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化工原理〔下〕练习题
一、填空
精馏和一般蒸馏的根本区分在于塔有回流的液体;平衡蒸馏〔闪蒸〕与简洁蒸馏〔微分蒸馏〕的区分是简洁蒸馏为非稳态过程,平衡蒸馏为稳态过程 。
双组分精馏,相对挥发度的定义为α=_V/V ,其值越大说明两组分越简洁分别。α=1
A B
时,则两组分不能用一般精馏分别。
精馏的原理是依据汽液混合物挥发度的不同,经过屡次的局部汽化和屡次的局部冷凝,实现精馏操作的必要条件是塔顶液相回流和塔底上升蒸汽流。
精馏计算中,q值的含义是_进料热状况参数_,其它条件不变的状况下q值越_大 说明精馏
段理论塔板数越多,q线方程的斜率(一般)越小。当泡点进料时,q=1,q线方程的斜率=∞。5.最小回流比是指平衡线,提馏段操作线,精馏段操作线,以及q线方程的交点,适宜回流比通常取为1.1―2.0倍最小回流比。
全回流操作条件下,精馏段、提馏段的操作线与对角线重叠。此时传质推动力最大,所需理论塔板数最少。
精馏塔进料可能有5种不同的热状况,对于泡点和露点进料,其进料热状况参数q值分别为1
和0。
气液两相呈平衡状态时,气液两相温度相等,液相组成小于气相组成。
精馏塔进料可能有5种不同的热状况,当进料为气液混合物且气液摩尔比为2:3时,则进料热状况参数q值为3/5。
对肯定组成的二元体系,精馏压力越大,则相对挥发度越大,塔操作温度越低,从平衡角度分析对该分别过程越简洁进展。11.板式精馏塔的操作中,上升汽流的孔速对塔的稳定运行格外重要,适宜的孔速会使汽液两相充分混合,稳定地传质、传热;孔速偏离适宜围则会导致塔的特别现象发生,其中当孔速过低时可导致 漏液 ,而孔速过高时又可能导致 液泛 。
对于不饱和空气,表示该空气的三个温度,即:干球温度t,湿球温度t和露点t间的关系为
w d
_ttt ;对饱和空气则有 t=t=t 。
w d w d
用相对挥发度α表达的气液平衡方程可写为y=ax/[1+(a-1)x],依据α的大小,可以用来推断汽液混合物分别的难易程度,假设α=1,则表示不能用一般精馏的方法分别。
吸取操作是依据溶解度的不同,以到达分别气体混合物的目的。
假设溶质在气相中的组成以分压p、液相中的组成以摩尔分数x表示,则亨利定律的表达式为
p=Ex ,E称为亨利系数,假设E值很大,说明该气体为惰性气体。
对低浓度溶质的气液平衡系统,当总压降低时,亨利系数E将减小,相平衡常数m将不变,
溶解度系数H将增大。在吸取过程中,K
Y
和k是以Y-Y* 和y-y*为推动力的吸取系数,它们
Y
的单位是kmol/(m2·s)。
17含低浓度难溶气体的混合气,在逆流填料吸取塔进展吸取操作,传质阻力主要存在液膜中;假设增大液相湍动程度,则气相总体积吸取系数Ka值将增大;假设增加吸取剂的用量,其他操作
Y
条件不变,则气体出塔浓度Y
2
将增大,溶质A的吸取率将不变;假设系统的总压强上升,则亨利
系数E将不变,相平衡常数m将增大。
18.亨利定律表达式 p*=Ex,假设某气体在水中的亨利系数 E值很小,说明该气体为易溶解气体气体。19.吸取过程中,假设减小吸取剂用量,操作线的斜率减小,吸取推动力减小。
双膜理论是将整个相际传质过程简化为 气膜与液膜两个稳态传质过程。
脱吸因数S可表示为mq/q,它在Y—X图上的几何意义是平衡线与操作线斜率的比值。假设
v L
分别以S、S,S表示难溶、中等溶解度、易溶气体在吸取过程中的脱吸因数,吸取过程中操
1 2 3
作条件一样,则应有S
1
SS。
2 3
不饱和湿空气预热可提高载湿的力量,此时H不变,t上升,φ减小,传热传质推动力增大。
对于肯定干球温度的空气,当其相对湿度越小时,其湿球温度越高。
14.枯燥过程是传热和传质相结合的过程。恒定的枯燥条件是指空气的温度、湿度和流速均不变的枯燥过程。在枯燥操作中,常用湿球温度计来测量空气的湿度。
24.恒速枯燥阶段又称外表汽化掌握阶段,影响该阶段枯燥速率的主要因素是物料外表水分的