塔的填料层高度为m。（答：4.66）［分析］原塔,L/G=（0.060-0.0080）/0.020=2.60，mG/L=0.9615，=0.8667，由吸收因数法算得Nog=5.80.两塔串联后的操作从效果上看相当于在原塔基础上增加填料层高度。因前、后情况的Hog相等，故H'/H=NOg'/OG。在后来情况mG/L=0.9615，'=0.9617由吸收因数法算得，Nog'=9.17,5则H'=H（Nog'/OG）=8.0%175/5.80=12.66m，新增塔的填料层需4.66m23）在气相控制的逆流吸收塔中，若气、液流量保持原比例不变且同时增大，其他条件不变，则n（答：减小）［分析］所谓气相控制，一方面表示1/ky》m/kx,Ky=ky,另一方面表示ky*G”，ky与L无关。因ky*Gm中的m恒小于1，故随着G增大，Hog增大。所谓其他条件不变，指仍未原塔H，m，y1，X2均不变。又因此题规定L/G不变，故前后操作线平行，而且操作线的两端点都在y=y1和x=X2两条直线上。因后来情况Nog减小，其操作线只能比原来更远离平衡线，使y2增加，故减小。如果此题改为液相控制，分析 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 一样，得出的结论也一样。所不同的是，是采用了H=HolNol公式，Kx等于kx，kx*Ln，n<1，kx与G无关。L增大，Hol增大，Nog减小。可见，虽吸收有气相与液相控制两种情况，一般只需掌握对气相控制问题的分析方法。相同方法可用于液相控制问题，无需作二者平行的介绍24）某气相控制逆流吸收塔，若其他操作条件不变，只是操作压强增大。设亨利系数与压强无关，则y2，X1。（答：减小，增大）［分析］m=E/P,P增大则m变小，若y2‘=y2,又L/G不变，则操作线不变。显然，在p增大后，此操作线与平衡线间的距离拉开了，Nog'减小了。再考察p对Hog的影响。HoG=G/Kya,1/Kya=1/kya+m/kxa，又，p对ky、kx均无影响。可见，只有m受p影响。但在气相控制情况下，液相阻力可略，因而可判断，Hog与p无关。既然H,Hog在增压后均不变，则Nog亦不变，要满足这条件，只可能是上述操作线向下平移的结果，即丫2‘X1。本题是考察平衡线改变对操作效果的影响。不仅p改变影响平衡线，操作温度改变亦影响平衡线。不过，温度改变一般只局限于对平衡线的影响，假设温度对气液物性无影响。TOC\o"1-5"\h\z25）某液相控制逆流吸收塔，若气流量增大，其他操作线条件不变，则塔底液相X1,塔顶气相y2。（答：减小，减小）［分析］此题情况，塔顶进液浓度X2不变，塔底进气浓度y1不变，故操作线的两点必在X=X2及y=y1两直线上。当G增大，L不变，设X1'=X1，由于L/G变小，操作线成“a线”显然Nol'Nol,b线必须平移向下，故y2‘ 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 ，设气体处理量G及纯洗油用量L不变，富油y2=0.0020y4X4含苯煤气yi=0.020吸收率不变，其他操作条件不变，令B为循环液与纯洗油的摩尔流量之比，则最大的B值为。（答：0.143）［分析］依题意，最大循环液量时相当于塔顶平衡，即混合后进塔液体浓度xo与y2平衡，故xo=y2/m=O.OO5O/O.2O=O.O25混合：X1+X2=(1+)X0，即0.20+0=(1+)>0.025所以最大-0.14330）以洗油吸收苯的吸收与解吸联合流程如附图所示。已知吸收塔内y*=0.125x,L/G=0.18,气相控制，解吸塔内，G/L=0.40,y*=3.16x，液相控制，则Xi=，吸收塔Nog=解吸塔Nol=。（答：0.106,5.519,7.180）贫油过热蒸汽y3=0X2=0.0060[分析]吸收塔内：L/G=0.18=(0.020-0.0020)/(X1-0.0060),ax1=0.106,mG/L=0.6944Nog1；GLln[(1叭肢叭]10.0200.1250.0060ln[(10.6944)0.6944]10.69440.00200.1250.00605.519解吸塔内：A=L/(mG)=0.79111Nolln[(11Ax4y3/mA)」3A]X3y3/m1ln[(110.79117.1800.1060.7911)0.7911]0.006031）承30）题，含苯煤气及过热蒸气流量均不变，把液体循环量增加一倍，其他操作条件不变，已知解吸塔内066KxaL.,贝yX2-,X1-,V2-。(答：0.02733,0.07256,3.717X10-3）［分析］液体循环量增大后，X1,X2,y2,y4均未知，须有4个独立方程才能解出，按题意，y4不必求，则需排出3个方程，以下是3个方程式：a）吸收塔L/G=0.36,mG/L=0.3472L/G=0.36=(0.020-y2)/(xi-x2)10.0200.125x2Nog5.519ln[(10.3472)20.3472]10.3472y20.125x2b)解吸塔：A=1.582TOC\o"1-5"\h\z'034034'Hol'/HolN°l/N°l(L'/L).2.7.180/NolNol5.672(以下去掉“'?)HYPERLINK\l"bookmark24"\o"CurrentDocument"1x-jNol5.672ln[(11.582)」1.582]HYPERLINK\l"bookmark30"\o"CurrentDocument"11.582X2即X1=2.655X2③把③式代入①式，得『2=0.020-0.5958x2④将④式代入②式，得X2=0.02733，由此可得，X1=0.07256,y2=3.717X0-3第七章液体蒸馏本章只讨论A、B二元体系，汽相中易挥发组分A的摩尔分数以y表示，液相中则以x表示。在精馏操作中，进料、塔顶产品及塔底产品摩尔流量分别以F、D和W表示，回流比以R表示。A对B的相对挥发度以a表示。1）蒸馏分离的依据是。（答：不同组分挥发能力存在差异）2）以汽液平衡时的y、x表示A对B的相对挥发度，则aAB=。（答：［y/（1-y）］/［x（1-x）］）3）精馏操作的特点是。（答：塔顶有液相回流）4）精馏操作时，在塔板上汽液接触的泡沫层中，液相进行着，汽相进行着。（答：部分汽化，部分冷凝）5）精馏操作对于非加料、非出料板，恒摩尔流假设的基本条件是。（答：绝热，饱和液体及饱和蒸汽流进塔板，A，B两组份的摩尔汽化潜热相近，饱和液体的摩尔焓与组成无关）6）精馏段操作线方程的推导，须以为控制体，并对组分A作求得。（答：精馏段上面部分塔段与冷凝器，物料衡算）7）对于板式塔，操作线方程表示。（答：一块塔板的上侧或下侧的y与x间的数量关系）8）A、B混合物j的热状态参数q的定义是q=（以I、i分别表示饱和蒸汽与饱和液体的摩尔焓，以ij表示该混合物的摩尔焓）（答：（l-ij）/（l-i））9）过冷液体q__1，过热液体q___1（答：＞，＜）10）对于单股进料，无侧线出料的精馏塔，q线表示。（答：在Zf，q，xw，xd已定的条件下，随R的改变，精馏段与提馏段操作线交点的移动轨迹）11）苯-甲苯”精馏分离操作，已知Xf=0.35,q=1,XD=0.88,xw=0.0442,R=1.96,泡点回流，则精馏段操作线方程为,提馏段操作线方程为。（答：yn+1=0.662xn+0.297，ym+1=1.585xm-0.00259）12）已知某精馏塔操作为饱和蒸汽进料，泡点回流，其操作线方程如下：精馏段y=0.7143x+0.2714，提馏段y=1.25x-0.01，则其R=,xD=xW=yf=。（答：2.5，0.95，0.04，0.6466）［分析］对精馏段操作线方程，由R/（1+R）=0.7143可解出R,由xd/（R+1）=0.2714可解出xd。对提馏段操作线方程，因通过（Xw,xw）这一点，可解出xw。此外，两操作线交点（xq,yq）必与q线y=yf相交，可解出yf。13）某精馏塔，F=100kmol/h，Xf=0.41,Xd=0.95，Xw=0.05，贝UD=kmol/h（答：40）［分析］D/F=（Xf-Xw）/（XD-Xw）。这是杠杆规则对全塔的一种应用，杠杆规则只用于一分为二的情况。14）某二元物料精馏分离,已知F=100kmol/s,xf=0.40,xD=0.90,xW=0.010,泡点回流,V=130kmol/h,则R=。（答：1.967）［分析］已知F,xf,xd,xwtD=43.82kml/h;因进料q=1，故V'=V=（1+R）D,可算得R=1.967。15）若精馏塔回流进塔的液体是过冷液体，该回流液的q以qR表示，则精馏段液相摩尔流量L于全凝器回流液相的摩尔流量Lr,且L/Lr=。（答：大，qR）16）理论板是。（答：一种假想的塔板,离开该塔板的汽液相达到平衡）17）除理论板外,亦各自相当于一块理论板。（答：蒸馏釜,分凝器）18）理论板的概念不仅适用于非加料、非出料板。而且适用于板。（答：加料或出料）19）全回流操作的特点是。（答：F=0,D=0,W=0,塔顶全凝器的冷凝液全部回流进塔，操作线即y-x图的对角线，不分精馏段与提馏段，分离程度最大）塔板均为理论板，已知a=3QXn=0.3,yn-1=yn与xn平衡，yn-1与Xn-1yn=Xn-1。根据此两重关20）某二元混合物进行全回流精馏操作,（答:0.794）［分析］参看右图，因为是理论版，所以平衡，又因为是全回流操作，操作线为系，即可由Xn算出yn-1。21）苯-甲苯”混合液，组成xf=0.44,经闪蒸分成组成分别为y与X的平衡汽、液相，汽、液相摩尔流量比为1/2,已知a=2.50则x=。（答：0.365）［分析］在经闪蒸后生成的汽液混合物中，令q表示液相占汽液混合物的摩尔分数，此q值与该汽液混合物的热状态参数q在数值上是相等的。由Xf=qx+(1-q)y,可得y=qx/(q-1)-xf/(q-1)。此式与q线方程是相同的，根据y=2.50x/(1+1.50x)2x1.322/30.44x2/312/31联立，可解得x=0.365。22）苯-甲苯”物系进行精馏操作，进料Zf=0.44。进料为汽液混合物，其中汽/液（摩尔比）=1/2，要求xd=0.96，已知a=2.50，贝URmin=。（答：1.64）［分析］这是求最小回流比的基本题，只需求出进料q线与平衡线的交点（Xe,ye），再由（XD,XD）与（Xe,ye）两点，由Rmin=（xD-ye）/（ye-Xe）即可算出Rmin。23）某二元体系精馏塔采用分凝器，如附图所示，已知XD=,L/D=。（答：0.9744,1.44）［分析］分凝器相当于一块理论塔板，故XD与X0平衡，则Xd=2.0X0.95/（1+0.95）=0.9744a=2.0L=V/2,xd=0.90,V分成D与L,参看右图，L/D可由杠杆规则求得。24）某二元混合物采用带分凝器的精馏流程，如附图所示。已知:则y1=y2=（答：0.8591,0.8265）［分析］已知xdX0=0.8182已知xd,X0以及D/L=1,有杠杆规则算得y1=0.8591,已知y1X1,X1=0.7530带分凝器的精馏段操作线方程同样是yn1Rx/（R1）Xd/（R1）,由于R=1,xd=0.90,故yn1（Xnxd）/2，代入X1得y2=0.8265。25）某二元混合物进行精馏操作，已知：F=10kmol/s，进料为饱和蒸汽，yf=0.5,xD=0.95,xw=0.10.a=2.0采用全凝器，泡点回流，塔釜间接蒸汽加热，塔釜汽化量V是V'min的1.5倍，则回流比R=。(答：3.488)［分析］这本是基本型精馏的很普通的求R的问题，常见的方法是先求出Rmin，再根据题给出的R/Rmin值来确定R，但本题偏偏要求先求出V'min.根据V'/V'min=1.5，确定V'，再算出R，绕了一个圈子，属少见的题型。此题的解题步骤如下：a:已知F,yf,xd,xwtD=4.706kmol/s,W=5.29kmol/sb:已知a,yf,qtxe=0.3333,ye=0.50c:已知xe，ye，xDtRmin=2.70d:在精馏设计计算中，为完成题给的分离任务，回流比R以及精馏段的液流量L是可变因素，有其最小的极限值。在R或L取最小值，因操作线与平衡线相交，需无穷多塔板，故在此情况下操作以实现题给分离任务是不可能的。但由此提出的极限状态却有分析价值。当回流比为Rmin，必然塔内液流量为Lmin及L'min(因进料为饱和蒸汽，故Lmin=L'min)相应的，V'亦取其最小值V'min=Vmin-W=RminD-W=2.70*4.706-5.294=7.412kmol/se:因为V=(1+R)D=V'+F即(1+R)*4.706=11.12+10所以R=3.488“苯-甲苯”混合物精馏操作,饱和液体进料,D=75kmol/h,泡点回流,精馏段操作线方程为y=0.72x+0.25,蒸馏釜采用间接蒸汽加热。汽化潜热以r表示，釜液r=41900kj/kmol,加热蒸汽r°=2140kj/kg,则加热蒸汽耗量为kg/h。(答：5243)［分析］精馏段,R/(R1)0.72R2.571因进料q=1,则V'V(1R)D,故V'=267.8kmol/h,水蒸汽用量=V'r/r0267.8*41900/21405243*103kg/h在某二元混合物精馏操作基础上,当R增大,保持D/w不变,则xD的变化趋势是。(答：增大)［分析］既要分析XD在新条件下的变化趋势，一般设X'D=XD。通过讨论，检验此假设是否成立，并判断欲满足新条件，XD的变化的必然趋向。当XD=x'D,由于Zf不变，D/W不变，故Xw=x'W，由于R增大，操作线更靠近对角线，离平衡线更远,于是,在精馏段操作线上跨越原定的梯级数后,不考虑最佳加料板位置原则,便跨入提馏段操作线，必然N'mxD。本题虽主要考察只改变R对操作线的影响,但约束条件如“D/w不变”是不能缺的。假如只考虑R增大,没有任何其他的约束条件,则此题无实解。这一点可有如下分析得出,当R增大时，假设一个X'D，必然能找到一个相应的X'w,使得按前述方法作梯级可同时满足理论板数及加料版位置的要求。因X'D的假设有随意性, 答案 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 便有无限个。常见的约束条件为D/W不变，也有其他的，如V'不变，如下面一个来自英文版教材的题目所示。附图所示为使用5块理论板的定态双组分物系精馏的M-T图。若回流比由原来的恶R提高至1.5R且维持原Qb值不变,Qc值则调节到保证蒸汽恰好完全冷凝,试求重新建立的定态操作的D及W值。解释确定XD与XW的定性方法。［分析］原来操作：已知F,Xf,XD,XwtD,D=30mol/sR=(0.90-0.65)/(0.65-0.40)=1.0因为进料q=1，所以V'=V=(1+R)D=(1+1.0)*30=60mol/sD'=24mol/s贝UW'=81kmol/s后来操作：R'=1.5,V'=60mol/s，所以60=(1+1.5)DD'/W'=0.2963设x'd=xd=0.90，由杠杆规则知x'w=0.2519。因x'd=xd,x'w>Xw,R'>R，即可判断N'mVNm,x'D的变化趋向只能是xd>XD。从极端情况看，设X'd=1，按D'/W'=0.2519,可算出x'w=0.2222，可见，必然x'w>xw。29）间歇精馏有两种典型的操作方式，即与。（答：Xd恒定，R恒定）30）对于a=1或有恒沸物的二元物系，用常规精馏方法分离，效果很差，这时宜用特殊精馏方法，简言之，特殊精馏是。（答：通过加入第3组分，使原来两组分间的相随挥发度增大）31）萃取精馏的特点是。（答：加入某高沸点组分C（萃取剂），在液相中C与原组分A或B结合而降低其挥发能力，使另一未结合的组分易于从塔顶蒸出）32）恒沸精馏的特点是。（答：加入某组分C（挟带剂），C与原组分A或B或A同B结合生成低沸点恒沸物从塔顶蒸出，令较纯的A或B成为塔底产品）第八章塔设备1）塔器分两大类，即塔与塔。（答：填料，板式）2）对塔器的一般要求是。（答：分离效率高，生产能力大，操作弹性大，气体流动阻力小与结构简单、维修方便）3）常用的板式塔类型有。（任写两种）（答：筛板塔，浮阀塔）4）有降液管的板式塔，气液的相对流向，对全塔而言为流，对每块塔板而言为流。（答：逆，错）5）常用的塔填料种类有。（答：拉西环，鲍尔环，阶梯环）6）2吋以下填料在塔内的堆放方式是。（答：乱堆）7）令塔内径为D，填料尺寸为d，为使塔内各处空隙率较均匀且气流阻力不至太大，一般D/d=。（答：8~15）8）对一定的液体喷淋密度，气体的载点气速指。（答：必须考虑上升气流对向下膜状流动的液体产生曳力的最小速度）9）对一定的液体喷淋密度，气体的泛点气速指。（答：向下流动的液膜增厚到刚把气体通道封闭，形成液相连续，气相分散时的气速）10）通常填料塔的泛速是依据经验关联图算出的，其中体现不同尺寸的各种填料操作特性的参量是。（答：Eckert，泛点填料因子）11）轴向混合一一气流把液滴往上带及液流把气泡往下带一对汽液逆流传质过程是利因素。（答：不）12）HETP是指。（答：一块理论板相当的填料层高）13）令uf为气体泛速，u为气体操作气速（二者均为空速），一般推荐u=uf。（答：0.5~0.8）14）筛板塔的孔径do—般为mm。（答：3~8）15）筛板塔上筛孔的排列方式常用。（答：正三角形）16）筛板塔上液流的型式有3种，即。（答：单流型，双流型及U形流型）17）令塔的内径为D,溢流堰长为lw，推荐的lw/D=。（答：0.6~0.8）18）当液体从降液管流出，刚进入筛板时，板上设计有一窄长的不开孔区，其目的是。（答：倾向性漏液）19）当液体横向流过塔板，在流进降液管前，板上设计有一窄长的不开孔区，其目的是。（答：减少流入降液管的液体中夹带的气泡量）20）限定筛板塔正常操作气、液流量的有5条线，即（作简图示意）（答：1•液流量下限线，2•液流量上限线，3•漏液线，4•过量液沫夹带线，5•溢流液泛线）21）若液流量小于液流下限，会发生。确定液流量下限线的依据是（答：塔板上液体偏流，溢流堰顶液厚度how=6mm）22）若液流量大于液流上限，会发生。确定液流量上限线的依据是。（答：液体在降液管内停留时间不足，未能充分分离其中的气泡，造成气体轴向混合，HtA“Ls=规定的停留时间）23）漏液线是依据经验关联图线作的。其基本观点是。（答：Davies的“板上液层厚hi~干板阻力he”气体流过塔板的阻力=干板阻力+液层阻力，当干板阻力/液层阻力w某特定值时便漏液）24）过量液沫夹带是指每kg干气夹带的液滴的kg数ev大于等于的情况。（答：0.1）25）溢流液泛指,对一定结构的塔板，溢流液泛一般发生在的情况。（答：由于降液管内的页面升高到上层塔板的溢流堰顶而导致淹塔，气液负荷皆大）26）若液流量在正常操作范围内，但气相流量过大，可能发生。（答：过量液沫夹带或溢流液泛）27）气相默弗里效率Em,v=（yn-yn+1）/（y*n-yn+1）,其中y*n是与平衡的气相组成。（答：Xn）28）液相默弗里效率Em,l=（Xn-1-Xn）/（Xn-1-X*n）,其中X*n是与平衡的液相组成。（答:yn）第十章固体干燥本章所指的湿空气为绝干空气与水蒸汽的混合物，湿空气的总压，如无说明，均指1atm（绝压）。湿物料的湿分均为水分。1）湿物料去湿方法有法、法与法。（答：机械、干燥、化学）2）干燥的特点是。（答：通过对湿物料输入热能，使湿分汽化，并将湿分蒸汽移走）3）根据热能输入方式的不同，干燥操作的类型有式、式、式和式。（答：热传导、对流传热、热辐射、介电加热）4）对流干燥的特点是。（答：对流传热和对流传质同时反向进行）5）湿空气，H=0.018kg/kg干气，则水汽分压pw=Pa。（答：2850）6）已知水在22.72C的蒸汽压为2850Pa,则第5题所述湿空气的露点td为C。（答：22.72）7）H=0.018kg/kg,t=40C的湿空气，已知水在40C的蒸汽压为7377Pa,该湿空气的相对湿度0=（答：0.386）［分析］pw/ps（t）2850/73770.386。这是用第5）题数据计算的，亦可按H0.622ps（t）/［pPs（t）］算。8）H=0.018,t=120C湿空气，总压为1atm（绝压），其0=。（答：0.0281）9）H=0.018,t=40C湿空气的焓1=kJ/kg干空气。（答：86.75）［分析］I（1.011.88H）t2500H（1.011.880.018）4025000.01886.75kJ/kg干气10）第9题所述湿空气的比体积VH=m3/kg干气。（答：0.911）［分析］VH（0.7221.244H）（T/T0）（P0/P）11）某湿空气的湿球温度tw是。（答：与大量该湿空气接触的少量水的稳定的表面温度）12）某湿空气的绝热饱和温度tas是。（答：该湿空气经等焓的降温增湿过程，直到1时的温度）13）某湿空气，t=60C,tw=30C，则其H=kg/kg。（答：0.0150）［分析］湿空气的tw值有重要的实用意义，但按对流传热、传质导出的关联t、H、tw的公式计算较繁；湿空气的tas值在实际干燥过程极少应用，但关联t、H、tas的关系却较简单。由于“水一空气”体系tw-tas,所以，可兼取两方面的长处，即子啊物理意义上及实际应用上常提到tw，但在计算tw时用t、H、tas的关系替代。此题，湿空气t=60C,tw=30C，可看成tas=30C.设原来湿空气状态点为A，由A经等焓降温过程直到1时状态为B。在B点tB=30C,1，查得Ps,B4.247kPa，则HB0.6224.247/(101.34.247)0.02722，IB(1.011.880.02722)302500.0272299.89kJ/kg干气。在A点，lAIB99.89kJ/kg干气，tA=60C，由99.891.0160（25001.8860）HA解得HA0.015014）在测量湿空气湿球温度时，空气流速应大于m/s,目的是（答：5,减少热辐射影响）15）湿空气p,H一定，t升高，贝U$（答：减小）16）湿空气p,H一定，t升高，则I。（答：增大）17）湿空气$=0.85贝Uttw—td,当$=1则ttw—td。（答：>,>;=,=）18）某连续干燥器令新鲜空气（Ha=0.015,tA=20C）与出干燥器的部分废气（HB=0.040,tB=60C）混合后进预热器混合比为2kg干气（B）/kg干气（A）,则混合气的温度tm=C。（答：47.05）［分析］湿空气的湿度有加和性，两气体混合前后符合杠杆规则，即La/Lb（HmHa）/（HbHm），可算得Hm=0.03167同样，湿空气的焓有加和性，可算出|A58.26kJ/kg,lB165.1kJ/kg干气，由Im129.5（1.011.880.03167）tm25000.03167得tm47.05C。注意，温度没有加和性。19）某常压定态干燥过程的流程及参量，如附图所示，则循环干空气量L=kg/h（答：66.0）［分析］关键是要能判断a1A:tA14C,A1，差得14C的ps=1611Pa,可算得Ha=0.01005B:Hb=0.01005,tB83C,可算得，IB110.5kJ/kg干气C:IC110.5kJ/kg干气，tc45C,可算得Hc=0.0252间壁式冷凝器：L(HCHA)1，所以L1/(0.02520.01005)66.0kg/h冷凝水kg/h20）某常压连续干燥流程及参量如附图所示，绝干物料比热Cs=1.76kJ/（kgC）,热损Ql'=500kJ/kg气化水，则空气流量L=kg干气/s.［分析］①干燥器的物料衡算除水量wGc(Mx2)L(H2HJ(1)%1.50/(1001.50)0.01523,x20.30/(1000.30)0.301%,GcG1(1w)2.50(10.015)2.643kg/s，所以w=0.0301kg/s②干燥器的热量衡算Qlw?QL'0.030150015.05kJ/sI1'(1.764.1870.1523)2036.48kJ/kg绝干物I?'(1.764.1870.00301)3358.50kJ/kg绝干物所以Gc(I2'I1')2.463(58.5036.48)54.24kJ/s以下计算有两种方法：A)对于干燥器作焓衡算QdL(I2I1)Gc(l2'I1')Ql(2)即L(I2I1)QdGc(I2'I1')Ql令QdGc（I2'I1'）Ql，并代入（1）式，得(3)丨2丨1H2H1w可见，（3）式是对干燥器作物料衡算，所得的综合式，由于I取决于t及H，当H2未知，使用（3）式还不太方便，因此把I“拆”成f（t）与（巴两部分，设q，产q,2,可整理，得TOC\o"1-5"\h\ztt1下式rt「+（—r。）厂（式中Ch,1也可换为Ch,2）H2H1wCH,1对本题，054.2415.0569.29kJ/s,则60-92/-69.29、1(-2500)-所以H20.02293H,-0.0160.03011.01+1.880.0162所以Lw/(H2H1)0.0301/(0.022930.016)4.343kg/sB)剖析法此法与前述方法不同之处在于，不是等到焓I出现后再“拆”I，而是作干燥器热量衡算时，就把湿物料“拆”成两流股，也把废气“拆”成两流股，如附图所示，于是QdL（1.011.88Hi）（t2ti）w（25001.8&24.187JGc?Cm,2（21）Ql代入本题数据0L(1.011.880.016)(6092)0.0301(25001.88604.18720)2.643(1.764.1870.00301(3320)15.05所以L=4.445kg/s两种算法得的L值有2.3%的误差，焓衡算作了CH,1^0,2的假设，且计算步骤较多，误差累积较大，而剖析法没作近似假设，算法简洁，故剖析法较准确，干燥设计中多采用剖析法。Qd=0LH0=0.016T1=92CT2=60C预热器干燥器■—»4湿物料G1=2.50Kg/s,心=1.50%（湿基）01=20C21）干燥器的热效率指。（答：湿度为H0的湿空气在干燥器中放出的热量与其在预热器中得到的热量之比）22）干燥效率指。（答：湿度为H。的湿空气在干燥器中放出的热量中，用于水分蒸发的热量所占的分数）［分析］21）22）题中均用到剖析法的概念23）干燥器中实现理想干燥过程须满足的条件是。（答：Qd0,l2'IJQ0）24）理想干燥器由于厶=0,因而湿空气在干燥器内经历了等过程。（答：焓）25）恒定干燥条件是指湿空气、、及不变。（答:温度、湿度、流速，与物料接触方式）26）恒速干燥阶段，湿物料表面的水分情况是，其表面水分温度是湿空气的，此阶段的干燥速率属部条件控制，干燥速率与物料种类关。（答:充分湿润，tw,外，无）27）降速干燥阶段，湿物料表面的水分情况是，其表面湿度，此阶段干燥速率受控制，干燥速率与有关。（答：局部或全部水分消失，高于湿空气的tw，物料内部分水分扩散速率，物料结构及水分含量）*28）在常压、25C下，以湿空气干燥某湿物料，当$=100%寸，X=0.02kg水/kg绝干物料（以下x均为此单位，略去单位），0=40%寸，X*=0.007。现知，该物料X=0.23，与0=40%湿空气接触，则其自由含水量为,结合水量为,非结合水量为。（答：0.223，0.02，0.21）29）物料的平衡水分一定是（A非结合水，B自由水分，C结合水分，D临界水分）（答：C）30）当湿空气的温度升高或流速增大或湿度减小或湿物料堆积层增厚，物料的临界含水量X0。（答：增大）31）在恒定干燥条件下干燥某湿物料，已知干燥开始时，Xi=0.40，临界含水量X0=0.175，*恒速干燥时间T=2.5h,已知X=0,降速干燥阶段干燥速率u正比于X,欲干燥至X2=0.040为止，则降速干燥时间t=h.（答：2.87）［分析］恒速干燥阶段：iGc（Xl%0）（比—恒速干燥速率）Au0*GXX**降速干燥阶段：uKx（X1X）,2—ln0r，又U0Kx（X。X）A・KxX2X(X。X1X0*X)lnX0X*X2X，代入本题数据，得0.4Q0.1750.175ln0.1750.0400.871所以2=2.87h32）气流干燥器只适用于对状湿物料的干燥，去除的水分主要是湿物料的水分，因湿物料在干燥器中停留时间短，出干燥器时物料温度不高，故适用于对性物料的干燥。（答：颗粒，表面附着，热敏）