《化工原理》复习提要(下。未打印) 下载本文

2、若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____,E称为____,若E值很大,说明该气体为____气体。

3、吸收速率方程式中,KY是以____为推动力的____吸收系数,其单位是____。

11111??KkGHkL,其中kG表示____,当H____时HkL可忽略,则该吸收过程为____4、G控制。

5、增加吸收剂用量,操作线的斜率____,吸收推动力____。

6、对接近常压的低组成溶质的气液平衡系统,当温度升高时,亨利系数E将____,相平衡常数m将____,溶解度系数H将____。

A、增大 B、不变 C、减小 D、不确定

7、如图所示为不同温度下某气体在水中的溶解度曲线,由图可知,温度t1、t2、t3由高到低的次序为____ A、t1、t2、t3 B、t1、t3、t2 C、t3、t2、t1 D、t2、t1、t3

8、在下列吸收过程中,属于气膜控制的过程是____。

A、水吸收氨 B、水吸收硫化氢 C、水吸收氢 D、水吸收氧 塔设备 填料塔

1.填料的几何特性参数主要包括____、____、____等。

2.通常根据____、____及____ 三要素衡量填料性能(板塔呢?)的优劣。 3.填料因子是指____________。

4.填料操作压降线(Dp/Z~u)大致可分为三个区域,即____、____和____。填料塔操作时应控制在____区域。 5.()属于散装填料,()属于规整填料。

①格栅填料②波纹填料 ③矩鞍填料 ④鲍尔环填料 ⑤脉冲填料 ⑥弧鞍填料 6.填料的静持液量与()有关,动持液量与()有关。 ①填料特性②液体特性 ③气相负荷 ④液相负荷 7.()越小,( )越大,越易发生液泛。

①填料因子②气体密度 ③液体密度 ④液体粘度 ⑤操作液气比

8、填料因子?值减小,泛点气速uF_____

A、减小 B、增大 C、不变 D、不确定 板式塔

1.塔板的主要类型有____、____、____、____等。 2.气体通过塔板的总压降包括____、____和____。 3.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____、____、____、____、____。 5、流体力学性能的验算包括___、___、___、____、____。 6.塔板的操作弹性是指________。

7.气液在塔板上有四种接触状态,优良的接触状态是()和(),操作时一般控制在()。 ①鼓泡接触状态②蜂窝接触状态③泡沫接触状态④喷射接触状态

8.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。

①空塔气速②液体流量③板上液面落差④塔板间距

9、以下板塔中,操作弹性最大的是___,单板压降最小的是___,生产能力最大的是___,造价最低的是___。

A、泡罩塔 B、筛板塔 C、浮阀塔

10、在板式塔设计中,加大板间距,负荷性能图中液泛线___。 A、上移 B、下移 C、不变 D、不确定 第九章

1、气液平衡

泡点方程(1)

xA??p总?pB????pA?pB

?露点方程(2)

pApAyA?xA?p总p总pA??pB?p总?pB

平衡方程(3)

axy?1??a?1?xa?pApB??

例题:在连续精馏塔中分离苯(A)和甲苯(B)两组分理想溶液。现场测得:塔顶全凝器,第一层理论板的温度计读数为83℃,压力表读数pD=5.4kpa;塔釜温度计读数为112℃,压力表读数p2=12.0kpa。试计算塔顶、塔釜的两产品组成和相对挥发度。(当地大气压为101.3kpa)

苯甲苯lgpA?6.031?lgpB??1206.35t?220.241343.94?6.078?t?219.58

塔顶:xD=0.964 aD=2.608 塔底:xW=0.0509 aW=2.372

?F?D?W?Fx?DxD?WxW2、物料衡算与操作线?F?D?DxD?100%FxF

xDR?y?x?n?n?1R?1R?1?L,W?xm?,xW?ym?1?,L?WL?W?xF?qy?x??q?1q?1?

L?R??D??L?RD?V?L?D??R?1?D??L,?V,?W?L?qF??V,?L,?W?V??q?1?F?将1mol进料变为饱和蒸汽所需热量L,?L?q???原料液的摩尔汽化热F?例题

1、在连续精馏塔中分离甲醇水溶液。原料液的处理量为3250kg/h,其中甲醇的摩尔分数为0.37(下同),泡点进料,操作回流比为2.5。要求馏出液中甲醇的收率为94%,组成为0.96.试求:

(1)馏出液和釜残液的流量和组成;D=41.52 W=73.08 xW=0.0348

(2)精馏段、提馏段的气液相流量;L=103.8 D=145.3 L’=218.4 D’=145.3 (3)欲获得馏出液46kmol/h,其最大可能组成;xD,max=44.17

(4)若保持馏出液组成为0.96,可能获得的最大馏出液量。Dmax=44.17

2在常压连续精馏塔中分离某两组分理想溶液,物系的平均相对挥发度为2.0。馏出液组成0.94(摩尔分数,下同),釜残液组成为0.04,釜残液流量为150kmol/h。回流比为最小回流比的1.2倍。且已知进料方程为y=6x-1.5。试求精馏段操作线方程与提留段操作线方程。 精:y=0.76x+0.226 提:y=1.507x-0.0202

3、在连续精馏塔中分离A、B两组分理想溶液。料液处理量为120kmol/h,泡点进料,其组成为0.48(摩尔分数,下同)。操作回流比为2,要求馏出液组成为0.94,轻组分收率95%。物料的平均相对挥发度为2.48。试分别计算泡点(83℃)和50℃回流下精馏段和提留段操作线方程。回流液汽化热为3.2×104kJ/kmol,平均比热容为140kJ/(kmol·℃)。 83℃:精:y=0.667x+0.3133 提:y=1.354x-0.0165 50℃:精:y=0.696x+0.2859 提:y=1.323x-0.015 3、理论板层数的计算

(1)逐板计算法:平衡方程、操作方程交替使用

芬斯克方程Nmin??xD??1?xWlg???1?x????xDW?????lgamxD?yqyq?xq????????1Rmin?(2)图解法 (3)简捷法

Y?0.545827?0.591422X?0.002743/XN?NminY?N?2(4)塔高T

R?RminX?R?1

Z??NP?1?HT(5)总板效率、单板效率

ET?NTNPyn?yn?1yn?yn?1?EMV?EML?xn?1?xnxn?1?xn?

(6)热量恒算:P122,例9-12

例题、在连续精馏塔中分离两组分理想溶液。塔顶设置全凝器和分凝器,分凝器向塔顶提供泡点回流液,从全凝器得到馏出液产品。原料液的处理量为160kmol/h,其组成为0.55(摩尔分数,下同),泡点进料。已测得与进料成平衡的气相组成为0.71。要求馏出液的组成为0.95,釜残液组成为0.04,精馏段操作气液比为1.4,试求: (1)塔顶馏出液中易挥发组分的收率;96.8% (2)操作回流比与最小回流比的比值;1.667

(3)离开塔顶第一层板的气液相组成;y1=0.9177、x1=0.8479 (4)若塔顶第一层板液相默弗里效率为0.6,再求离开该板气液相组成。y1=0.9177、x1=0.8707 习题

1、蒸馏是依据______,通过建立两相体系,组分在两相间___而实现混合物分离操作的。 2、精馏过程连续操作的必要条件是___和___。

3、精馏塔的塔釜温度总是高于塔顶温度,其原因是______。

4、精馏塔进料可能有___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___。 5、精馏塔可分为___和___两段。精馏塔从塔底到塔顶易挥发组分含量逐渐___,温度逐渐___。操作时若发现塔顶温度升高,则分离效果___。 6、欲保持塔顶馏出液中轻组分收率不变,将间接蒸汽加热改为直接蒸汽加热,则xW将___,所需理论板层数NT将___。

7、拉乌尔定律是说明( )。 A、气相中两组分之间关系;

B、气相与液相中同一组分之间的平衡关系; C、液相中两组分之间关系;

D、气相与液相中不同组分之间的平衡关系。 8、精馏塔的操作线为直线,是基于( )。 A、理论板假设 B、恒摩尔流假设 C、泡点回流 D、理想物系

9、精馏塔采用全回流时,其两操作线( )。 A、与对角线重合 B、距平衡线最近

C、斜率为0 D、在y轴上的截距为1

10、在精馏塔中相邻两层塔板(从上往下)上取三个样品yn、yn+1、xn,试判断如下两种操作方式中哪个分析结果正确:全回流( );部分回流( )。 A、yn>yn+1>xn B、yn>yn+1=xn C、yn>xn>yn+1、 D、yn+1>yn>xn

11、气液相组成相同的两组分混合物,泡点t1和露点t2的关系是( )。

A、t1>t2 B、t1<t2 C、t1=t2 D、不确定

12、精馏塔的设计中,若进料热状况由原来的饱和蒸气进料改为饱和液体进料,其他条件维持不变,则提馏段下降液体流量L’ ( )。(P总、R、a、F、D、W、xF、xD、xW 、NT)

A、减小 B、不变 C、增加 D、不确定