化工原理第三版(陈敏恒)(下册)课后思考题答案

与H

分开, 有什么优点? =y /m ，(L/G)min=(y -y )/(x -x )。 相平衡和物料衡算。

的计算方法? 用对数平均推动力法和吸收因数法求 N

的条件各是 第八章 气体吸收

问题 1. 吸收的目的和基本依据是什么? 吸收的主要操作费用花费在哪?

答 1．吸收的目的是分离气体混合物。

基本依据是气体混合物中各组份在溶剂中的溶解度不同。

操作费用主要花费在溶剂再生，溶剂损失。

问题 2. 选择吸收溶剂的主要依据是什么? 什么是溶剂的选择性?

答 2．溶解度大，选择性高，再生方便，蒸汽压低损失小。

溶剂对溶质溶解度大，对其他组份溶解度小。

问题 3. E, m, H 三者各自与温度、总压有何关系?

答 3．m=E/P=HC /P ，m 、E 、H 均随温度上升而增大，E 、H 基本上与总压无关，m 反 M 比于总压。

问题 4. 工业吸收过程气液接触的方式有哪两种?

答 4．级式接触和微分接触。

问题 5. 扩散流 JA , 净物流 N, 主体流动 NM , 传递速率 NA 相互之间有什么联系和区别?

答 5．N=N +J +J , N =J +N C /C 。

M A B A A M A M

J 、J 浓度梯度引起；N 微压力差引起；N 溶质传递，考察所需。 A B M A 问题 6. 漂流因子有什么含义? 等分子反向扩散时有无漂流因子? 为什么？

答 6．P/PBm 表示了主体流动对传质的贡献。

无漂流因子。因为没有主体流动。

问题 7. 气体分子扩散系数与温度、压力有何关系? 液体分子扩散系数与温度、粘度有何关 系?

答 7．D ∝T 1.81/P ，D ∝T/μ。

气 液 问题 8. 修伍德数、施密特数的物理含义是什么?

答 8．Sh=kd/D 表征对流传质速率与扩散传质速率之比。

Sc=μ/ρD 表征动量扩散系数与分子扩散系数之比。

问题 9. 传质理论中，有效膜理论与表面更新理论有何主要区别?

答 9．表面更新理论考虑到微元传质的非定态性，从 k∝D 推进到 k∝ D 0.5。

问题 10. 传质过程中，什么时侯气相阻力控制? 什么时侯液相阻力控制?

答 10．mky<>kx 时，液相阻力控制。

问题 11. 低浓度气体吸收有哪些特点? 数学描述中为什么没有总物料的衡算式?

答 11．①G 、L 为常量，②等温过程，③传质系数沿塔高不变。

问题 12. 吸收塔高度计算中，将 N 答 12．分离任务难易与设备效能高低相对分开，便于分析。 问题 13. 建立操作线方程的依据是什么? 答 13．塔段的物料衡算。

问题 14. 什么是返混? 答 14．返混是少量流体自身由下游返回至上游的现象。 问题 15. 何谓最小液气比? 操作型计算中有无此类问题?

答 15．完成指定分离任务所需塔高为无穷大时的液气比。 无。 问题 16. x 2max 与(L/G)min 是如何受到技术上的限制的? 技术上的限制主要是指哪两个制约 条件?

答 16．通常，x 2 1 2 1e 2 问题 17. 有哪几种 N

OG 的物理含义是什么?常用吸收设备的H

OG

约为多少?

什么?

答17．对数平均推动力法，吸收因数法，数值积分法。相平衡分别为直线和过原点直线。问题18.H

答18．气体流经这一单元高度塔段的浓度变化等于该单元内的平均推动力。0.15～1.5 m。

问题19.吸收剂的进塔条件有哪三个要素?操作中调节这三要素,分别对吸收结果有何影响?

答19．t、x、L。t↓，x↓，L↑均有利于吸收。

22

问题20.吸收过程的数学描述与传热过程的数学描述有什么联系与区别?

答20．传热过程数学描述可视作m=1时的吸收过程的情况。

问题21.高浓度气体吸收的主要特点有哪些?

答21．①G、L沿程变化，②非等温，③传质分系数与浓度有关。

问题22.化学吸收与物理吸收的本质区别是什么?化学吸收有何特点?

答22．溶质是否与液相组分发生化学反应。

高的选择性，较高的吸收速率，降低平衡浓度y。

e

问题23.化学吸收过程中，何时成为容积过程?何时成为表面过程?

答23．快反应使吸收成表面过程；慢反应使吸收成容积过程。

第九章精馏

问题1.蒸馏的目的是什么?蒸馏操作的基本依据是什么?

答1．分离液体混合物。液体中各组分挥发度的不同。

问题2.蒸馏的主要操作费用花费在何处?答2．加热和冷却的费用。

问题3.双组份汽液两相平衡共存时自由度为多少?

答3．自由度为F=2(P一定，t～x或y；t一定，P～x或y)；P一定后，F=1。

问题4.何谓泡点、露点?对于一定的组成和压力,两者大小关系如何?

答4．泡点指液相混合物加热至出现第一个汽泡时的温度。露点指气相混合物冷却至出现第一个液滴时的温度。

对于一定的组成和压力，露点大于或等于泡点。

问题5.非理想物系何时出现最低恒沸点,何时出现最高恒沸点?

答5．强正偏差出现最低恒沸点；强负偏差出现最高恒沸点。

问题6.常用的活度系数关联式有哪几个？答6．范拉方程、马古斯方程。

问题7.总压对相对挥发度有何影响?答7．P↑、α↓。

问题8.为什么α=1时不能用普通精馏的方法分离混合物?

答8．因为此时y=x，没有实现相对分离。

问题9.平衡蒸馏与简单蒸馏有何不同?

答9．平衡蒸馏是连续操作且一级平衡；简单蒸馏是间歇操作且瞬时一级平衡。

问题10.为什么说回流液的逐板下降和蒸汽逐板上升是实现精馏的必要条件?

答10．唯其如此，才能实现汽液两相充分接触、传质，实现高纯度分离，否则，仅为一级平衡。

问题11.什么是理论板?默弗里板效率有什么含义?

答11．离开该板的汽液两相达到相平衡的理想化塔板。经过一块塔板之后的实际增浓与理想增浓之比。

问题12.恒摩尔流假设指什么?其成立的主要条件是什么?

答12．在没有加料、出料的情况下，塔段内的汽相或液相摩尔流量各自不变。