作湍流流动时,在管外加折流板情况下,?与流速的__次方成正比,而与___的0.45次方成反比。
25.碳钢的导热系数为__;不锈钢的导热系数为__;铜的导热系数为__;常压常温空气的导热系数为__;常温水的导热系数为__。 (A)151W/(m·℃) (B)380W/(m·℃) (C)45W/(m·℃) (D)17W/(m·℃) (E) 0.62W/(m·℃) (F) 0.025W/(m·℃)
26.一定流量的液体在?25×2.5mm的直管内作湍流流动,其对流系数?=1000151W/2
(m·℃)。如流量和物性都不变,改用?19×2mm的直管,则其?值将变为___。 (A)1259 (B)1496 (C)1585 (D)1678 27.套管冷凝器的内管走空气,管间走饱和水蒸气,如果蒸汽压力一定,空气进口温度一定,当空气流量增加时:(1)传热系数K应__;(2)空气出口温度__;(3)壁温__。 (A)增大 (B)减小 (C)略有减小
28.利用水在逆流操作的套管换热器中冷切某物料。要求热流体的温度T1、T2及流量qm1不变。今因冷却水进口温度t1增高,为保证完成生产任务,提高冷却水的用量qm2,其结果___。
(A)K增大,?tm不变(B)Q不变,K增大,?tm下降 (C)Q不变,K增大,?tm不确定(D)Q增大,?tm下降
29.沸腾传热的过热度增大,其传热系数__。
(A)增大 (B)减小 (C)旨在某范围内变大 (D)沸腾传热系数与过热度无关
30.两灰体进行辐射传热,两者温度差为100℃,如两灰体的温度各升高100℃,则此时的辐射传热量与原来的传热量相比将___。 (A)增大 (B)减小 (C)不变 (D)不一定 31.关于传热系数K下述说法中错误的是( ) (A)传热过程中总传热系数K实际是个平均值 (B)总传热系数K随着所取得传热面不同而异
(C)总传热系数K可用来表示传热过程的强弱,与冷、热流体的物性无关 (D)要提高K值,应从减低最大热阻着手
32.举例说明下列各图的物理意义,并写出?tm的数学表达式:
气体吸收
7.2习题 1.混合气体用吸收的方法分离的原理是______________________。 2.气体的扩散系数随温度的升高而________,随压力升高而________。 3.漂流因数可表示为_______,它反映了__________。 5.解吸时溶液由________向______传递。
6.压力_________,温度________将有利于解吸的进行。
7.对低浓溶质的气液平衡系统,当温度增加时,其亨利系数H将____,平衡常数m将___。
8.由于吸收过程气相中的溶质分压总是___液相中溶质的平衡分压,所以吸收操作线总在平衡线的_____。
9.吸收塔设计中,增大吸收剂用量,操作线的斜率______,吸收过程推动力(y?ye)____。 10.低浓度气体吸收与高浓度气体吸收比较,其特点是________________。 11.在气体流量、气相进出口组成不变时,若减少吸收剂用量,则传质推动力将____,操作线将____平衡线,设备费用将______。
12.吸收塔底部的排液管成U型,其目的是起_____作用,以便防止______。操作中的吸收塔,若使其液化比小于设计时的最小液气比,则其操作结果是________________,若吸收剂进塔浓度减低,其它条件不变,则吸收剂出口浓度将____。 13.在逆流吸收填料塔中,吸收因数A=____,当A〈1时,若填料塔高度h→∞,则气体将于塔____达到平衡。
14.用逆流的吸收塔处理低浓度易溶溶质的气体混合物,如其它条件不变,而入口气体的浓度y1增加,此塔的液相传质单元数NOL将_____,出口气体浓度y2将_____。 15.对一定操作条件下的填料塔,如将填料塔增高一些,则塔的HOG将_______,NOG将_________。
16.含低浓度溶质的气体在逆流吸收塔内进行吸收操作,若其它条件不变,而入口气体流率增加,则对于气膜控制系统,其出口气体组成y2将____,出口液体组成x1____,溶质回收率________。
33
17.20℃时,CO2气体在水中的溶解度为0.878(标)m/m(H2O),此时液相浓度c=___
3
kmol/ m,摩尔分率x= ___,摩尔比X=___。
18.用相平衡常数m表达的亨利定律表达式为____,在常压下20℃时,氨在空气中的分压为50mmHg,与之平衡的氨水浓度为7.5 (kgNH3/100kgH2O)。此时m=___。
19.用气相浓度?P为推动力的传质速率方程有两种,以传质分系数表达的传质速率方程为________,以总传质系数表达的传质速率方程为__________。 20.用?y,?x为推动力的传质速率方程中,当平衡线位直线时传质总系数Ky与分系数kykx的关系式为_______,Ky与kykx的关系式为________。
21.溶解度很大的气体,吸收时属于___控制,强化吸收的手段是__________。 22.双膜理论认为,吸收阻力主要集中在界面两侧的___和___之中。
23.只要组分在气相中的分压___液相中该组分的平衡分压,吸收就会继续进行,直到达到一个新的平衡为止。
(A)大于(B)小于 (C)等于 (D)不等于
24.在吸收塔设计中,当吸收剂用量趋于最小用量时___。
(A)回收率趋向最高(B)吸收推动力趋向最大 (C)操作最经济 (D)填料层高度趋向无穷大
25.在常压下用水逆流吸收空气中的CO2,若将用水量增加,则出塔气体中CO2的含量将___,出塔液体中CO2的浓度将___。
(A)变大(B)变小(C)不变 (D)不确定
26.吸收操作时,若解吸因数Mg/L增加,而气液进口组成不变,则溶质回收率将___,而出塔液体浓度将___。
(A)增加(B)减少(C)不变 (D)不确定
27.对解吸因数1/A=0.5的系统进行逆流吸收,y=mx,当塔高无穷大时,塔顶气体 出口浓度y2__y2e,塔底气体入口浓度y1将__y1e,若系统压力减少一倍,而气体摩尔流量与进口组成不变,而此时气体出口组成y2将__y2e。 (A)大于(B)小于(C)等于
28.气膜控制的逆流解吸塔操作中,如果气体量与液体量成比例减少,则气体出口组成 y2__,而液体出口组成x1__。 (A)增加(B)减少(C)不变
29.下列对扩散系数的理解和认识哪条不对___。
(A)扩散系数不是物性参数,而是物系中物质的一种 传递性质 (B)扩散系数与浓度场中的浓度梯度 成正比
(C)气相中物质的扩散系数因温度的增加而加大,因压强增大而减少 (D)液相中物质的扩散系数受浓度的影响显著 30.依据“双膜理论”,下列判断哪条可以成立?___ (A)可溶组分的溶解度小,吸收过程的速率为气膜控制 (B)可溶组分的亨利系数大,吸收过程的速率为液膜控制 (C)可溶组分的相平衡常数大,吸收过程的速率为气膜控制 (D)液相的粘度低,吸收过程的速率为液膜控制
31.在吸收操作中,下列各项数值的变化不影响容积传质系数的是哪一项?___ (A)传质单元数的改变 (B)传质单元高度的改变 (C)吸收塔结构尺寸的改变
(D)吸收塔填料类型及尺寸的改变
32.低浓度气体中平衡关系y=2x,kxa?0.2kmol/(m?s),kya?2?10kmol/(m?s) 此体系属于___控制。
(A)气膜(B)液膜(C)气液双膜 总传质系数Kya?___kmol/(m?s) (A)2(B)0.1(C)0.2 (D)2?10
33.已知SO2水溶液在温度t1,t2,t3下的亨利系数分别为E1=0.35kPa,E2=1.11kPa,E3=0.66kPa,则___。
(A)t1〉t3(B)t3〉t2(C)t1〉t2 (D)t3〉t1 34.实验室用水吸收CO2基本属于__控制。 (A)气膜(B)液膜(C)气液双膜
其气膜中的浓度梯度___液膜中的浓度梯度(均换成对应的液相组成表示)。气膜阻力_
?433?43__液膜阻力。
(A)大于(B)等于(C)小于
35.在化工生产中,要提高吸收的效果,可以设法提高吸收总传质系数必须采取___。 (A)减低气膜和液膜厚度(B)提高气膜和液膜厚度(C)减少流体流动速度 36.下列系数中,其单位与压强的单位相同的是___。 (A)亨利常数E(B)亨利常数H(C)相平衡常数m
37.根据双膜理论,吸收质从气相主体转移到液相主体整个过程的阻力可归结为___。 (A)两相界面存在的阻力(B)气液两相主体中扩散的阻力 (C)气液两相滞流层中分子扩散的阻力 38.___,对吸收操作有利。
(A)温度低,气体分压大(B)温度低,气体分压小时 (C)温度高,气体分压大时 (D)温度高,气体分压小时 39.填料塔的吸收面积等于___。
(A)塔内填料总表面积(B)塔的截面积(C)塔内润湿的填料表面积 40.传质单元数NOG(NOL)___。
(A)取决于物系、设备、填料几何特性和气、液流率等操作条件 (B)与设备形式无关,只与物系相平衡及进出口浓度有关
41.某操作中的吸收塔,用清水逆流吸收气体混合物中A组分,若进塔气体浓度y1下降,其余操作条件不变,则回收率将___。 (A)变大(B)变小(C)不变
液体精馏
8.2习题
1.精馏过程是利用___和___的原理完成的。
2.当分离要求和回流比一定时,___进料的q值最小,此时分离所需的理论板数___。 3.若原料组成、料液量、操作压力和最终温度都相同,二元理想溶液的简单蒸馏和平衡蒸馏相比较的结果有:①所得馏出物平均浓度___;②所得残液浓度___;③馏出物总量___。
4.恒沸精馏和萃取精馏主要针对__和__物系,这两种特殊精馏均采用加入第三组分的办法以改变原物系的_____。
5.精馏操作的依据是______。精馏操作得以实现的必要条件包括___和___。 6.若精馏塔塔顶某理论板上气相露点温度为t1,液相泡点温度为t2;塔底某理论板上气相露点温度为t3,液相泡点温度为t4。请将四个温度间关系用〉、〈、=符号排列如下___。 7.恒沸精馏和萃取精馏的主要区别是______________________。 8.等板高度(HETP)的意义是________。若某填料塔的填料层高度为10m,完成分离要求共需22块理论塔板(包括塔顶的部分冷凝器和塔底地再沸器),则等板高度HETP=____。
9.当增大操作压强时,精馏过程中物系的相对挥发度________,塔顶温度_____,塔釜温度_______。
10.连续精馏操作时,操作压力越大,对分离越_______,若进料气液比为1:4(摩尔)时,则进料热状况参数q为_____。
11.当二元理想溶液精馏时,在F,xF,xD,xw不变的条件下,最小回流比随原料中液相分率的减小____,塔釜热负荷随原料中液相分率的减小______。