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1、化工原理第三版上册答案陈敏恒【篇一：化工原理答案第三版思考题陈敏恒】lass=txt传质是体系中由于物质浓度不均匀而发生的质量转移过程。 3.在传质理论中有代表性的三个模型分别为双膜理论、溶质渗透理论、表面更新理论。 5. 根据双膜理论两相间的传质阻力主要集中在相界面两侧的液膜和气膜中，增加气液两相主体的湍流程度，传质速率将增大。 8、操作中精馏塔，保持f,q,xf,d不变， （1）若采用回流比r小于最小回流比rmin，则xd减小，xw增大 （2）若r增大，则xd增大, xw减小 ,l/v增大。 9、连续精馏塔操作时，增大塔釜蒸汽用量，而回流量及进料状态f,xf,q不变，则l/v变小，xd变小
2、，xw变小。 10、精馏塔设计时采用的参数f,q,xf,d,xd,r均为定值，若降低塔顶回流液的温度，则塔内实际下降液体量增大，塔内实际上升蒸汽量增大，精馏段液汽比增大，所需理论板数减小。 11、某精馏塔的设计任务：原料为f,xf，要求塔顶为xd，塔底为xw，设计时若已定的塔釜上升蒸汽量v不变，加料热状况由原来的饱和蒸汽改为饱和液体加料，则所需理论板数nt 增加 ，精馏段上升蒸汽量v 减少 ，精馏段下降液体量l 减少 ，提馏段下降液体量l 不变 。（增加、不变、减少） 12、操作中的精馏塔，保持f,q，xd,xw,v,不变，增大xf,，则：d变大,r变小,l/v变小 （变大、变小、不变、不确定
3、） 1.何种情况下一般选择萃取分离而不选用蒸馏分离? 萃取原理: 原理 利用某溶质在互不相溶的溶剂中的溶解度 利用某溶质在互不相溶的溶剂中的溶解度 互不相溶的溶剂中的 不同，用一种溶剂(溶解度大的） 不同，用一种溶剂(溶解度大的）把溶质 从另一种溶剂（溶解度小的）中提取出来， 从另一种溶剂（溶解度小的）中提取出来， 再用分液将它们分离开来。 分液将它们分离开来 再用分液将它们分离开来。 萃取适用于微溶的物质跟溶剂分离, 蒸馏原理： 利用互溶的液体混合物中各组分的沸点不同， 利用互溶的液体混合物中各组分的沸点不同， 给液体混合物加热，使其中的某一组分变成蒸气再 给液体混合物加热， 冷凝成液体，从
4、而达到分离提纯的目的。 冷凝成液体，从而达到分离提纯的目的。 蒸馏一般用于分离沸点相差较大的液体混合物。 也可用于除去水中或其他液体中的难挥发或 物。 2.蒸馏和蒸发有什么区别? 蒸馏：指利用液体混合物中各组分挥发性的差异而将组分分离的传质过程。 蒸发：是液体在任何温度下发生在液体表面的一种缓慢的汽化现象。 即：前者分离液体混合物，后者则没这方面要求。 蒸馏与蒸发的原理相同，都是使液体加热挥发 二者的目的不同，操作也有不同之处 蒸馏是用于分离沸点差异显著的两种液体组成的混合物或提取溶液中的溶剂，蒸发是用于提取溶液中的溶质 第八章 气体吸收 问题1. 吸收的目的和基本依据是什么? 吸收的主要操作
5、费用花费在哪? 答1吸收的目的是分离气体混合物。 基本依据是气体混合物中各组份在溶剂中的溶解度不同。 操作费用主要花费在溶剂再生，溶剂损失。问题2. 选择吸收溶剂的主要依据是什么? 什么是溶剂的选择性? 答2溶解度大，选择性高，再生方便，蒸汽压低损失小。 溶剂对溶质溶解度大，对其他组份溶解度小。 问题3. e, m, h 三者各自与温度、总压有何关系? 答3m=e/p=hcm/p，m、e、h均随温度上升而增大，e、h基本上与总压无关，m反比于总压。 问题4. 工业吸收过程气液接触的方式有哪两种? 答4级式接触和微分接触。 问题5. 扩散流ja , 净物流n, 主体流动nm , 传递速率na 相
6、互之间有什么联系和区别? 答5n=nm+ja+jb, na=ja+nmca/cm。 ja 、jb浓度梯度引起；nm微压力差引起；na溶质传递，考察所需。 问题6. 漂流因子有什么含义? 等分子反向扩散时有无漂流因子? 为什么？ 答6p/pbm 表示了主体流动对传质的贡献。 无漂流因子。因为没有主体流动。 问题7. 气体分子扩散系数与温度、压力有何关系? 液体分子扩散系数与温度、粘度有何关系? 问题8. 修伍德数、施密特数的物理含义是什么? 答8sh=kd/d表征对流传质速率与扩散传质速率之比。 问题9. 传质理论中，有效膜理论与表面更新理论有何主要区别? 0.5答9表面更新理论考虑到微元传质的
7、非定态性，从kd推进到k d。 问题10. 传质过程中，什么时侯气相阻力控制? 什么时侯液相阻力控制? 答10mkykx时，气相阻力控制；mkykx时，液相阻力控制。 问题11. 低浓度气体吸收有哪些特点? 数学描述中为什么没有总物料的衡算式? 答11g、l为常量，等温过程，传质系数沿塔高不变。 问题12. 吸收塔高度计算中，将nog与hog分开, 有什么优点? 答12分离任务难易与设备效能高低相对分开，便于分析。 问题13. 建立操作线方程的依据是什么? 答13塔段的物料衡算。 问题14. 什么是返混? 答14返混是少量流体自身由下游返回至上游的现象。 问题15. 何谓最小液气比? 操作型计
8、算中有无此类问题? 答15完成指定分离任务所需塔高为无穷大时的液气比。 无。 问题18. hog的物理含义是什么? 常用吸收设备的hog约为多少? 答18气体流经这一单元高度塔段的浓度变化等于该单元内的平均推动力。0.151.5 m。 问题19. 吸收剂的进塔条件有哪三个要素? 操作中调节这三要素, 分别对吸收结果有何影响? 答19 t、x2、l。 t，x2，l均有利于吸收。 问题20. 吸收过程的数学描述与传热过程的数学描述有什么联系与区别?答20传热过程数学描述可视作 m=1 时的吸收过程的情况。 问题21. 高浓度气体吸收的主要特点有哪些? 答21g、l沿程变化，非等温，传质分系数与浓度
9、有关。 问题22. 化学吸收与物理吸收的本质区别是什么? 化学吸收有何特点? 答22溶质是否与液相组分发生化学反应。 高的选择性，较高的吸收速率，降低平衡浓度ye。 第九章 精馏问题1. 蒸馏的目的是什么? 蒸馏操作的基本依据是什么? 答1分离液体混合物。 液体中各组分挥发度的不同。 问题2. 蒸馏的主要操作费用花费在何处? 答2加热和冷却的费用。 问题3. 双组份汽液两相平衡共存时自由度为多少? 答3自由度为f=2(p一定，tx或y；t一定，px或y)；p一定后，f=1。 问题4. 何谓泡点、露点? 对于一定的组成和压力, 两者大小关系如何? 答4泡点指液相混合物加热至出现第一个汽泡时的温度
10、。露点指气相混合物冷却至出现第一个液滴时的温度。 对于一定的组成和压力，露点大于或等于泡点。 问题5. 非理想物系何时出现最低恒沸点, 何时出现最高恒沸点? 答5强正偏差出现最低恒沸点；强负偏差出现最高恒沸点。 答8因为此时y=x，没有实现相对分离。 问题9. 平衡蒸馏与简单蒸馏有何不同? 答9平衡蒸馏是连续操作且一级平衡；简单蒸馏是间歇操作且瞬时一级平衡。 问题10. 为什么说回流液的逐板下降和蒸汽逐板上升是实现精馏的必要条件? 答10唯其如此，才能实现汽液两相充分接触、传质，实现高纯度分离，否则，仅为一级平衡。 问题11. 什么是理论板? 默弗里板效率有什么含义? 答11离开该板的汽液两相
11、达到相平衡的理想化塔板。经过一块塔板之后的实际增浓与理想增浓之比。 问题12. 恒摩尔流假设指什么? 其成立的主要条件是什么? 答12在没有加料、出料的情况下，塔段内的汽相或液相摩尔流量各自不变。 组分摩尔汽化热相近，热损失不计，显热差不计。 问题13. q值的含义是什么? 根据q的取值范围, 有哪几种加料热状态? 答13一摩尔加料加热至饱和汽体所需热量与摩尔汽化潜热之比。它表明加料热状态。 五种：过热蒸汽，饱和蒸汽，汽液混和物，饱和液体，冷液。 问题14. 建立操作线的依据是什么? 操作线为直线的条件是什么? 答14塔段物料衡算。液汽比为常数（恒摩尔流）。 问题16. 何谓最小回流比? 挟点
12、恒浓区的特征是什么? 答16达到指定分离要求所需理论板数为无穷多时的回流比，是设计型计算特有的问题。 气液两相浓度在恒浓区几乎不变。 问题17. 最适宜回流比的选取须考虑哪些因素? 答17设备费、操作费之和最小。 问题18. 精馏过程能否在填料塔内进行? 答18能。 问题19. 何谓灵敏板? 答19塔板温度对外界干扰反映最灵敏的塔板。 问题20. 间歇精馏与连续精馏相比有何特点? 适用于什么场合? 答20操作灵活。 适用于小批量物料分离。 问题21. 恒沸精馏与萃取精馏的主要异同点是什么? 答21相同点：都加入第三组份改变相对挥发度； 区别：前者生成新的最低恒沸物，加入组分塔从塔顶出；后者不形
13、成新恒沸物，加入组分从塔底出。操作方式前者可间隙，较方便。前者消耗热量在汽化潜热，后者在显热，消耗热量较少。 第十章 气液传质设备问题1. 板式塔的设计意图是什么? 对传质过程最有利的理想流动条件是什么? 答1气液两相在塔板上充分接触，总体上气液逆流，提供最大推动力。 总体两相逆流，每块板上均匀错流。 问题2. 鼓泡、泡沫、喷射这三种气液接触状态各有什么特点? 答2鼓泡状态：气量低，气泡数量少，液层清晰。泡沫状态：气量较大，液体大部分以液膜形式存在于气泡之间，但仍为连续相。喷射状态：气量很大，液体以液滴形式存在，气相为连续相。 问题4. 板式塔内有哪些主要的非理想流动? 答4液沫夹带、气泡夹带
14、、气体的不均匀流动、液体的不均匀流动。 问题5. 夹带液泛与溢流液泛有何区别? 答5是由过量液沫夹带引起还是由溢流管降液困难造成的。 问题6. 板式塔的不正常操作现象有哪几种?答6夹带液泛、溢流液泛、漏液。 问题7. 为什么有时实际塔板的默弗里板效率会大于1? 答7因为实际塔板上液体并不是完全混和（返混）的，而理论板以板上液体完全混和（返混）为假定。 问题8. 湿板效率与默弗里板效率的实际意义有何不同? 答8湿板效率与默弗里板效率的差别在于前者考虑了液沫夹带对板效的影响，可用表观操作线进行问题的图解求算，而后者没有。 问题9. 为什么既使塔内各板效率相等, 全塔效率在数值上也不等于板效率? 答
15、9因两者定义基准不同。 问题10. 筛板塔负荷性能图受哪几个条件约束? 何谓操作弹性? 答10过量液沫夹带；漏液；溢流液泛；液量下限(how6mm)； 液量上限(ht af /lmax 35 s )。 上、下操作极限的气体流量之比。 问题11. 评价塔板优劣的标准有哪些? 答11通过能力；板效率；板压降；操作弹性；结构简单成本低。 问题15. 何谓等板高度hetp?答15分离效果相当于一块理论板的填料层高度。 问题16. 填料塔、板式塔各适用于什么场合? 答16填料塔操作范围小，宜处理不易聚合的清洁物料，不易中间换热，处理量较小，造价便宜，较宜处理易起泡、腐蚀性、热敏性物料，能适应真空操作。板式塔适合于要求操作范围大，易聚合或含固体悬浮物，处理量较大，设计要求比较准确的场合。 第十一章 液液萃取 问题1. 萃取的目的是什么? 原理是什么? 答1分离液液混合物。各组分溶解度的不同。 问题2. 溶剂的必要条件是什么? 答2与物料中的组份不完全互溶，对组份具有选择性的溶解度。 问题3. 萃取过程与吸收过程的主要差别有哪
