第5章传质过程题解.

5-1关于亨利定律和拉乌尔定律的下述论述中错误的是（1）亨利定律和拉乌尔定律都是关于理想溶液的汽液平衡定律（2）亨利定律和拉乌尔定律都适用于稀溶液的汽液平衡（3）亨利系数E越大，物质的溶解度越小（4）温度越低，亨利常数E值越小5-2已知SO2水溶液在三种温度t1，t2，t3下的亨利系数分别为，E1=3.6155x102Pa，E2=1.1363x103Pa，E3=6.7145x102Pa，则（1）t1t2（2）t3t2（3）t3t1（4）t1t25-3吸收过程所发生的是被吸收组分的（1）单向扩散（2）等分子反方向扩散（3）主体流动（4）分子扩散5-4关于传质扩散中的漂流因数概念，下列讨论中正确的是（1）漂流因数总是大于或等于一（2）漂流因数反映分子扩散速率对单向分子扩散传质速率之比（3）漂流因数概念只适用于分子扩散传质过程，而不适用于对流扩散传质过程（4）漂流因数概念只适用于气相扩散传质，而不适用于液相扩散传质5-5根据双膜理论，下列判断中可以成立的是（1）可溶组份的溶解度小，吸收过程的速率为气膜控制（2）可溶组份的亨利系数大，吸收过程的速率为液膜控制（3）可溶组份的相平衡常数大，吸收过程的速率为气膜控制（4）液相的粘度低，吸收过程的速率为液膜控制5-6某逆流操作的填料塔中，进行低浓度吸收，该过程可视为液膜控制。若进气量增加而其它条件不变，则液相总传质单元高度HOL（1）增加（2）减小（3）不定（4）基本不变5-7在吸收操作中，下列数值的变化不影响吸收传质系数的是（1）传质单元数的改变（2）传质单元高的改变（3）吸收塔结构尺寸的改变（4）吸收塔填料类型及尺寸的改变5-8某二元理想溶液其组成x=0.6(mol分数)，相应的泡点为t1，与之平衡的气相组成为y=0.7，相应的露点为t2则（1）t1=t2（2）t1t2（3）t1t2（4）无法判定5-9（多选题）简单精馏（间歇精馏）计算中，当已知料液的初始组成、物料量、最终组成，求釜液的残存量时，可列微分方程求解，求解时应当满足的条件是（1）恒温操作（2）恒摩尔流（3）任一时刻汽液组成达到平衡（4）相对挥发度视为常数5-10精馏理论中，理论板概念提出的充分必要条件是（1）塔板无泄漏（2）塔板效率为100%（3）离开塔板的两相达到平衡（4）板上传质推动力最大5-11（多选题）二元连续精馏计算中，进料热状态q的变化将引起x-y图上变化的线有（1）平衡线（2）对角线（3）操作线（4）q线5-12关于精馏中最小回流比的说明中正确的是（1）是经济效果最好的回流比（2）是保证精馏操作所需塔板数最少的回流比（3）是保证精馏分离效率最高的回流比（4）是需要无穷多塔板才能达到分离要求的回流比5-13对一定分离程度而言，精馏塔所需最小理论板数对应为何种操作（1）全回流（2）50%回流（3）25%回流（4）无法判定5-14（多选题）下列设备中能起到一块理论板分离作用的是（1）再沸器（2）全凝器（3）分凝器（4）气化器5-15用精馏方法分离某二元理想溶液，产品组成为xD，xW，当进料组成为xF1时，相应的最小回流比为Rm1；当进料组成为xF2时，相应的最小回流比为Rm2。若xF1xF2，且进料热状态相同，则（1）Rm1Rm2（2）Rm1=Rm2（3）Rm1Rm2（4）无法确定5-16减压操作精馏塔内自上至下真空度及其相应露点的变化为（1）真空度及露点均提高（2）真空度及露点均降低（3）真空度提高，露点降低（4）真空度降低，露点提高5-17（多选题）某正常操作的双组分精馏塔，由于原料变化，造成塔顶重组份超标，此时，可以考虑采取的措施有（1）增大回流比（2）降低进料温度（3）降低塔釜温度（4）利用预留管线，将进料口上移一块板5-18塔板间距是指（1）最上一块塔板到最下一块塔板间的距离（2）两块理论板之间的距离（3）塔内任意相邻两块塔板之间的距离（4）最上一块塔板到塔顶的距离5-19（多选题）关于液液萃取理论级论断中正确的是（1）理论级就是实际操作级（2）理论级是一个理想化的级，即经过传质后，溶质在萃取和萃余这两相之间达到平衡（3）理论级的效率为1，传质阻力为0（4）首先求得理论级，再根据级效率求得实际级数5-20（多选题）关于三角相图，以下论述中正确的是（1）三角相图由三角坐标图和溶解度曲线组成（2）三角相图中各组分通常以摩尔组成表示（3）溶解度曲线表示的是溶质在溶剂中的溶解度（4）体系中三种组分，无论互溶与否，其总组成都可以在三角相图上表示出来5-21湿空气的干球温度为t，湿球温度为tw，露点为td，当空气的相对湿度为100%时（1）t=tw=td（2）ttwtd（3）tdtwt（4）ttw=td5-22湿空气通过换热器预热的过程为（1）等容过程（2）等湿度过程（3）等焓过程（4）等相对湿度过程5-23不仅与湿物料的性质和干燥介质的状态有关，而且与湿物料同干燥介质的接触方式及相对湿度有关的是湿物料的（1）平衡水（2）结合水（3）临界水分（4）非结合水5-24干燥过程中比较容易除去的是（1）结合水份（2）非结合水分（3）平衡水分（4）自由水分5-25湿物料在一定的空气状态下干燥的极限为（1）自由水分（2）平衡水分（3）总水分（4）结合水分•5-26•在逆流操作的填料吸收塔中，用清水吸收混合气中溶质组分A。进塔气体组成为0.03（摩尔比），吸收率为99%，出塔液相组成为0.013（摩尔比）。操作压强为101.33kPa、温度为27℃，操作条件下相平衡关系为Y=2X（XY为摩尔比）。已知单位塔截面上惰性气体流量为54[kmol.m-2h-1]，气相体积吸收总系数为0.95[kmol.m-3h-1kPa-1]，试求所需的填料高度。mZhrmkmolVhrmkmolPaKaKmXYmXYmXYmXYYXXYYYYYYKyaVHNZGymAmOGOG65.1100143.00003.003.026.9654.54.26.9633.10195.000143.000003.0013.0203.0ln00003.0013.0203.0ln0013.00003.099.0103.0103.01313221122112112121解5-26•5-27•在填料吸收塔中以液态烃吸收苯，已知在进吸收塔的混合气体中苯的量为2000[kg.h-1]，摩尔比为0.01。离开吸收塔液相苯的摩尔比为0.02。气体混合物中的85%苯被液态烃所吸收。平衡关系符合亨利定律，其平衡线方程为Y*=0.125X。如塔中填料的传质表面积为80平方米，那么液相的总传质系数K为多少？121212.00254.00298.00000757.00298.006.0012.0ln06.0012.006.002.008.008.0125.001.002.0012.0012.0125.00015.000015.085.0101.0.0000757.036007825.21.25.218085.020000025.00015.00015.085.0101.085%0025.0125.002.002.0smkmolXNKXKNXXXXXXXXXXXYsmkmolNhrmkgNYXmALmLAmeeeeAAe对数平均推动力塔底塔顶对于液相塔顶平均传质速率为逆流。并流吸收无法达到，必，组成相平衡的气相浓度即此值低于与液相出口，气相出口组成吸收率为，根据液相出口是并联吸收首先判断是逆流吸收还解5-27•5-28•在吸收塔中吸收总压为104.8[kPa]的某种气体，气液相平衡常数m=102，液相密度以1000[kg.m-3]计，实测得到气膜吸收分系数kG=2.665ｘ10-3[kmol.m-2hr-1kPa-1]，液膜吸收分系数kL=0.42[m.hr-1]，则以气相和液相摩尔分率表示的总传质系数Ky及Kx分别为多少？12212112311331123112311331123133143SS4.83.12/1258.0102.1258.08.104.102.1.231.0.10197.5.102.1.102.1.42.0.10197.51.10665.211111.10197.5.1810069.1.100010069.18.104102hrmkmolhrmkmolmKKhrmkmolkPakPahrmkmolPKKhrmkPamkmolkPahrmkmolHKKkPahrmkmolKhrmkPamkmolkPahrmkmolKHkkKkPamkmolkmolkgkPamkgEMHkPakPamPEyxGyGLGGLGG溶解度系数亨利系数解5-28•5-29•填料吸收塔直径为0.88[m]，填料层高6[m]，每小时处理2000[m3]含5%(V)丙酮的空气（25℃，101.3kPa），用水作溶剂，塔顶送出的废气含0.263%丙酮，塔底送出的溶液含丙酮6.12%(wt)，根据上述测出的数据，可知气相体积总传质系数Kya为？在此操作条件下，平衡关系为Y*=2X，目前情况下每小时可回收丙酮？若把填料层再加高3[m]，又可以多回收多少丙酮？11211322121*22*11*22*11*21*11313211121.884.300264.005263.0.7.77.7.17088.04748.0.7.77748.0016.86016.8006236.000264.005263.0006236.0000264.004046.005263.0ln000264.004046.005263.0ln004046.002023.022.7.77273298.4.2205.012000002023.0.182.611000.582.6100264.000263.0100263.005263.005.0105.0hrkmolhrkmolYYVGhrmkmolmmhrkmolHVKyammNHHYYYNYYYYYYYYYYXYhrkmolKKmkmolhrmVXkmolkgkgkmolkgkgXYYOGOGOGmOGm回收丙酮量气相惰气流率比将摩尔分率换算成摩尔解5-291121222221OG21212121.12.0884.3004.4.004.40011.005263.07.770011.08094.0005263.08094.01ln8094.011024.121ln118094.000264.005263.002023.0222*024.1269016.8hrkmolhrkmolYYVGYYLmVmXYmXYLmVLmVNYYXXmLmVXXLYYVmXYNOG可以多回收丙酮高前后不变。系和气液比有关，塔加解吸因数仅与相平衡关加高前解吸因数，由物料衡算可知可知相平衡常数由相平衡关系填料加高后•5-30•空气中含丙酮2%（体积百分数）的混合气以0.024[kmol.m-2·s-1]的流率进入一填料塔，今用流率为0.065[kmol.m-2·s-1]的清水逆流吸收混合气中的丙酮，