第三章 蒸馏和吸收塔设备自测
化工原理
第二章流体输送机械学生自测一．填空或选择1．离心泵的主要部件有、和。
2．离心泵的泵壳制成蜗壳状，其作用是。
3．离心泵的主要特性曲线包括、和三条曲线。
4．离心泵特性曲线是在一定下，用常温为介质，通过实验测定得到的。
5．离心泵启动前需要先向泵内充满被输送的液体，否则将可能发生现象。
而当离心泵的安装高度超过允许安装高度时，将可能发生现象。
6．若离心泵入口真空表读数为700mmHg，当地大气压为101.33kPa，则输送上42℃水时（饱和蒸汽压为8.2kPa）泵内发生汽蚀现象。
7．离心泵安装在一定管路上，其工作点是指。
8．若被输送的流体的粘度增高，则离心泵的压头、流量、效率、轴功率。
9．离心泵通常采用调节流量；往复泵采用调节流量。
10．离心泵允许汽蚀余量定义式为。
11．离心泵在一管路系统中工作，管路要求流量为Q e，阀门全开时管路所需压头为H e，而与相对应的泵所提供的压头为H m，则阀门关小压头损失百分数为％。
12．离心通风机的全风压是指，它的单位是。
13．离心通风机的特性曲线包括、、和四条曲线。
14．往复泵的往复次数增加时，流量，扬程。
15．齿轮泵的特点是，适宜于输送液体，而不宜于输送。
16．写出三种正位移泵的名称，即，，。
17．离心泵的效率η和流量Q的关系为（）A.Q增大，η增大B.Q增大，η先增大后减小C.Q增大，η减小D.Q增大，η先减小后增大18．离心泵的轴功率N和流量Q的关系为（）A.Q增大，N增大B.Q增大，N先增大后减小C.Q增大，N减小D.Q增大，N先减小后增大19．离心泵在一定管路系统下工作时，压头与被输送液体的密度无关的条件是（）A. Z2-Z1=0B. ∑h f =0C. u22/2 –u12/2=0D. p2-p1=020．离心泵停止操作时宜（）A.先关出口阀后停电 D.单级泵先停电，多级泵先关出口阀C.先关出口阀或先停电均可 B.先停电后关阀21．往复泵适用于（）A.大流量且要求流量特别均匀的场合B.介质腐蚀性特别强的场合C.流量较小，压头较高的场合D.投资较小的场合22．在测定离心泵性能时，若将压力表装在调节阀以后，则压力表读数p2 将（），而当压力表装在调节阀以前，则压力表读数p1将（），A.随流量增大而减小B.随流量增大而增大C.随流量增大而基本不变D.随真空表读数的增大而减小23．离心泵铭牌上标出的流量和压头数值是（）。
化工原理下自测题
气体吸收单元自测题一、填空题一、吸收操作的依据是，以达到分离气体混合物的目的。
二、Henry定律的表达式为p e=E·x，假设某气体在水中的亨利系数E值专门大，说明该气体为气体。
3、由于吸收进程中气相中溶质分压老是溶质的平稳分压，因此吸收操作线老是在平稳线的。
4、在1atm、20℃下某低浓度气体混合物被清水吸收，假设气膜传质系数为k G=，液膜传质系数k L=，溶质的溶解度系数H=150kmol/，那么该溶质为气体，气相总传质系数K Y= kmol/.△Y)。
五、解吸时，溶质由向传递，压力温度将有利于解吸。
六、双膜理论的大体论要点。
对气膜操纵体系，传质阻力要紧集中在相中，对液膜操纵体系，传质阻力要紧集中在相中。
7、在吸收进程中，假设提高吸剂用量，对气膜操纵的物系，体积总传质系数K Y a，对液膜操纵的物系，体积总传质系数K Y a。
八、吸收操作中增加吸收剂用量，操作线的斜率，吸收推动力。
九、当吸收剂用量为最小用量时，那么所需填料层高度将为。
10、在常压逆流操作的填料塔中，用纯溶剂吸收混合气中的溶质。
已知进塔气相组成Y1为(摩尔比)，操作液气比为(L/G)=，气液平稳关系为Y=，那么溶质组分的回收率最大可达。
1一、脱吸因数可表示为，吸收因数可表示为。
1二、低浓度逆流吸收操作中，当气体入口含量y1下降，其它条件不变时，那么气体出口含量y2，液体出口含量x1，被吸收溶质总量，回收率η，平均推动力△y m，N OL。
（增大、减小、不变、不确信）13、低浓度逆流吸收操作中，其它条件不变而入塔液体含x2下降，那么N OL，出塔液体x1，出塔气体y2。
（增大、减小、不变、不确信）14、低浓度逆流吸收塔设计中，假设气体流量、进出口组成及液体入口组成必然，减小吸收剂用量，传质推动力将，设备费用将。
（增大、减小、不变）二、选择题一、吸收操作的作用是分离( )。
A、气体混合物B、液体均相混合物C、气液混合物D、部份互溶的液体混合物二、在一符合Henry定律的气液平稳系统中，溶质在气相中的摩尔浓度与其在液相中的摩尔浓度的差值为( )。
《蒸馏和吸收塔设备》课件
占地面积：衡量吸收塔设备 在安装和运行过程中所需的
空间大小
运行成本：衡量吸收塔设备 在运行过程中所需的能源和
维护成本
耐腐蚀性：衡量吸收塔设备 在运行过程中对腐蚀性物质
的抵抗能力
01
蒸馏和吸收塔设备的比较与选择
蒸馏塔设备和吸收塔设备的比较
工作原理：蒸馏塔设备通过加热使液体蒸发，吸收塔设备通过吸收剂吸收气体中的有害物质
智能化控制：通过引入物联网、大数据等技术，实现设备的智能化控制和远程监控。
提高安全性能：通过改进设计、加强安全防护等措施，提高设备的安全性能。
蒸馏和吸收塔设备的市场发展趋势
市场需求：随着 环保要求的提高， 蒸馏和吸收塔设 备的市场需求将 持续增长
技术进步：蒸馏 和吸收塔设备的 技术不断进步， 提高了设备的性 能和效率
定期检查设备，确保设备运行正常 操作人员必须经过专业培训，持证上岗 遵守操作规程，避免违规操作
定期更换易损件，确保设备安全运行 保持设备清洁，防止腐蚀和污染 定期进行安全检查，消除安全隐患
01
蒸馏和吸收塔设备的发展趋势与未 来展望
蒸馏和吸收塔设备的技术创新方向
提高能源效率：通过优化设计、改进材料等手段，提高设备的能源利用效率。 降低环境影响：采用环保材料、减少排放等措施，降低设备对环境的影响。
运转顺畅
常见故障及排除方法
设备漏气：检查密封件是否损坏，及时 更换
设备噪音过大：检查设备是否松动， 及时紧固
设备堵塞：检查过滤网是否堵塞，及 时清洗
设备振动过大：检查设备是否平衡， 及时调整
设备温度过高：检查冷却系统是否正常， 设备腐蚀：检查设备是否受到腐蚀，
及时调整
实验三蒸馏分馏和减压蒸馏
实验三、蒸馏、分馏和减压蒸馏（2006-10-22）一、实验目的（1）理解蒸馏、分馏和减压蒸馏的基本原理和适用条件；（2）熟练掌握蒸馏、分馏装置的安装和使用方法；掌握减压蒸馏仪器的安装和操作方法。
二、基本原理（一）蒸馏和分馏蒸馏和分馏都是利用有机物沸点不同，在蒸馏过程中将低沸点的组分先蒸出，高沸点的组分后蒸出，从而达到分离提纯的目的。
不同的是，分馏是借助于分馏柱使一系列的蒸馏不需多次重复，一次得以完成的蒸馏（分馏就是多次蒸馏），应用范围也不同，蒸馏时混合液体中各组分的沸点要相差30℃以上，才可以进行分离，而要彻底分离沸点要相差110℃以上。
分馏可使沸点相近的互溶液体混合物（甚至沸点仅相差1－2℃）得到分离和纯化。
液体的分子由于分子运动有从表面逸出的倾向，这种倾向随着温度的升高而增大，进而在液面上部形成蒸气。
当分子由液体逸出的速度与分子由蒸气中回到液体中的速度相等，液面上的蒸气达到饱和，称为饱和蒸气。
它对液面所施加的压力称为饱和蒸气压。
实验证明，液体的蒸气压只与温度有关。
即液体在一定温度下具有一定的蒸气压。
当液态物质受热时蒸气压增大，到与外界施于液面的总压力（通常是大气压力）相等时，就有大量气泡从液体内部逸出，即液体沸腾。
这时的温度称为液体的沸点。
蒸馏:是将液态物质加热到沸腾变为蒸气，又将蒸气冷却为液体这两个过程的联合操作。
纯粹的液体有机化合物在一定的压力下具有一定的沸点（沸程0.5-1.5o C）。
利用这一点，我们可以测定纯液体有机物的沸点。
又称常量法。
但是具有固定沸点的液体不一定都是纯粹的化合物，因为某些有机化合物常和其它组分形成二元或三元共沸混合物，它们也有一定的沸点。
通过蒸馏可除去不挥发性杂质，可分离沸点差大于30o C的液体混合物，还可以测定纯液体有机物的沸点及定性检验液体有机物的纯度。
分馏：如果将两种挥发性液体混合物进行蒸馏，在沸腾温度下，其气相与液相达成平衡，出来的蒸气中含有较多量易挥发物质的组分，将此蒸气冷凝成液体，其组成与气相组成等同（即含有较多的易挥发组分），而残留物中却含有较多量的高沸点组分（难挥发组分），这就是进行了一次简单的蒸馏。
蒸馏和吸收塔设备试题
第3章蒸馏和吸收塔设备一、选择题1.下述说法中错误的是（）。
A、板式塔内气液逐级接触，填料塔内气液连续接触B、精馏用板式塔，吸收用填料塔C、精馏既可以用板式塔，又可以用填料塔D、吸收不可以用板式塔，但可以用填料塔2.在精馏塔的设计中，设计思想是：在全塔汽液两相总体呈（）接触，而在每一块塔板上汽液两相以（）方式接触。
A、逆流B、并流C、错流D、不确定3.溢流液泛是由于（）造成的。
A、降液管通过能力太小B、液流分布不均匀C、塔板上严重漏液D、液相在塔板间返混4.下列属于错流塔板的有（）。
A、喷射塔板B、浮阀塔板C、舌形塔板D、浮舌塔板5.下面三类塔板相比较，操作弹性最大的是（），单板压降最小的是（），造价最低的是（）。
A、筛板塔B、浮阀塔C、泡罩塔6.在板式塔设计中，加大板间距，负荷性能图中有关曲线的变化趋势是：液泛线（），液沫夹带线（），漏液线（）。
A、上移B、不变C、下移D、不确定二、填空题7.填料的种类很多，大致可分为实体填料和网体填料两大类，请写出三种常见的填料的名称___________、___________、_______________。
8.填料塔的塔径与填料直径之比不能太小，一般认为比值至少要等于_______。
填料塔适宜的空塔气速一般可取_______气速的50%~80%。
9.筛板塔两相接触的传质面积为。
若处理的液体量很大或塔径很大时，一般采用，以达到的目的。
10.板式塔与填料塔比较：精馏操作中，对易起泡体系应选用塔更适合；对热敏性物系，精馏塔此时应选用塔更适合。
11.填料塔的持液量增加，则压降，动力消耗，汽液允许流速度。
12.写出三种常见填料的名称 _______、____________、________ 。
13.写出三种常用板式塔的名称、、。
14.在浮阀塔的负荷性能图中，塔的适宜操作范围通常是由下列5条边界线圈定的；雾沫夹带线：液泛线：_____________、_____________、____________。
重庆理工大学《化工原理》第3章 蒸馏和吸收塔设备
泡沫接触状态
38
1. 塔板上气液两相的接触状态
4） 喷射接触状态
当气速继续增加，把板 上液体向上喷成大小不等的 液滴，直径较大的液滴受重 力作用落回到塔板上，直径 较小的液滴被气体带走，形 成液沫夹带。液滴回到塔板 上又被分散，这种液滴反复 形成和聚集，使传质面积增 加，表面不断更新，是一种 较好的接触状态。
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。
35
1. 塔板上气液两相的接触状态
1） 鼓泡接触状态
气速较低时，气 体以鼓泡形式通过液 层。由于气泡的数量 不多，形成的气液混 合物基本上以液体为 主，气液两相接触的 表面积不大，传质效 率很低。
鼓泡接触状态
36
1. 塔板上气液两相的接触状态
板应考虑哪些问题？
作业题: 无
54
2.塔板的负荷性能图
1)塔板负荷性能图的构造 板式塔设计完成后，需要绘制负荷性能图来检
验工艺设计是否合理，考核该塔正常操作的气液流量 范围，了解塔的操作弹性，判断有无增产能力，减负 荷能否正常运行等。
筛板塔比起泡罩塔，生产能力可增大10%～ 15%，板效率约提高15%，单板压降可降低30%左 右，造价可降低20%～50%。
19
3.浮阀塔板
浮阀塔板的结构特点是在塔板上开有若干个 阀孔(标准孔径为39mm），每个阀孔装有一个可上 下浮动的阀片，阀片本身连有几个阀腿，插入阀 孔后将阀腿底脚拨转90°，以限制阀片升起的最 大高度，并防止阀片被气体吹走。阀片周边冲出 几个略向下弯的定距片，当气速很低时，由于定 距片的作用，阀片与塔板呈点接触而坐落在阀孔 上，可防止阀片与板面的黏结。
喷射接触状态
39
2.塔板压降
蒸馏和吸收塔设备
F0 u0 V 5
（F1型阀）， 4 d 0 Nu 0 液相负荷下限线
h0 w 0.006m
2
3-1-4 塔板效率
一、 塔板效率的表示法 1．总板效率ET—反应平均传质效果
ET NT NP
式中：NT—塔内所需理论板的层数； Np—塔内实际板的层数。 2．单板效率EM， 又称为默弗里板效率 气相单板效率 y n y n1
19.9
0.175 u0 c
L
5.34
2 V u 0 c 2 V g
将g=9.81m/s2代入，解得：
u 0c 1.825 73.1
V
(1) 板上充气液层阻力 （经验公式） hl 0 hL 式中 hL—液层高度，m； 0—充气因数 水 0.5 0 = 油 0.2~0.35 碳氢化合物 0.4~0.5 (2) 液体表面张力所造成的阻力（很小，可忽略）
E MV
yn y n1
液相单板效率
E ML
xn1 xn xn1 xn
6
4VS u
摩擦阻力
d 2 V u 2
4 2
式中 d—液滴的直径，m。 由净重力与摩擦阻力的平衡，得
(hf
整理，得
4
u2 u2 , hf , ) 2 2
2 d 2 V u max
6
2
d 3 ( L V ) g.
式中 umax—极限空塔气速，m/s；
hOW
式中 Lh—塔内液体流量，m3/h。 E—液流收缩系数，见图3-11 当E=1时，可用列线图3-12求hOW。 齿形堰：一般齿深hn<15mm 当液层高度不超过齿顶时，
化工设备基础知到章节答案智慧树2023年海南科技职业大学
化工设备基础知到章节测试答案智慧树2023年最新海南科技职业大学绪论单元测试1.《化工设备基础》课程适合哪些专业？参考答案:电力;轻工;环保;制药行业;机械;化工2.本门课程的主要教学内容是？参考答案:化工设备的安全管理;化典型化工设备的性能参数;化工生产设备的工作原理;各类常用化工设备的构造;化工设备的操作运行3.本门课程的核心目标是？参考答案:熟练操作我国化工生产装置内操DCS系统;建立对典型设备操作的基本认识；;识别化工设备类型、熟悉其功能；4.化工设备维的使用、维护是从事化工生产、设备安全使用人员必须掌握的一门重要技术。
参考答案:对5.本课程主要介绍的设备有流体输送设备、换热设备、反应设备、传质设备、加热设备、储存设备六类。
参考答案:对6.现代化工生产是高度自动化和连续化的。
参考答案:对7.化工设备的操作方式主要有内操和外操两种形式。
参考答案:对8.危险是相对的，通常说的安全，是指危险程度控制到了可以接受的范围。
参考答案:对9.化工生产过程往往伴随高温、高压等过程，所以操作需要严格按照生产要求进行。
参考答案:对10.合理使用安全防护用品可以减低或减少事故对操作者的伤害。
参考答案:对第一章测试1.下列关于合金的说法不正确的是参考答案:合金就是将不同的金属在高温下熔合而成2.封头是压力容器零部件的重要组成部分，常用的有哪些类型？参考答案:蝶形封头;锥形封头;椭圆形封头;半球形封头;平封头3.锥形封头主要用于不同直径圆筒的过渡连接、介质中含有固体颗粒或黏度较大时容器下部的出料口等.参考答案:对4.现代化工生产具备的特点是？参考答案:生产过程日趋先进;所涉及的危险品较多;生产装置连续化;生产装置大型化5.金属中溶入氢后所引起的一系列损伤而使金属力学性能劣化的现象，统称氢脆性。
参考答案:对6.氢腐蚀是指金属在氢气环境和一定压力下，低碳钢或低合金钢在200℃～600℃时发生表面脱碳和皮下鼓泡（或微裂纹）的现象。
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第三章蒸馏和吸收塔设备
一、填空题（40分）
1．板式塔是____接触式气液传质设备，操作时为____连续相；填料塔是____接触式气液传质设备，操作时为____连续相。
2．塔板的主要类型有____、____、____、____等。
3．气体通过塔板的总压降包括____、____和____。
4．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____、____、____、____、____，塔板适宜的操作区是____区域，而实际操作时应尽可能将操作点位于适宜操作区的。
5．塔板的操作弹性是指________。
6．填料的几何特性参数主要包括____、____、____等。
7．通常根据____、____及____ 三要素衡量填料性能的优劣。
8．填料因子是指____________。
9．填料塔内件主要有____、____、____、____。
10．填料操作压降线(D p/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。
二、选择题（30分）
1．气液在塔板上有四种接触状态，优良的接触状态是（），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
2．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
3．（）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
4．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
5．（）越小，（）越大，越易发生液泛。
①填料因子f值②气体密度③液体密度④液体粘度⑤操作液气比
三、计算与分析题（30分）
本题附图为某塔板的负荷性能图，A为操作点。
（1）请作出操作线；
（2）塔板的上下限各为什么控制；
（3）计算塔板的操作弹性；
（4）该塔板设计是否合适，若不合适如何改变塔板的结构参数。