化工试卷整理版

第七章 质量传递基础

掌握一些基本概念：

1、什么叫分子扩散？什么叫对流扩散？

答：由于分子的无规则热运动而造成的物质传递现象称为分子扩散，简称为扩散。

对流扩散即湍流主体与相界面之间的分子扩散与涡流扩散两种传质作用的总称。 2、什么是菲克扩散定律？写出表达式

答：在二元混合物（A+B）中，组分的扩散通量与其浓度梯度成正比，这个关系关系称为菲克定律，如果扩散沿z方向进行，公式：JA,z=-CDAB(dxA/dz) 3、简述双膜理论的基本论点？

答：其基本论点如下：

1) 相互接触的气，液流体间存在着定态的相界面，界面两侧分别存在气膜和液膜，

吸收质以分子扩散方式通过此两膜层。 2) 在相界面处，气液两相处于平衡。

3) 膜内流体呈滞流流动，膜外流体呈湍流流动，全部组成变化集中在两个有效膜层

内。

4、双膜理论是将整个相际传质过程简化为 经由气、液两膜层的分子扩散过程。

5、掌握相组成的表示方法： 试题

某吸收塔的操作压强为110 KPa，温度为25 ℃，处理焦炉气1800 m3/h。焦炉气中含苯156 kg/h，其他为惰性组分。求焦炉气中苯的摩尔分数和物质的量之比（即摩尔比）。

第八章 气体吸收 一、填空题

1、吸收因数S可表示为 MG/L ，它是＿平衡线斜率m＿与＿操作线斜率L/G＿的比值。 2、用水吸收氨-空气混合气体中的氨，它是属于＿＿气膜＿＿＿控制的吸收过程，对于该过程来说，要提高吸收速率，则应该设法减小＿＿气膜阻力＿＿＿。

3、在吸收过程中，由于吸收质不断进入液相，所以混合气体量由塔底至塔顶＿逐渐减少＿＿＿。在计算塔径时一般应以＿＿塔底＿的气量为依据。

4、吸收操作的依据是＿＿各组分在同一种溶剂中溶解度的差异＿＿＿＿，以达到分离气体混合物的目的。混合气体中，能够溶解于溶剂中的组分称为＿吸收质＿或＿溶质＿＿。 5、若某气体在水中的亨利系数E值很大，说明该气体为＿难溶＿气体。在吸收操作中＿增加＿压力和＿降低＿温度可提高气体的溶解度，有利于吸收。

6、用气相浓度△y为推动力的传质速率方程有两种，以传质分系数表达的速率方程为 NA = ky (y-yi) ，以传质总系数表达的速率方程为 NA = Ky (y-y*)。

7、由于吸收过程气相中的溶质分压总 大于 液相中溶质的平衡分压，所以吸收操作线总是在平衡线的 上方 。增加吸收剂用量，操作线的斜率 增大 ，则操作线向 远离 平衡线的方向偏移，吸收过程推动力（y－y*） 增大 。

8、用清水吸收空气与A的混合气中的溶质A，物系的相平衡常数m=2，入塔气体浓度Yb = 0.06，要求出塔气体浓度Ya = 0.006，则最小液气比为 1.80 。

9、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 减少 ，操作线将 靠近 平衡线。

10、某气体用水吸收时，在一定浓度范围内，其气液平衡线和操作线均为直线，其平衡线的斜率可用 相平衡 常数表示，而操作线的斜率可用 液气比 表示。

11、计算吸收塔的填料层高度，必须运用如下三个方面的知识关联计算： 平衡关系 、物料衡算 、 传质速率 。 二、选择题

1、吸收速率主要决定于通过双膜的扩散速度，要提高气液两流体的相对运动，提高吸收效果，则要__B_______。

A. 增加气膜厚度和减少液膜厚度 B. 减少气膜和液膜厚度 C. 增加气膜和液膜厚度

2、当吸收质在液相中的溶解度甚大时，吸收过程主要受___A______控制，此时，总吸收系数Ky近似等于____D_____。

A. 气膜； B. kx； C. 气液膜同时； D. ky； E. 液膜； F. Kx 3、双膜理论认为吸收过程的阻力集中在___A______。 A. 两膜层中； B. 界面上； C. 液膜之中； D. 气膜之中；

4、升温会使气体在液体中的溶解度______C___，对吸收操作____D_____。

A. 有利； B. 变大； C. 变小； D. 不利； E. 不变； F. 无影响； 5、_____A____，对吸收操作有利。

A.温度低，气体分压大时； B.温度低，气体分压小时； C.温度高，气体分压大时； C.温度高，气体分压小时；

6、对处理易溶气体的吸收，为较显著地提高吸收速率，应增大_____A____的流速。

A. 气相； B. 液相； C. 气液两相；

7、若享利系数E值很大，依据双膜理论，则可判断过程的吸收速率为_____B____控制。 A. 气膜； B. 液膜； C. 双膜

8、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 = 2 kmol.m-2.h-1，气相总传质系数Ky = 1.5 kmol.m-2.h-1，则该处气液界面上气相浓度yi 应为___B____，平衡关系y = 0.5x。

A. 0.02 B. 0.01 C. 0.015 D. 0.005

9、通常所讨论的填料吸收塔的设计中，当吸收剂用量趋于最小用量时，完成一定的分离任务，____D___。

A. 回收率趋向最高； B. 吸收推动力趋向最大； C. 操作最为经济； D. 填料层高度趋向无穷大。 10、为使脱吸操作易于进行，通常可采用__A___或__C___。 A. 升温； B. 加压； C. 减压； D. 降温；

11、对于脱吸操作，其溶质在液体中的实际浓度___B__与气相平衡的浓度。 A. 小于； B. 大于； C. 等于； 12、有利于吸收操作的条件 （ A ）

（A）温度下降，总压上升 （B）温度上升， 总压下降

（C）温度、总压均下降 （D）温度、总压均上升 13、“液膜控制”吸收过程的条件是（ B ）

（A）易溶气体，气膜阻力可忽略。（B）难溶气体，气膜阻力可忽略。 （C）易溶气体，液膜阻力可忽略。（D）难溶气体，液膜阻力可忽略。

14、在吸收操作中，吸收塔某一截面上的总推动力（以液相组成差表示）为（ A ） （A）X*-X。（B）X-X*。 （C）Xi-X。（D）X-Xi。

15、在填料塔中用清水吸收混合气中的氨，当用水量减少时，气相总传质单元数NOG将（ A ）

（A）增加 （B）减小 （C）不变 （D）不确定。 三、简答

简述选择吸收剂时，一般应考虑哪些因素？ 答：一般应考虑如下因素：

1) 吸收剂应对被分离组分有较大的溶解度。

2) 吸收剂应有较高的选择性。 3) 吸收后的溶剂应易于再生。

4) 溶剂的蒸气压更低，粘度较低，化学稳定性较高。 5) 吸收剂应尽可能价廉易得，无毒，不易燃，腐蚀性小。

四、计算题 例1

在直径为800 mm，填料层高度为6 m的填料吸收塔中，以清水为吸收剂逆流吸收混合气体中的丙酮。在操作温度为25 ℃，压强为101.3 kPa下，每小时处理2000 m3含丙酮5%（体积）的混合气体，测得塔顶出口气体中含0.263%（体积）丙酮，每kg塔底出口溶液中含丙酮61.2 g。据以上所测得数据计算：(1) 气相总体积传质系数Ky a，(2) 每小时可回收多少kg丙酮。

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第九章 蒸馏 一、填空题

1、溶液被加热到鼓起第一个气泡时的温度称为 泡点 温度。 2、气相混合物被冷却到有第一滴液滴析出时的温度称为 露点 温度。 3、精馏过程是利用 多次部分气化 和 多次部分冷凝 的原理进行完成的。

4、双组分溶液的相对挥发度α是溶液中 易挥发组分 的挥发度对 难挥发组分 的挥发度之比，若α=1表示 不能用普通蒸馏方法分离 。物系的α值愈大，在x-y图中的平衡曲线愈 远离 对角线。

5、在连续精馏塔内，加料板以上的塔段称为 精馏段 ，其作用是 提浓上升蒸汽中易挥发组分 ；加料板以下的塔段（包括加料板）称为 提馏段 ，其作用是 提浓下降液体中难挥发组分 。

6、精馏过程回流比R的定义式为 R=L/D ；对于一定的分离任务来说，当R= ∞ 时，所需理论板数为最少，此种操作称为 全回流 ；而R= Rmin 时，所需理论板数为∞。

7、精馏塔有 五种 进料热状况，其中以 冷液体 进料q值最大，进料温度 小于 泡点温度。

8、当分离要求和回流比一定时，过热蒸气 进料的q值最小，此时分离所需的理论板

数 最多 。

9、对于二元理想溶液, 若轻组分含量越高, 则泡点温度 越低 。 10、对于二元理想溶液, 相对挥发度α大, 说明该物系 容易分离 。