化工原理复习资料

第1章蒸馏

1、蒸馏的特点、分类及原理（在双组分溶液的气液相平衡图上进行分析）。

蒸馏的分离特点（1）蒸馏处理的对象—液体混合物，分离流程简单；（2）应用广泛、历史悠久；（3）以热能为推动力—热能消耗大

分类：（1）按蒸馏方式分：①简单蒸馏或平衡蒸馏：一般用在混合物各组分挥发性相差大，对组分分离

程度要求又不高的情况下。○

2精馏：在混合物组分分离纯度要求很高时采用。○3特殊精馏：混合物中各组分挥发性相差很小，或形成恒沸液（azeotrope ），难以或不能用普通精馏加以分离时，借助某些特殊手段进行的精馏。

（2）按操作流程分

○

1间歇精馏：多用于小批量生产或某些有特殊要求的场合。○2连续精馏：多用于大批量工业生产中。（3）按操作压力分：○

1常压蒸馏：蒸馏在常压下进行。○2减压蒸馏：用于常压下物系沸点较高，使用高温加热介质不经济或热敏性物质不能承受的情况。减压可降低操作温度。○

3加压蒸馏：对常压沸点很低的物系，蒸气相的冷凝不能采用常温水和空气等廉价冷却剂，或对常温常压下为气体的物系（如空气）进行精馏分离，可采用加压以提高混合物的沸点。

（4）按混合物组分：○

1多组分精馏：例如原油的分离。○2双组分精馏：例如乙纯-水体系的分离。 2、画出简单的蒸馏操作流程，原理及产品浓度特点。

简单蒸馏也称微分蒸馏，为持续加热，逐渐蒸馏的过程，是间歇非稳态操作。加入蒸馏釜的原料液持续吸热沸腾气化，产生的蒸气由釜顶连续引入冷凝器得馏出液产品。

特点：釜内任一时刻的气、液两相组成互成平衡。蒸馏过程中系统的温度和气、液相组成均随时间改变。任一时刻，易挥发组分在蒸气中的含量 y 始终大于剩余在釜内的液相中的含量 x ，釜内组分含量 x 由原料的初始组成 xF 沿泡点线不断下降直至终止蒸馏时组成 xE ，釜内溶液的沸点温度不断升高，蒸气相组成 y 也随之沿露点线不断降低。

3、恒沸点，恒沸混合液，相平衡常数、挥发度，相对挥发度的概念。

恒沸点：乙醇-水溶液物系的泡点线和露点线在M 点重合，该点溶液的泡点比两纯组分的沸点都低，这是因为该溶液为具有较大正偏差的溶液，组成在M 点时两组分的蒸气压之和出现最大值。M 点称为恒沸点，此溶液称为恒沸液。相平衡常数：精馏计算中，通常用K i 表示i 组分的相平衡常数，其定义为

式中yi 和 xi 分别表示

i 组分在互为平衡的气、液两相中的摩尔分数。对于易挥发组分，Ki >1，即 yi > xi 。Ki 并非常数，当p 一定时， Ki 随温度而变化。

Ki 值越大，组分在气、液两相中的摩尔分数相差越大，分离也越容易。

挥发度的摩尔分数的比值。对双组分物系

νA 、νB ——溶液中 A 、B 两组分的挥发度。对纯组分液体，其挥发度就等于该温度下液体的饱和蒸气压。 x

A ，x

B ——溶液中A 、B 组分的摩尔分数。

α 表示。

α 是相平衡时两个组分在气相中的摩尔分数比与液相中摩尔分数比的比值，由其大小可以判断该混合液能否用蒸馏方法加以分离以及分离的难易程度。

4、精馏操作流程、精馏段，提馏段的概念及作用。

精馏操作流程：原料液经预热器加热到指定温度后，送入精馏塔的进料板，在进料板上与自塔上部下降的回流液体汇合后，逐板溢流，最后流入塔底再沸器中。在每层板上，回流液体与上升蒸气互相接触，进行热和质的传递过程。操作时，连续地从再沸器取出部分液体作为塔底产品（釜残液），部分液体汽化，产生上升蒸气，依次通过各层塔板。塔顶蒸气浸入冷凝器中被全部冷凝，并将部分冷凝液用泵送回塔顶作为回流液体，其余部分经冷却器后被送出作为塔顶产品（馏出液）。塔顶回流和塔底再沸器产生上升蒸汽是精馏得以连续稳定操作的两个必要条件。

精馏段：加料板以上的塔段称为精馏段。其作用为：气相中的重组分向液相（回流液）传递，而液相中的轻组分向气相传递，从而完成上升蒸气的精制。

提馏段：加料板以下的塔段（包括加料板）成为提馏段。其作用为：下降液体（包括回流液和料液中液体部分）中的轻组分向气相（回流）传递，而气相中的重组分向液相传递，从而完成下降液体重组分的提浓。5、回流比的概念、对精馏塔理论板数的影响及适宜回流比的选择方法。

回流比：用R表示，R=回流量/塔顶产品量=L/D，回流比是精馏过程计算不可缺的重要参数，塔所需的理论板数，塔顶冷凝器和塔釜再沸器的热负荷均与回流比有关。精馏过程的投资费用和操作费用都取决于回流比的值。

回流比对理论板数的影响：全回流时操作线和平衡线的距离为最远，达到相同的分离程度所需的理论板数最少。R↓，达到指定分离程度所需理论板数将增多。

回流比的选择：最适宜的回流比：精馏过程总费用（操作费用与设备费用之和）最低时的回流比。根据实验和生产数据统计。R opt=（1.2-2）R min

第2章吸收

1、吸收的概念、基本原理、推动力，吸收的用途。

吸收概念：使混合气体与适当的液体接触，气体中的一个或几个组分便溶解于液体内而形成溶液，于是原混合气体的组分得以分离。这种利用各组组分溶解度不同而分离气体混合物的操作称为吸收。

吸收的基本原理：当气相中溶质的实际分压高于与液相成平衡的溶质分压时，溶质便由气相向液相转移，即吸收。利用混合气体中各组分在液体中溶解度差异，使某些易溶组分进入液相形成溶液，不溶或难溶组分仍留在气相，从而实现混合气体的分离。

吸收的推动力:气体吸收是混合气体中某些组分在气液相界面上溶解、在气相和液相内由浓度差推动的传质过程。

吸收操作的用途：(1) 制取产品用吸收剂吸收气体中某些组分而获得产品。如硫酸吸收SO3制浓硫酸，水吸收甲醛制福尔马林液，碳化氨水吸收CO2制碳酸氢氨等。(2) 分离混合气体吸收剂选择性地吸收气体中某些组分以达到分离目的。如从焦炉气或城市煤气中分离苯，从乙醇催化裂解气中分离丁二烯等。

(3) 气体净化一类是原料气的净化，即除去混合气体中的杂质，如合成氨原料气脱H2S、脱CO2等；另一类是尾气处理和废气净化以保护环境，如燃煤锅炉烟气，冶炼废气等脱除SO2，硝酸尾气脱除NO2等。

2、吸收剂、吸收液、解吸（脱吸）、物理吸收、化学吸收的概念。

吸收剂：吸收操作中所用的溶剂，以S表示。

吸收液（溶液）：吸收操作后得到的溶液，主要成分为溶剂S和溶质A。

解吸或脱吸：与吸收相反的过程，即溶质从液相中分离而转移到气相的过程。

物理吸收：吸收过程溶质与溶剂不发生显著的化学反应，可视为单纯的气体溶解于液相的过程。如用水吸收二氧化碳、用水吸收乙醇或丙醇蒸汽、用洗油吸收芳烃等。

化学吸收：溶质与溶剂有显著的化学反应发生。如用氢氧化钠或碳酸钠溶液吸收二氧化碳、用稀硫酸吸收氨等过程。化学反应能大大提高单位体积液体所能吸收的气体量并加快吸收速率。但溶液解吸再生较难。

第3章蒸馏设备

1、液泛、漏液、液沫夹带及汽泡夹带的概念、原因及后果。

（1）液泛：塔内液体不能顺畅逐板流下，持液量增多，气相空间变小，大量液体随气体从塔顶溢出。（塔内若气、液两相中之一的流量增大，使降液管内液体不能顺利下流，管内液体必然积累，当管内液体增高到越过溢流堰顶部，于是两板间液体相连，该层塔板产生积液，并依次上升，这种现象称为液泛，亦称淹塔。）原因：○1气速一定，液体流量↑时，?、how、hf 及hπ↑，Hd ↑，即塔板具有自动调节功能.○2上层塔板溢流堰上缘为Hd 极限。若再加大液体流量，Hd 与板上液面同时升高，降液管调节功能消失，板上累积液量增加，最终引起溢流液泛。○3若气速过高，液体中的气泡夹带加重，降液管内的泡沫层随之增高，也易造成溢流液泛。○4板压降hf 过大必导致Hd 大，易发生液泛。如降液管设计过小或发生部分堵塞，hπ急剧增大，也会导致溢流液泛。○5夹带液泛与溢流液泛互为诱因，交互影响。过量液沫夹带阻塞气体通道，板阻急增，降液管中泡沫层堆积，从而引发溢流液泛。而溢流液泛发生时，塔板上鼓泡层增高，分离空间降低，夹带液泛也将随之发生。后果：塔板压降上升，全塔操作被破坏。液泛使整个塔不能正常操作，甚至发生严重的设备事故，要特别注意防范。

（2）漏液：部分液体不是横向流过塔板后经降液管流下，而是从阀孔直接漏下。

原因：气速较小时，气体通过阀孔的速度压头小，不足以抵消塔板上液层的重力；气体在塔板上的不均匀分布也是造成漏液的重要原因。

后果：严重的漏液使塔板上不能形成液层，气液无法进行传热、传质，塔板将失去其基本功能。

（3）液沫夹带：气体鼓泡通过板上液层时，将部分液体分散成液滴而部分液滴被上升气流带入上层塔板。原因：影响的主要因素有空塔速度和板间距。空塔气速增高，液沫夹带量增大；塔板间距增大，可使液沫夹带量减少。后果：液沫的生成固然可增大气、液两相的传质面积，但过量的液沫夹带造成液相在塔板间的返混，严重时会造成液沫夹带液泛，从而导致塔板效率严重下降。

（4）气泡夹带：液体在降液管中停留时间太短，大量气泡被液体卷进下层塔板。

后果：液沫夹带是液体的返混，气泡夹带是气体的返混，均对传质不利。严重时可诱发液泛，完全破坏塔的正常操作。液沫夹带和气泡夹带是不可避免的，但夹带量必需严格地控制在最大允许值范围内。

2、填料特性参数(比表面、空隙率、填料因子)的定义

比表面积 a ：单位体积填料层所具有的表面积(m 2/m 3)。被液体润湿的填料表面就是气液两相的接触面。大的 a 和良好的润湿性能有利于传质速率的提高。对同种填料，填料尺寸越小，a 越大，但气体流动的阻力也要增加。

空隙率 ε：单位体积填料所具有的空隙体积(m 3/m 3)。代表的是气液两相流动的通道， ε 大，气、液通过的能力大，气体流动的阻力小。 ε = 0.45~0.95。

填料因子 φ：填料比表面积与空隙率三次方的比值(1/m)，a /ε3，表示填料的流体力学性能，值越小，流动阻力越小。液泛速度可以提高。

第4章液——液萃取

1、液——液萃取的操作原理、特点（用三角形坐标图及溶解度曲线进行分析说明）

原理:在液体混合物中加入与其不互溶或部分互溶的液体溶剂（萃取剂），形成液-液两相，利用液体混合物中各组分在两液相中溶解度的差异而达到分离的目的。也称溶剂萃取，简称萃取。

特点：（1）萃取过程本身并未完全完成分离任务，而只是将难于分离的混合物转变成易于分离的混合物，要得到纯产品并回收溶剂，必须辅以精馏（或蒸发）等操作。（2）常温操作，适合于热敏物料分离。

2、萃取相、萃余相、萃取剂、萃取液、萃余液、共轭相、联结线、分配系数、选择性系数的概念。萃取剂S ：萃取过程中加入的溶剂，以S 表示。萃取剂对溶质应有较大的溶解能力，对于稀释剂则不互溶或仅部分互溶。

萃取相E ：萃取分离后，含萃取剂多的一相，主要由A+S 组成。

萃余相R ：萃取分离后，含稀释剂多的一相，主要由B+A 组成。

萃取液E ′：从萃取相E 中回收S 后得到的液体，主要由A 组成

萃余液R ′：从萃余相R 中回收S 后得到的液体，主要由B 组成

共轭相：溶解度曲线将三角形分为两个区域，曲线以内的区域为两相区，以外的为均相区。两相区内的混合物分为两个液相，当达到平衡时，两个液层称为共轭相，联结共轭液相组成坐标的直线称为联结线。

分配系数：一定温度下，A

一般 k A 不为常数，而随温度、溶质 A 的浓度变化。

在 A 浓度变化不大和恒温条件下，k A 可视为常数（平衡常数

m ），其值由实验测得。

选择性系数：两相平衡时，萃取相 E 中 A 、B 组成之比与萃余相

R 中 A 、B 组组成之比的比值。 β 表示 S 对 A 、B 组分溶解能力差别，即 A 、B 的分离程度。

3、液——液萃取的操作流程，试在三角形坐标图中表示单级萃取的过程及各相的位置。

操作流程：混合；沉降分离；脱除溶剂

4、超临界流体的概念、定义、超临界流体的有关性质。

概念：一纯物质的临界温度TC 是指该物质处于无论多高压力下均不能被液化时的最高温度，该温度对应的压力称临界压力PC ，状态在临界温度与临界压力以上的流体称超临界流体。常用的超临界流体：二氧化碳、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷和氨、正戊烷、甲苯等。

超临界流体萃取定义：流体（溶剂）在临界点附近某一区域（超过临界区）内，它与待分离混合物中的溶质

具有异常相平衡行为和传递性能、且它对溶质溶解能力随压力和温度改变而在相当宽的范围内变动这一特性而达到溶质分离的技术。

超临界流体有关性质：（1）超临界流体的 P -V -T 性质：在稍高于临界温度的区域内，压强稍有变化，就会引起流体密度很大变化。（2）超临界流体的传递性质：超临界流体密度接近液体，黏度接近气体，具有与液体相近的溶解能力，同时其传质速率远大于液体溶剂并能很快达到萃取平衡。（3）超临界流体的溶解能力：超临界流体的溶解能力c 与密度有关，一般密度越大、溶解能力越大。综上所述，超临界流体密度接近液体，黏度接近气体，具有与液体相近的溶解能力，同时其传质速率远大于液体溶剂，其密度对压力和温度的变化非常敏感，从而其溶解能力也随压力和温度的变化发生敏感的变化。

5、超临界流体萃取的基本原理、常见的3种流程及超临界流体萃取的特点。

原理：一纯物质的临界温度TC 是指该物质处于无论多高压力下均不能被液化时的最高温度，该温度对应的压力称临界压力PC ，状态在临界温度与临界压力以上的流体称超临界流体。超临界流体萃取以高压、高密度的超临界流体为萃取剂，从液体或固体中提取高沸点或热敏性的有用成分，以达到分离或纯化的目的。（超临界流体萃取过程包括萃取和分离两个阶段。在萃取阶段，超临界流体从原料液中萃取出所需组分；在分离阶段，通过改变某个参数或其他方法，使被萃取的组分从超临界流体中分离出来，萃取剂则循环使用。）常见的3种流程：（1）等温变压流程：利用不同压力下超临界流体萃取能力（溶解度）的差异，通过改变压力使溶质与超临界流体分离。（2）等压变温流程：利用不同温度下超临界流体萃取能力（溶解度）的差异，通过改变温度使溶质与超临界流体分离。（3）等温等压吸附流程：在分离器内放置仅吸附溶质而不吸超临界流体的吸附剂，通过吸附过程来达到溶质与超临界流体分离的目的。

特点：超临界萃取在溶解能力、传质性能以及溶剂回收方面有突出的优点，主要表现在：

（1）超临界流体的密度与溶解能力接近于液体，而又保持了气体的传递特性，故传质速率高，可更快达到萃取平衡；（2）操作条件接近临界点，压力、温度的微小变化都可改变超临界流体的密度与溶解能力，故溶质与溶剂的分离容易，费用低；（3）超临界萃取具有萃取和精馏的双重特性，可分离难分离物质；（4）超临界流体一般具有化学性质稳定、无毒无腐蚀性、萃取操作温度不高等特点，故特别适用于医药、食品等工业；

（5）超临界萃取一般在高压下进行，设备投资较大。

第5章物料干燥

1、湿空气的湿度，相对湿度，湿比热，水蒸气分压，湿比容，干球温度，湿球温度，露点，绝热饱和温度

的概念及其相互关系，掌握公式：

湿度又称湿含量，为空气中水汽的质量与绝干空气体的质量之比。湿度只表示湿空气中所含湿份的绝对数，不能反映气体偏离饱和状态的程度（气体的吸湿潜力）。

相对湿度：一定的系统总压和温度下，气体中湿份蒸汽的分压 pV 与系统温度下湿份的饱和蒸汽压 ps 之比。? 值在0~1之间：? 值越低，气体偏离饱和的程度越远，吸湿潜力越大；? =100% 时，p=ps ，气体被湿份蒸汽所饱和，不能再吸湿。

湿比热：1kg 绝干气体及所含湿份蒸汽温度升高1℃所需要的热量

水蒸气分压：干空气和湿空气占有一定的体积并具有一定压强时，当水蒸气占有与干空气体积相同时所受压力。

湿比容：1kg 绝干气体及所含水蒸汽所具有的体积称为湿比容

干球温度：空气的真实温度为干球温度，简称温度，以t 表示。

湿球温度：空气传给水分的显热等于水分汽化所需的汽化热时，湿球温度计上的温度维持稳定，这种稳定温度称为该湿空气的湿球温度，以t w 表示。

露点：将不饱和空气等湿冷却到饱和状态时的温度称露点，用 t d 表示。

绝热饱和温度：若两相有足够长的接触时间，最终空气为水汽所饱和，而温度降到与循环水温相同，这种过程称为湿空气的绝热饱和冷却过程或等焓过程，达到稳定状态下的温度称为初始湿空气的绝热饱和冷却温度，简称绝热饱和温度，以t as 表示。

相互关系：干球温度t 、湿球温度tw （或tas ）、露点温度 td 间的关系:不饱和湿空气： t > tw （或 tas ）> td 饱和湿空气： t = tw （或 tas ）= td

绝热饱和温度 t as 和湿球温度t w 是两完全不同的概念，但两者均为空气初始温度和湿度H 的函数，特别对水s

p P p H ??-=622.0

蒸气—空气系统，两者在数值上近似相等，这样就可用湿球温度t w 代替绝热饱和温度 t as ，简化许多计算。

2、物料湿基水分，干基水分，平衡水分（平衡湿度）的定义。

湿基含水量w ：单位质量的湿物料中所含液态湿分的质量。

干基水含量 X ：单位质量的绝干物料中所含液态湿分的质量。

平衡水分：当物料与一定状态的空气接触后，物料将释出或吸入水分，最终达到恒定的含水量，若空气状态恒定，则物料将永远维持这么多的含水量，不会因接触时间延长而改变，这种恒定的含水量称为该物料在固定空气状态下的平衡水分

3、影响干燥速度的因素，何谓理论干燥过程。

干燥速率 U ：干燥器单位时间内在物料单位表面积上汽化的湿分量（kg 湿分/(m2·s)）。

干燥是传热和传质相结合的操作，干燥速率是由传热速率和传质速率共同控制。干燥操作的必要条件是物料表面的水汽压强必须大于干燥介质中水汽的分压，两者差别越大，干燥操作进行的越快。所以干燥介质应及时将汽化的水汽带走，以维持一定的扩散推动力。

理论干燥过程：等焓干燥过程，又称绝热干燥过程，满足条件：○

1不向干燥器中补充热量，即Q D =0；○2忽略干燥器向周围散失的热量，即Q L =0;○

3物料进出干燥器的焓相等，即G(I 2′-I 1′)=0 4、熟练热风干燥的各种操作流程及在H —I 图上的表示。

H —I 图是在一定的总压下制得，一般常压P=101330Pa ，纵坐标为湿度H ，横坐标为焓I ，为表达清楚，横坐标和纵坐标夹角为135o，横坐标为斜轴。（1）等湿度线（等H 线）群：为平行于纵坐标的线群

（2）等焓线（等I 线）群：为平行于横坐标（斜轴）的线群

（3）等干球温度线(等t 线) 当t 为一定值时,I 和 H 为直线关系，不同的t 直线斜率不同。

（4）等相对湿度线（等φ线）：当φ值为某一定值φ1时，H 与ps

成曲线， ps 而又是温度t 的函数，算出若干组H 和t —I 坐标中，即为等φ1线，同理得其他等φ线。

（5）蒸气分压线

5、熟练热风干燥的有关计算（物料衡算、热量衡算，并结合H —I 图及湿空气的有关状态参数及状态变化过程）。

物料衡算：（1

（Kg 水/s ）（2 （3）干燥产品流量G 2：Kg/s ）

热量衡算：1 ，如果空气在间壁换热器中进行加热，则其湿度不变，H 0=H 1，即通过预热器的热量衡算，结合传热基本方程式，可以求得间壁换热空气预热器的传热面积。2）向干燥器补充的热量Q d ：在连续稳定操作条件下，系统无热量积累，单位时间内(以1

秒钟为基准)：

3）干燥系统消耗的总热量

汽化湿分所需要的热量：加热固体产品所需要的热量：放空热损失：总热量衡算：即干燥系统的总热量消耗于：1）加热空气；2）蒸发水分；3）加热湿物料；4）损失于周围环境中

6、干燥效率及影响干燥效率的因素。干燥器热效率的计算。

影响干燥过程的主要因素：

（1）物料尺寸和气固接触方式：1）物料尺寸：减小物料尺寸，干燥面积增大，干燥速率加快。

2)气固接触方式：(a) 干燥介质平行掠过物料层表面 (差)；(b) 干燥介质自上而下穿过物料层，不能形成流化床 (中)；(c) 干燥介质自下而上穿过物料层，可形成流化床 (好)。

(2)干燥介质条件: 1)通过强化外部干燥条件 (↑t ，↓H ，↑u ) 来增加传热传质推动力，减小气膜阻力，可提高恒速段 (表面汽化控制) 的干燥速率，但对降速段 (内部扩散控制) 的改善不大。2)强化干燥条件将使 Xc 增加，更多水分将在降速段汽化。3)气体温度的提高受热源条件和物料耐热性的限制。4)↑u ，↓H ，需使用更大t H t I 01.1)2491

88.1(++=)(01I I L Q p -=)

(010t t Lc Q H p -=l d Q I G LI Q I G LI +'+=+'+2211l c d Q I I G I I L Q +'-'+-=)()(1212)(120θw v w c t c r W Q -+=)

(122θθ-=m c m c G Q )(020t t Lc Q H l -='l l m w d p Q Q Q Q Q Q Q '

+++=+=

量的气体，干燥过程能耗增加。

(3)物料本性:1)物料本性不影响恒速段的干燥速率；2)物料结构不同，与水分的结合方式、结合力的强弱不同，降速段干燥速率差异很大。3)强化干燥速率时，须考虑物料本性。若恒速段速率太快，有些物料会变形、开裂或表面结硬壳；而在降速段则应考虑物料的耐热性，如热敏性物料不能采用过高温度的气体作为干燥介质。

干燥热效率的计算：

因

第6章结晶

1、结晶的基本概念

结晶是固体物质以晶体状态从蒸气、溶液或熔融物中析出的过程，是获得高纯度固体物质的基本单元操作。

2、结晶核形成的必要条件，工业上晶核形成（起晶）的方法有哪几种，其原理和特点。

结晶核形成的必要条件：结晶过程的推动力：过饱和度△C=C-CS 过冷度△T= TS - T

（溶液在某一温度TS 下饱和，然后再降温至T ，其温差叫过冷度，其实质还是形成过饱和度）

工业上成核（起晶）的方法：

（1）晶种起晶法：在介稳区投入一定大小和数量的晶种粉体。

（2）自然起晶法：在不稳区下均相成核和非均相成核；

（3）二次起晶法：晶核形成于结晶液中已经存在的大量晶体。

二次起晶因操作稳定、易控制，并可在低饱和读下进行，被广泛应用。

3、结晶中造成过饱和溶液的方法种类和原理，过饱和度、过冷度大小对晶粒大小有何影响。

结晶中造成过饱和溶液的方法种类和原理：

1）冷却结晶（不移除溶剂）

间接换热冷却结晶——通过间壁式换热冷却来实现过饱和度（过冷度）

直接换热冷却结晶——通过冷却介质与母液直接混合冷却来实现过饱和度（过冷度）。没有传热面，避免传热不均及在冷却面结晶体结构等不利。常用冷却介质有乙烯、氟利昂等惰性气体。

2）蒸发结晶（移除部分溶剂）：通过蒸发浓缩来建立过饱和度，蒸发结晶与一般浓缩蒸发器结构基本相同。

3）绝热蒸发（真空冷却）：在真空下闪急蒸发，既蒸发部分溶剂又冷却降温。

影响晶体的成长的因素：

(1)溶液推动力△C: △C ↑(饱和度高)，晶体的成长速度↑ 因晶核多——得到晶体颗粒多，晶粒小的产品。△C ↓(饱和度底)晶体的成长速度受抑，——得到晶体颗粒少，晶粒大的产品。（过冷度对其影响一致）

（2）温度的影响：温度通过对扩散速度、溶解度、粘度等的影响来影响结晶，影响大，但无普遍规律；

（3）机械作用的影响：一般搅拌，成长速度)↑ ，但其机理不祥；流动等对其也有影响。

（4）杂质及媒晶剂的影响：有的杂质可能在特定晶面上有吸附作用，不仅影响到晶体成长，还会使晶体发生变形，成为异型晶体（如食盐为立方形，添加微量铁氰化钾后产生树枝壮晶体），此种杂质称媒晶剂。

第7章膜分离

1、超滤、微滤、反渗透的概念，操作原理及他们的不同点。

超滤：超滤又称超过虑，是利用孔径在1~100nm 范围内的膜具有筛分作用能选择性透过溶剂和某些小分子溶质的性质，对溶液侧施加压力，使大分子溶质或细微粒子从溶液中分离出来的过程。

微滤：微滤又称微孔过滤，是利用孔径在0.1~10um 的膜的筛分作用，将微粒细菌、污染物等从悬浮液或气体中除去的过程。

反渗透：反渗透是利用孔径小于1mm 的膜通过优先吸附和毛细血管流动等作用选择性透过溶剂（通常是水）的性质，对溶液侧施加压力，克服溶液的渗透压，使溶剂通过膜从溶液中分离出来的过程。

微滤、超滤、反渗透的比较：（1）分离粒径范围不同（2）分离机理不同：微滤和超滤分离机理为筛分，决定粒子能否通过完全由孔径决定；反渗透为扩散，决定粒子能否通过不但由孔径决定，还由膜和粒子性质决定（有一定选择性通过）；（3）压力范围（Mpa ）：微滤0.01～0.2, 超滤0.1～0.5、反渗透2～10

（4）生产能力（通水量L/m2.h)：微滤约1000、超滤20～200、反渗透4～10（5）膜结构：微滤膜为多孔膜、不对称膜、复合膜，超滤膜为不对称膜、复合膜，反渗透膜为不对称膜、复合膜（致密膜）

2、膜渗透过程中浓度极化现象的概念，它对膜渗透有何影响，影响浓度极化的主要因素及缓和浓度极化措施。

)88.12490()187.488.12490()(212120t W t W c t c r W Q w v w +≈-+=-+=θθ

概念：膜分离过程中，通常膜表面附近被脱出物质的浓度逐渐增加，其结果是膜表面附近浓度高于浓缩液主体的浓度，该现象称浓度极化现象。浓度极化现象实际为被脱出物质在溶液和膜表面上积累，产生一个动态平衡的过程。

对膜渗透的影响：浓度极化现象将产生三种消极作用：（1）容质透过率增加；（2）在膜上形成沉淀或凝胶，由此减少了有效膜面积或形成串联的二次膜，使透水率减少；（3）使界面渗透压升高，推动力降低，透水率减少。

影响浓度极化的因素：①透水率↑ ，浓度极化↑ ；②粘度↑，浓度极化↑ ；③溶质扩散系数K ↑ ，浓度极化↓ ；④膜表面流动条件：湍流、快速，浓度极化↓ 。常常以此来改善浓度极化。

第8章微胶囊造粒技术

1、微胶囊的概念，微胶囊的主要功能。

概念：微胶囊是指一种具有聚合物壁壳的微型容器或包装物。

主要功能：（1）改变物料的存在状态、物料的质量和体积；（2）隔离物料间的相互作用，保护敏感性物料；

（3）掩盖不良风味、降低挥发性；（4）控制释放；（5）降低食品添加剂的毒理作用。

2、微胶囊造粒技术的分类。

按微胶囊造粒的原理不同，可将微胶囊造粒分为三类：

（1）属物理方法的微胶囊造粒技术：如喷雾干燥法、喷雾凝动法、空气悬浮法、多空离心法等

（2）属物理化学方法的微胶囊造粒技术：如水相分离法、油相分离法、锐孔法、挤压法、熔化分散法等。

（3）属化学方法的微胶囊造粒技术：如界面聚合法、原位聚合法、分子包囊法、辐射包囊法等。

3、微胶囊造粒技术的操作步骤，心材、壁材的选择原则及要求。

步骤：实际上微胶囊造粒可看成是物质微粒（核心）的包衣过程。其过程可分为四步：

（1）将心材分散入微胶囊化的介质中；（2）再将壁材放入该分散体系中；（3）通过某种方法将壁材聚集、沉渍或包敷在已分散的心材周围；（4）进行某种物化处理，使微胶囊达到一定的机械强度。

微胶囊壁材的选择原则：油溶性心材应采用水溶性壁材；水溶性心材应采用油溶性壁材；壁材不能与心材发生化学反应，物化性质稳定；具备适当的渗透性、吸湿性、溶解性；满足食品、医药卫生要求。

4、微胶囊的释放方法及释放机理。

微胶囊的释放机理：（1）活性心材物质通过囊壁膜的扩散释放，心材通过囊壁膜上的微孔、裂缝或半透膜进行扩散而释放。（2）用外力或内压使囊膜破裂释放出心材，在使用、加工时外力破坏，或心材膨胀使壁材破坏释放。（3）用水、溶剂等的浸渍或加热等方法使微胶囊降解释放。

例题：

1、热风干燥器的干燥过程为把初态新鲜空气经预热器加热后送入干燥器，已知初态空气的干球温度为20o C ，

相对湿度为0.90，20o C 时水的饱和蒸汽压为2450N/m 2，焓为45KJ/kg 干空气；预热器出口处温度为120o C （干

球），120o C 时水的饱和蒸汽压为2×105N/m 2，焓为125KJ/kg 干空气；干燥器出口处空气温度为40o C （干球），湿含量为0.0501kg 水/kg 干空气。干燥原料量为1500kg/h ，从初态湿基水分20%干燥至湿基水分10%。求（1）

干燥器的绝干空气耗量；（2）经预热器后湿空气的相对湿度（湿空气总压为1.03×105Pa ）；（3）预热器消耗

的热量；（4）若在干燥器内为等焓干燥过程，试在湿空气的h-x 图上表示出上述湿空气的各个状态点。解：（1）新鲜空气消耗量L ；X1=W1/（1-W1）=25%， X2=W2/（1-W2）=11.1%

绝干物料G=（1500-1500*20%）=1200kg 干物料/h 蒸发水分量W=G （X1-X2）=166.8kg 水/h

由公式

得H 0=0.0133kg 水气/kg 干空气 = H1

新鲜空气消耗量L=W/（H2-H1）=166.8/(0.0501-0.0133)=4532.6kg 绝干空气/h

(2) 经预热器后湿空气的相对湿度,由公式

可解得经预热器后湿空气的相对湿度=1.1%

（3）预热器消耗的热量 Q P = L （I 1-I 0）= 4532.6（125-45）

(4) 湿空气的各状态点及变化过程如图。

p P p H ??-=622.0s

s p P p H ??-=622.0

H 2 s s p P p H ??-=622.0

2、将温度为t1o C(干球)，相对湿度为φ1%的新鲜空气调节成温度为t2o C ，相对湿度为φ2%的空气，所用方法

是将空气经过喷水室以冷水冷却减湿达到饱和，然后在加热器内加热到t2o C ，已知湿空气总压为P ，在t1o C

时水的饱和蒸汽压为P1，t2o C 时水的饱和蒸汽压为P2。试求：（1）调节前后空气的湿含量；（2）对每kg 干

空气而言，在喷水室内，湿空气的水分冷凝量；（3）在湿空气的h-x 图上表示出上述变化过程，（其中喷淋冷却过程可用一条曲线示意）。

解：（1）调节前后空气的湿含量:

由公式

可解得H1,H2

(2)水分冷凝量 = H1-H2

(3)空气状态变化过程图:

H 1

(完整版)化工原理概念汇总

化工原理知识绪论 1、单元操作：（Unit Operations）：用来为化学反应过程创造适宜的条件或将反应物分离制成纯净品，在化工生产中共有的过程称为单元操作（12）。单元操作特点： ①所有的单元操作都是物理性操作，不改变化学性质。②单元操作是化工生产过程中共有的操作。③单元操作作用于不同的化工过程时，基本原理相同，所用设备也是通用的。单元操作理论基础：（11、12）质量守恒定律：输入=输出+积存能量守恒定律：对于稳定的过，程输入=输出动量守恒定律：动量的输入=动量的输出+动量的积存 2、研究方法：实验研究方法（经验法）：用量纲分析和相似论为指导，依靠实验来确定过程变量之间的关系，通常用无量纲数群(或称准数)构成的关系来表达。数学模型法（半经验半理论方法）：通过分析，在抓住过程本质的前提下，对过程做出合理的简化，得出能基本反映过程机理的物理模型。（04） 3、因次分析法与数学模型法的区别：（08B）数学模型法（半经验半理论）因次论指导下的实验研究法实验：寻找函数形式，决定参数

第二章：流体输送机械一、概念题 1、离心泵的压头（或扬程）：离心泵的压头（或扬程）：泵向单位重量的液体提供的机械能。以H 表示，单位为m 。 2、离心泵的理论压头：理论压头：离心泵的叶轮叶片无限多，液体完全沿着叶片弯曲的表面流动而无任何其他的流动，液体为粘性等于零的理想流体，泵在这种理想状态下产生的压头称为理论压头。实际压头：离心泵的实际压头与理论压头有较大的差异，原因在于流体在通过泵的过程中存在着压头损失，它主要包括：1）叶片间的环流，2）流体的阻力损失，3）冲击损失。 3、气缚现象及其防止：气缚现象：离心泵开动时如果泵壳内和吸入管内没有充满液体，它便没有抽吸液体的能力，这是因为气体的密度比液体的密度小的多，随叶轮旋转产生的离心力不足以造成吸上液体所需要的真空度。像这种泵壳内因为存在气体而导致吸不上液的现象称为气缚。防止：在吸入管底部装上止逆阀，使启动前泵内充满液体。 4、轴功率、有效功率、效率有效功率：排送到管道的液体从叶轮获得的功率，用Ne 表示。效率：轴功率：电机输入离心泵的功率,用N 表示，单位为J/S,W 或kW 。二、简述题 1、离心泵的工作点的确定及流量调节工作点：管路特性曲线与离心泵的特性曲线的交点，就是将液体送过管路所需的压头与泵对液体所提供的压头正好相对等时的流量，该交点称为泵在管路上的工作点。流量调节： 1）改变出口阀开度——改变管路特性曲线； 2）改变泵的转速——改变泵的特性曲线。 2、离心泵的工作原理、过程：开泵前，先在泵内灌满要输送的液体。开泵后，泵轴带动叶轮一起高速旋转产生离心力。液体在此作用下，从叶轮中心被抛向 g QH N e ρ=η/e N N =η ρ/g QH N =

化工原理测试试题库下册(适合青海大学版)

化工原理试题库下册(适合青海大学版)

————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： 2

第3章非均相物系分离一、选择题 1.恒压过滤且介质阻力忽略不计时，如粘度降低20%，则在同一时刻滤液增加（）。 A、11.8%； B、9.54%; C、20%; D、44% 2.板框式压滤机由板与滤框构成，板又分为过滤板和洗涤板，为了便于区别，在板与框的边上设有小钮标志，过滤板以一钮为记号，洗涤板以三钮为记号，而滤框以二钮为记号，组装板框压滤机时，正确的钮数排列是（）. A、1—2—3—2—1 B、1—3—2—2—1 C、1—2—2—3—1 D、1—3—2—1—2 3.与沉降相比，过滤操作使悬浮液的分离更加（）。 A、迅速、彻底 B、缓慢、彻底 C、迅速、不彻底 D、缓慢、不彻底 4.多层隔板降尘室的生产能力跟下列哪个因素无关（）。 A、高度 B、宽度 C、长度 D、沉降速度 5.降尘室的生产能力（）。 A、与沉降面积A和沉降速度ut有关 B、与沉降面积A、沉降速度ut和沉降室高度H有关 C、只与沉降面积A有关 D、只与沉降速度ut有关 6.现采用一降尘室处理含尘气体，颗粒沉降处于滞流区，当其它条件都相同时，比较降尘室处理200℃与20℃的含尘气体的生产能力V的大小（）。 A、V200℃>V20℃ B、V200℃＝V20℃ C、V200℃t0 10.颗粒作自由沉降时，Ret在（）区时，颗粒的形状系数对沉降速度的影响最大。 A、斯托科斯定律区 B、艾伦定律区 C、牛顿定律区 D、不确定(天大99) 11.恒压过滤，单位面积累积滤液量q与时间τ的关系为（ B ）。 12.旋风分离器的分割粒径d50是（） A、临界粒径dc的2倍 B、临界粒径dc的2倍 C、粒级效率ηpi=0.5的颗粒直径 13.对不可压缩滤饼，当过滤两侧的压强差增大时，单位厚度床层的流到阻力将（）。

化工原理(下)期末考试试卷

化工原理（下）期末考试试卷一、选择题： (每题2分，共20分) 1.低浓度难溶气体吸收,其他操作条件不变,入塔气量增加,气相总传质单元高度 H OG 、出塔气体浓度2y 、出塔液体浓度1x 将会有__A______变化。 A OG H ↑, 2y ↑, 1x ↑ B OG H ↑, 2y ↑, 1x ↓ C OG H ↑, 2y ↓, 1x ↓ D OG H ↓, 2y ↑, 1x ↓ 2.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k y =2kmol/m2h ，气相总传质系数Ky=1.5kmol/ m2h ，则该处气液界面上气相浓度y i 应为__B______。平衡关系y=0.5X 。 A .0.02 B.0.01 C.0.015 D.0.005 3.下述说法中正确的是_B____。 A.气膜控制时有：*p p i ≈，L G Hk k 11<< B 气膜控制时有：*p p i ≈，L G Hk k 11>> C 液膜控制时有：i c c ≈*，G L k H k <<1 D 液膜控制时有：i c c ≈，G L k H k >>1 4.进行萃取操作时，应使溶质的分配系数___D_____1。 A 等于 B 大于 C 小于 D 都可以。 5.按饱和液体设计的精馏塔，操作时D/F 、R 等其它参数不变，仅将料液改为冷液进料，则馏出液中易挥发组分浓度____A____，残液中易挥发组分浓度______。 A 提高，降低； B 降低，提高； C 提高，提高； D 降低，降低 6.某精馏塔的理论板数为17块（包括塔釜），全塔效率为0.5，则实际塔板数为 ____C__块。 A. 30 B.31 C. 32 D. 34 7.在馏出率相同条件下，简单蒸馏所得馏出液浓度____A____平衡蒸馏。 A 高于； B 低于； C 等于； D 或高于或低于 8.指出“相对湿度，绝热饱和温度、露点温度、湿球温度”中，哪一个参量与空气的温度无关_____B___

化工原理下册期末考试试卷及答案A

新乡学院2011 — 2012学年度第一学期《化工原理》期末试卷A 卷课程归属部门：化学与化工学院试卷适用范围：09化学工程与工艺（本科）、填空（每题1分，共30 分） 1.吸收操作是依据，以达到分离均相气体混合物的目的。 2.干燥速率曲线包括：恒速干燥阶段和的表面温度等于空气的阶段。在恒速干燥阶段，物料温度，所干燥的水分为 3.二元理想物系精馏塔设计，若q n,F 、饱和蒸汽进料，贝U 最小回流比水分。 X F 、 X D 、 X w 、定，将饱和液体进料改为，若在相同回流比下，所需的理论板，塔釜热负荷 _______ ，塔顶冷凝器热负荷 _____ 4.已知精馏段操作线方程 y=0.75x+0.2,则操作回流比 R= X D = ;提馏段操作线方程y 1.3x 0.021，则X w = 5.若x*-x 近似等于X i - X ，则该过程为控制。，馏出液组成 6.用纯溶剂逆流吸收，已知q n,l /q n,v =m,回收率为0.9，则传质单元数 N O = 7.蒸馏在化工生产中常用于分离均相混合物，其分离的依据是根 1 1 8.吸收过程中的总阻力可表示为—— K G k G Hk L 近似为控制。，当H __ 时（很大、很小）， 1 -可忽略，则该过程 Hk L 9.在常压下，X A 0.2 （摩尔分数，下同）的溶液与y A m 2，此时将发生 10.在分离乙醇和水恒沸物时，通常采用无水乙醇从塔 0.15的气体接触，已知精馏，加入的第三组分（顶、底）引出。 11.塔的负荷性能图中包括5条线，这5条线包围的区域表示 12.全回流操作时回流比R 等于 13.板式塔漏液的原因是，精馏段操作线方程为，溢流堰的作用 14当空气相对湿度巾=98%寸.则空气的湿球温度t w 、干球温度t 、露点温度t d 之间的关系为 15.某两组份混合物的平均相对挥发度 2.0,在全回流下，从塔顶往下数对第 n,n 1层塔板取样测得X n 0.3,则y 、选择题（每题2分，共30 分），y n 1 1.在恒定干燥条件下将含水 20%（干基，下同）的湿物料进行干燥，开始时干燥速度恒定，当干燥至含水量为 5%寸，干燥速度开始下降，再继续干燥至物料衡重, 水量为（ (A ) 5% 并设法测得此时物料含水量为 0.05%，则物料的临界含），平衡含水量（ (B ) 20% (C ) 0.05% (D)4.95%

化工原理期末考试试题(2012年版)

1 化工原理期末考试试题一．填空题 1．精馏操作的目的是使混合物得到近乎完全的分离，某液体混合物可用精馏方法分离的必要条件是混合液中各组分间挥发度的差异。 2．进料热状态参数q 的物理意义是代表精馏操作线和提馏段操作线交点的轨迹方程，对于饱和液体其值等于 0 ，饱和蒸汽q 等于 1 。 3．简单蒸馏与平衡蒸馏的主要区别是简单蒸馏是非定态过程。 4．吸收操作的目的是分离气体混合物，依据是组分在溶剂中溶解度之差异。 5．连续精馏正常操作时，增大再沸器热负荷，回流液流量和进料量和进料状态不变，则塔顶馏出液中易挥发组成的摩尔组成X D 将增大，塔底采出液中易挥发组成的摩尔组成X W 将减小。（减小，增大，不变，变化不确定） 6．平衡蒸馏（闪蒸）的操作温度是在操作压力下混合物的泡点和露点温度之间。（泡点温度，露点温度，泡点和露点温度之间） 7．液－液萃取操作中，操作温度，有利于分离。（降低，升高，保持恒定）。 8．多级逆流萃取操作，减少溶剂用量，完成规定的分离任务所需的理论级数。（增大、减小、不变） 9．实际生产中进行间歇精馏操作，一般将和两种操作方式结合起来。（恒定回流比，恒定产品组成） 10．请写出两种常用的解吸操作方法：和。升温，气提，降压(三写二) 11．在吸收塔的设计中，气体流量，气体进出口组成和液相进口组成不变，若减少吸收剂用量，则传质推动力减小，设备费用增多。（减小，增多） 12．当温度升高时，溶质在气相中的分子扩散系数升高，在液相中的分子扩散系数升高。（升高，升高） 13．吸收操作的基本依据是组分在溶剂中溶解度之差异，精馏操作的基本依据是各组分间挥发度的差异。 14．蒸馏是分离均相液体混合物的一种方法，蒸馏分离的依据是挥发度差异。 15．恒沸精馏与萃取精馏都需加入第三组分，目的分别是使组分间相对挥发度增大、改变原组分间的相对挥发度。 16．如果板式塔设计不合理或操作不当，可能产生严重漏液、严重泡沫夹带及液泛等不正常现象，使塔无法工作。 17．板式塔的类型有泡罩塔、浮阀塔、筛板塔（说出三种）；板式塔从总体上看汽液两相呈逆流接触，在板上汽液两相呈错流接触。 18．易溶气体溶液上方的分压小，难溶气体溶液上方的分压大，只要组份在气相

化工原理试题库下册

第3章非均相物系分离一、选择题恒压过滤且介质阻力忽略不计时，如粘度降低20%，则在同一时刻滤液增加（）。A、11.8%；B、9.54%; C、20%; D、44% 板框式压滤机由板与滤框构成，板又分为过滤板和洗涤板，为了便于区别，在板与框的边上设有小钮标志，过滤板以一钮为记号，洗涤板以三钮为记号，而滤框以二钮为记号，组装板框压滤机时，正确的钮数排列是（）. A、1—2—3—2—1 B、1—3—2—2—1 C、1—2—2—3—1 D、1—3—2—1—2 与沉降相比，过滤操作使悬浮液的分离更加（）。 A、迅速、彻底 B、缓慢、彻底 C、迅速、不彻底 D、缓慢、不彻底多层隔板降尘室的生产能力跟下列哪个因素无关（）。 A、高度 B、宽度 C、长度 D、沉降速度降尘室的生产能力（）。 A、与沉降面积A和沉降速度ut有关 B、与沉降面积A、沉降速度ut和沉降室高度H有关 C、只与沉降面积A有关 D、只与沉降速度ut有关现采用一降尘室处理含尘气体，颗粒沉降处于滞流区，当其它条件都相同时，比较降尘室处理200℃与20℃的含尘气体的生产能力V的大小（）。 A、V200℃>V20℃ B、V200℃＝V20℃ C、V200℃

判断有效的过滤操作是（）。 A、刚开始过滤时 B、过滤介质上形成滤饼层后 C、过滤介质上形成比较厚的滤渣层 D、加了助滤剂后当固体粒子沉降时，在层流情况下，Re ＝１，其ζ为（）。 A、64/Re B、24/Re C、0.44 D、1 含尘气体通过降尘室的时间是t，最小固体颗粒的沉降时间是t 0，为使固体颗粒都能沉降下来，必须（）： A、tt0 颗粒作自由沉降时，Ret在（）区时，颗粒的形状系数对沉降速度的影响最大。 A、斯托科斯定律区 B、艾伦定律区 C、牛顿定律区 D、不确定(天大99) 恒压过滤，单位面积累积滤液量q与时间τ的关系为（）。旋风分离器的分割粒径d50是（） A、临界粒径dc的2倍 B、临界粒径dc的2倍 C、粒级效率ηpi=0.5的颗粒直径

化工原理下册期末考试试卷和答案

新乡学院2011 —2012学年度第一学期《化工原理》期末试卷A卷课程归属部门：化学与化工学院试卷适用范围：09化学工程与工艺（本科）题号-一一-二二-三总分得分 111 1 8.吸收过程中的总阻力可表示为恳仁臥，其中-表示，当H 时（很大、很小），1 1可忽略，则该过程 Hk L 近似为控制。 9.在常压下，X A 0.2 （摩尔分数，下同）的溶液与y A0.15的气体接触，已知得分—.评卷人一、填空（每题1分，共30 分） 1. 吸收操作是依据_________________________________ ，以达到分离均相气体混合物的目的。 2. 干燥速率曲线包括：恒速干燥阶段和___________ 阶段。在恒速干燥阶段，物料的表面温度等于空气的__________ 温度，所干燥的水分为___________ 水分。 3. 二元理想物系精馏塔设计，若q n,F、X F、X D、X W、一定，将饱和液体进料改为饱和蒸汽进料，则最小回流比___________ ，若在相同回流比下，所需的理论板数_______ ，塔釜热负荷________ ，塔顶冷凝器热负荷_________ 。 4. 已知精馏段操作线方程 ______________ y=0.75x+0.2,则操作回流比R ，馏出液组成 X D=_____ ;提馏段操作线方程y 1.3x 0.021，则x w= . m 2，此时将发生_________ 。 10. 在分离乙醇和水恒沸物时，通常采用________ 精馏，加入的第三组分____ ，无水乙醇从塔 ____ （顶、底）引出。 11. 塔的负荷性能图中包括5条线，这5条线包围的区域表示________________ 。 12. 全回流操作时回流比R等于_________ ，精馏段操作线方程为 __________ 。 1 13.板式塔漏液的原因是______________ ，溢流堰的作用__________________ 。 14当空气相对湿度巾=98%寸.则空气的湿球温度t w、干球温度t、露点温度t d 之间的关系为 ____________________ 。 15.某两组份混合物的平均相对挥发度 2.0，在全回流下，从塔顶往下数对第得分评卷人选择题（每题2分，共30分） 5. 若x*-x近似等于X i - X，则该过程为_____________ 控制。 6. 用纯溶剂逆流吸收，已知q n,i /q n,v =m,回收率为0.9，则传质单元数 N D=_______ 。 7. 蒸馏在化工生产中常用于分离均相_____________ 混合物，其分离的依据是根据_____________________ 。1. 在恒定干燥条件下将含水20%（干基，下同）的湿物料进行干燥，开始时干燥速度恒定，当干燥至含水量为5%寸，干燥速度开始下降，再继续干燥至物料衡重，并设法测得此时物料含水量为0.05%，则物料的临界含水量为（），平衡含水量（）。（A）5% （B）20% （C）0.05% （D）4.95%

化工原理期末试题及答案

模拟试题一 1当地大气压为 745mmHg 测得一容器内的绝对压强为 350mmHg 则真空度为395 mmH?测得另一容器内的表压强为1360 mmHg 则其绝对压强为 2105mmHg _____ 。 2、流体在管内作湍流流动时，在管壁处速度为 _0 _______，临近管壁处存在层流底层，若 Re 值越大，则该层厚度越薄 3、离心泵开始工作之前要先灌满输送液体，目的是为了防止气缚现象发生；而且离心泵的安装高度也不能够太高，目的是避免汽蚀现象发生。 4 、离心泵的气蚀余量越小，则其抗气蚀性能越强。 5、在传热实验中用饱和水蒸汽加热空气，总传热系数 K 接近于空气侧的对流传热系数，而壁温接近于饱和水蒸汽侧流体的温度值。 6、热传导的基本定律是傅立叶定律。间壁换热器中总传热系数K 的数值接近于热阻大（大、小）一侧的：?值。间壁换热器管壁温度t w 接近于：.值大（大、小）一侧的流体温度。由多层等厚平壁构成的导热壁面中，所用材料的导热系数愈小，则该壁面的热阻愈大（大、小），其两侧的温差愈大（大、小）。 7、 Z= （V/K v a. Q ） .（y 1 -丫2 ）/ △ Y m 式中：△ Y m 称气相传质平均推动力，单位是kmol 吸收质/kmol 惰气;（Y i — Y 2） / △ Y m 称气相总传质单元数。 8、吸收总推动力用气相浓度差表示时，应等于气相主体摩尔浓度和同液相主体浓度相平衡的气相浓度之差。 9、按照溶液在加热室中运动的情况，可将蒸发器分为循环型和非循环型两大类。 10、蒸发过程中引起温度差损失的原因有：溶液蒸汽压下降、加热管内液柱静压强、管路阻力。 11、工业上精馏装置，由精馏^_塔、冷凝器、再沸器等构成。 12、分配系数k A 是指y A /X A ，其值愈大，萃取效果量传递相结合的过程。 1、气体在直径不变的圆形管道内作等温定态流动，则各截面上的（ 6、某一套管换热器，管间用饱和水蒸气加热管内空气（空气在管内作湍流流动） 13、萃取过程是利用溶液中各组分在某种溶剂中溶解度的差异而达到混合液中组分分离的操作。 14、在实际的干燥操作中，常用干湿球温度计来测量空气的湿度。 15、对流干燥操作的必要条件是湿物料表面的水汽分压大于干燥介质中的水分分压 ;干燥过程是热量传递和质越好。 A. 速度不等 B.体积流量相等 C. 速度逐渐减小 D.质量流速相等 2、装在某设备进口处的真空表读数为 -50kPa ，出口压力表的读数为 100kPa , 此设备进出口之间的绝对压强差为 A. 50 B . 150 C . 75 D .无法确定 3、离心泵的阀门开大时，则（ B ）。A ?吸入管路的阻力损失减小 .泵出口的压力减小 C .泵入口处真空度减小 .泵工作点的扬程升高 4、下列（A ）不能实现对往复泵流量的调节。 A .调节泵出口阀的开度 ?旁路调节装置 C .改变活塞冲程 ?改变活塞往复频率 5、已知当温度为 T 时，耐火砖的辐射能力大于铝板的辐射能力，则铝的黑度（）耐火砖的黑度。 A.大于 .等于 C .不能确定 D .小于，使空气温度由20 C 升至80 C,

化工原理(下册)期末试题

一、填空选择题（25分，每空1分） 1、对一定操作条件下的填料吸收塔，如将填料层增高一些，则该塔的H OG 将 __________，N OG 将__________ 。 2、在吸收塔的设计中，当气体流量、气相进出口组成和液相进口组成不变时，若减小吸收剂用量，则传质推动力将_____________，设备费用将___________。 3、某二元混合物，其中A 为易挥发组分。液相组成x A =0.4，相应的泡点为t 1；汽相组成4.0=A y ，相应的露点为t 2。则t 1与t 2大小关系为????????????。 4、简单蒸馏过程中，釜内易挥发组分浓度逐渐________，其沸点则逐渐_________。 5、已知塔顶第一块理论板上升的汽相组成为y 1=0.63（摩尔分率，下同），将其全部冷凝为泡点液体，该液体在贮罐内静止分层，上层x D =0.9作为产品，下层x 0=0.5 于泡点下回流，则回流比R=???????。 6、设计精馏塔时，已知原料为F,x F ,分离要求为x D 和x W ,加料热状态q 已选定,今若选择较大的回流比R,则N T ____, L/V_______?(增加,不变,减少) 7、萃取操作依据是_____________ ______________________________。选择萃取剂的主要原则___________________________、___________________________和 _________________________________ 。 8、有一实验室装置将含A 10%的A 、B 混合物料液50公斤和含A 80%的A 、B 混合物料液20公斤混合后，用溶剂S 进行单级萃取，所得萃余相和萃取相脱溶剂后又能得到原来的10% A 和80% A 的溶液。问此工作状态下的选择性系数β＝____________ 9、在101.3kPa 下，不饱和湿空气的温度为295K 、相对湿度为69%，当加热到303K 时，该空气下列参数将如何变化？相对湿度______，湿球温度______，露点______。 10、已知湿空气总压为100kPa, 温度为40℃, 相对湿度为50%, 已查出40℃时水的饱和蒸气压Ps 为7.375 kPa, 则此湿空气的湿度H 是____________kg 水/kg 绝干气,其焓是____________kJ/kg 绝干气。 11、对某低浓度气体吸收过程，已知相平衡常数m = 2，气、液两相的体积传质系数分别为k y a = 2?10-4 kmol/(m 3 ?s)，k x a = 0.4kmol/(m 3 ?s)。则该吸收过程为________ 阻力控制。

化工原理概念汇总

化工原理期末试题样卷及答案

一、填空选择题（25分，每空1分） 1、对一定操作条件下的填料吸收塔，如将填料层增高一些，则该塔的H OG 将 __________，N OG 将__________ 。 2、在吸收塔的设计中，当气体流量、气相进出口组成和液相进口组成不变时，若减小吸收剂用量，则传质推动力将_____________，设备费用将___________。 3、某二元混合物，其中A 为易挥发组分。液相组成x A =，相应的泡点为t 1；汽相组成4.0 A y ，相应的露点为t 2。则t 1与t 2大小关系为。 4、简单蒸馏过程中，釜内易挥发组分浓度逐渐________，其沸点则逐渐_________。 5、已知塔顶第一块理论板上升的汽相组成为y 1=（摩尔分率，下同），将其全部冷凝为泡点液体，该液体在贮罐内静止分层，上层x D =作为产品，下层x 0= 于泡点下回流，则回流比R=。 6、设计精馏塔时，已知原料为F,x F ,分离要求为x D 和x W ,加料热状态q 已选定,今若选择较大的回流比R,则N T ____, L/V_______?(增加,不变,减少) 7、萃取操作依据是_____________ ______________________________。选择萃取剂的主要原则___________________________、___________________________和 _________________________________ 。 8、有一实验室装置将含A 10%的A 、B 混合物料液50公斤和含A 80%的A 、B 混合物料液20公斤混合后，用溶剂S 进行单级萃取，所得萃余相和萃取相脱溶剂后又能得到原来的10% A 和80% A 的溶液。问此工作状态下的选择性系数β＝____________ 9、在下，不饱和湿空气的温度为295K 、相对湿度为69%，当加热到303K 时，该空气下列参数将如何变化相对湿度______，湿球温度______，露点______。 10、已知湿空气总压为100kPa, 温度为40℃, 相对湿度为50%, 已查出40℃时水的饱和蒸气压Ps 为 kPa, 则此湿空气的湿度H 是____________kg 水/kg 绝干气,其焓是____________kJ/kg 绝干气。 11、对某低浓度气体吸收过程，已知相平衡常数m = 2，气、液两相的体积传质系数分别为k y a = 210-4 kmol/(m 3 s)，k x a = (m 3 s)。则该吸收过程为________ 阻力控制。（A ）气膜（B ）液膜（C ）气、液双膜（D ）无法确定

化工原理下期末考试

第六章精馏习题一、填空 1、在t-x-y图中的气液共存区内，气液两相温度，但气相组成液相组成，而两相的量可根据来确定。 2、当气液两相组成相同时，则气相露点温度液相泡点温度。 3、双组分溶液的相对挥发度α是溶液中的挥发度对的挥发度之比，若α=1表示。物系的α值愈大，在x-y图中的平衡曲线愈对角线。 4、工业生产中在精馏塔内将过程和过程有机结合起来而实现操作的。 5、精馏塔的作用是。 6、在连续精馏塔内，加料板以上的塔段称为，其作用是；加料板以下的塔段（包括加料板）称为，其作用是。 7：离开理论板时，气液两相达到状态，即两相相等，互成平衡。 8：精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度，其原因有（1）和（2）。 9：精馏过程回流比R的定义式为；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；而 R= 时，所需理论板数为∞。 10：精馏塔有进料热状况，其中以进料q值最大，进料温度泡点温度。 11：某连续精馏塔中，若精馏段操作线方程的截距等于零，则回流比等于，馏出液流量等于，操作线方程为。 12：在操作的精馏塔中，第一板及第二板气液两相组成分别为y 1,x 1 及 y 2,x 2 ；则它们的大小顺序为最大，第二，第三，而最小。 13：对于不同的进料热状况，x q 、y q 与x F 的关系为（1）冷液进料：x q x F ，y q x F ；（2）饱和液体进料：x q x F ，y q x F ；（3）气液混合物进料：x q x F ，y q x F f ；（4）饱和蒸汽进料：x q x F ，y q x F ；（5）过热蒸汽进料：x q x F ，y q x F ； 13.塔板上的异常操作现象包括、、。 14.随着气速的提高，塔板上可能出现四种不同的气液接触状态，其中和均是优良的塔板工作状态，从减少液膜夹带考虑，大多数塔都控制在下工作。二、选择 1：精馏操作时，增大回流比R，其他操作条件不变，则精馏段液气比 V L （），馏出液组成x D ( ),釜残液组成x W ( ). A 增加 B 不变 C 不确定 D减小 2：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，则所需的理论塔板数N T （），提馏段下降液体流量L/（）。 A 减小 B 不变 C 增加 D 不确定 3：对于饱和蒸汽进料，则有L'（）L ，V'（）V。 A 等于 B 小于 C 大于 D 不确定 4精馏塔中由塔顶向下的第n-1，n，n+1层塔板，其气相组成关系为（） A y n+1 >y n >y n-1 B y n+1 =y n =y n-1 C y n+1 t 1 D 不能判断 6：完成某分离任务需理论板数为N T =7（包括再沸器），若E T =50%，则塔内需实际板数（不包括再沸器）为（） A 14 层 B 10层 C 12层 D 无法确定 7：若进料量、进料组成、进料热状况都不变，要提高x D ，可采用（） A、减小回流比 B、增加提馏段理论板数 C、增加精馏段理论板数 D、塔釜保温良好 .学习帮手.

化工原理基本概念和原理

化工原理基本概念和原理蒸馏––––基本概念和基本原理利用各组分挥发度不同将液体混合物部分汽化而使混合物得到分离的单元操作称为蒸馏。这种分离操作是通过液相和气相之间的质量传递过程来实现的。对于均相物系，必须造成一个两相物系才能将均相混合物分离。蒸馏操作采用改变状态参数的办法（如加热和冷却）使混合物系内部产生出第二个物相（气相）；吸收操作中则采用从外界引入另一相物质（吸收剂）的办法形成两相系统。一、两组分溶液的气液平衡 1．拉乌尔定律理想溶液的气液平衡关系遵循拉乌尔定律： p A=p A0x A p B=p B0x B=p B0（1—x A）根据道尔顿分压定律：p A=Py A而P=p A+p B 则两组分理想物系的气液相平衡关系： x A=（P—p B0）/（p A0—p B0）———泡点方程 y A=p A0x A/P———露点方程对于任一理想溶液，利用一定温度下纯组分饱和蒸汽压数据可求得平衡的气液相组成；反之，已知一相组成，可求得与之平衡的另一相组成和温度（试差法）。 2．用相对挥发度表示气液平衡关系溶液中各组分的挥发度v可用它在蒸汽中的分压和与之平衡的液相中的摩尔分率来表示，即v A=p A/x A v B=p B/x B 溶液中易挥发组分的挥发度对难挥发组分的挥发度之比为相对挥发度。其表达式有：α=v A/v B=（p A/x A）/（p B/x B）=y A x B/y B x A 对于理想溶液：α=p A0/p B0 气液平衡方程：y=αx/[1+（α—1）x] Α值的大小可用来判断蒸馏分离的难易程度。α愈大，挥发度差异愈大，分离愈易；α=1时不能用普通精馏方法分离。 3．气液平衡相图（1）温度—组成（t-x-y）图该图由饱和蒸汽线（露点线）、饱和液体线（泡点线）组成，饱和液体线以下区域为液相区，饱和蒸汽线上方区域为过热蒸汽区，两曲线之间区域为气液共存区。气液两相呈平衡状态时，气液两相温度相同，但气相组成大于液相组成；若气液两相组成相同，则气相露点温度大于液相泡点温度。（2）x-y图 x-y图表示液相组成x与之平衡的气相组成y之间的关系曲线图，平衡线位于对角线的上方。平衡线偏离对角线愈远，表示该溶液愈易分离。总压对平衡曲线影响不大。二、精馏原理精馏过程是利用多次部分汽化和多次部分冷凝的原理进行的，精馏操作的依据是混合物中各组分挥发度的差异，实现精馏操作的必要条件包括塔顶液相回流和塔底产生上升蒸汽。精馏塔中各级易挥发组分浓度由上至下逐级降低；精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度，原因之一是：塔顶易挥发组分浓度高于塔底，相应沸点较低；原因之二是：存在压降使塔底压

化工原理试题库(下册)

化工原理试题库试题六一：填充题（20分） 1、精馏分离的依据是________________________的差异，要使混合物中的组分得到完全分离，必须进行多次地______________._______________。 2、相对挥发度的表示式α=______________.对于二组分溶液的蒸馏，当α=1 时，能否分离___________。 3、q 的定义式是________________________________________，饱和液体进料q=____.饱和蒸汽进料q=____.蒸汽是液体的3倍的混合进料时q=____。 4、二组分的连续精馏操作，精馏段操作线方程为245.075.0+=x y ，提馏段操作线方程为02.025.1-=x y ，当q=1时，则=W x _____D x =______。 5、在连续精馏中，其它条件均不变时，仅加大回流，可以使塔顶产品D x _____，若此时加热蒸汽量V 不变，产品量D 将______。若在改变R 的同时，保持塔顶采出量不变，必需增加蒸汽用量，那么冷却水用量将________。 6、压力__________.温度__________将有利于吸收的进行。 7、完成下列方程，并指出吸收糸数的单位。 ()-=i c k N k 的单位__________________. ()-=p K N G G K 的单位_______________. 8、吸收过程中的传质速率等于分子散速率的条件是___________________ 9、饱和空气在恒压下冷却，温度由1t 降至2t ，其相对湿度Φ______，绝对湿湿度H________,露点_________，湿球温度___________。 10、萃取操作的依据是_________________________________________.萃取操作选择溶剂的主要原则是________________________________________. _______________________________-.______________________________. 二：简答题（36分） 1、叙述恒縻尔流假设的内容？ 2、板式塔塔板上造成液面落差的原因有哪些？如何防止？ 3、试推导并流吸收塔的操作线方程？并在y-x 的相图上表示出来？ 4、叙述双膜理论的论点？ 5、画出单级萃取操作相图？ 6、叙述湿空气的性能参数？三：计算题（44分） 1、双股进料的二元连续进料，均为泡点液相进料，进料液为21,F F , 求第三段的汽相和液相流量？已知第一段的汽液相流量分别为V 和L 。 2、某填料吸收塔用纯轻油吸收混合气中的苯，进料量为1000标准h m 3。图6-1 进料气体中含苯5%（体积百分数），其余为惰性气体。要求回收率95%。操作时轻油含量为最小用量的1.5倍，平衡关系为Y=1.4X 。已知体积吸收总糸 V

化工原理下册期末考试试卷C及答案

新乡学院 2011―2012学年度第一学期《化工原理》期末试卷B 卷课程归属部门：化学与化工学院试卷适用范围：09化学工程与工艺 1.萃取操作是依据：，以达到分离混合物的目的。 2.吸收操作是依据：，以达到分离混合物的目的。 3.物料的干燥速率曲线包括：恒速干燥阶段和阶段，恒速干燥阶段，物料表面温度等于，主要干燥的水份为。 4.在一定条件下，当某气体与所接触液体达到相平衡状态时，若将系统温度降低，系统将进行_________过程。 5．某精馏塔，进料状态参数q 等于0.8时，则进料为 ____ _，进料为含苯0.4的苯-甲苯溶液，则进料状态方程为：。 6.板式塔的负荷性能图中包括_____线，最左边的线为：。 7.溶解度曲线将三角形相图分为两个区域，曲线内为，曲线外为，萃取操作只能在进行。 8.在1atm 下，不饱和湿空气的温度为295K ，相对湿度为60%，当加热到373K 时，该空气下列状态参数将如何变化？湿度H ，相对湿度φ ，湿球温度 t w ，露点t d ，焓I 。（升高，降低，不变，不确定） 9.塔顶冷凝器的作用：，塔底再沸器的作用：。 10.吸收速率方程中，K Y 是以为推动力的吸收系数，其单位是。 11.增加吸收剂用量，操作线的斜率，吸收推动力。 12.某两组份混合物的平均相对挥发度0.2=α，在全回流下，从塔顶往下数对第1,+n n 层塔板取样测得n n y x 则,3.0= = ，1+n y = ，1+n x = 。 1. 恒摩尔流假定主要前提是分子汽化潜热相近，它只适用于理想物系。 2.离开精馏塔任意一块理论板的液相泡点温度都小于气相的露点温度。 3.若精馏段操作线方程为y=0.75x+0.3，这绝不可能。 4.若吸收塔的操作液汽比小于最小液气比，吸收塔将不能操作。 5.在稳定操作中的吸收塔内，任意截面上传质速率N A 都相等。 6.萃取操作时，如果选择性系数等于1或无穷大时，就无法用萃取分离。 1. 某吸收过程，若溶解度系数H 很大,则该过程属。 A. 气膜控制 B. 液膜控制 C. 不确定 2. 达到指定分离程度所需理论板层数为10（包括再沸器），若全塔效率等于50%，则塔内实际板层数为。 A.20 B.18 C.16 3. 某气体混合物中，溶质的分压为60 mmHg, 操作压强为760 mmHg ，则溶质在气相中的摩一、填空（每题1分，共30分）二、判断题（每题1分，共6分）三、选择题（每题1.5分，共24分）院系:________ 班级:__________ 姓名:______________ 学号:_____________ …….……………………….密…………………封…………………线…………………………