第八章 蒸发
一、名词解释
1、将溶液加热至沸腾，溶剂部分汽化，从而将溶质浓缩的单元操作
2、蒸发操作的一种。特点是几个蒸发器连接起来操作，前一蒸发器内蒸发时所产生的二次蒸汽用作后一蒸发器的加热蒸汽。可以节约加热蒸汽。每一蒸发器称作一效。 3、热流体的温度与冷流体在该压强下沸点的差值
二、填空
1 高、沸点升高 2 溶质、溶剂
3 加入物料、引出二次蒸气
4 沸点升高、静压效应、管路阻力 5 操作压强、溶液沸点 6 总传热系数、传热温差 7 液层有气泡、液体流速过高 8 温差损失、二次蒸汽的汽化热 9 并流、逆流、平流、混流
10 下降、下降、放出潜热、上升、下降
三、简答
1、 对单效蒸发器作物料的热量衡算，得DH?Fh0?WH??(F?W)h1?Dhw?QL
D?WH??(F?W)h1?Fh0?QL
H?hw式中D——加热蒸气的消耗量，kg/h、H——加热蒸气的焓，kJ/kg、h0——原料液的焓，
kJ/kg、H’——二次蒸气的焓， kJ/kg、h1——完成液的焓， kJ/kg、hw——冷凝水的焓，kJ/kg QL——热损失， kJ/h
若加热蒸气的冷凝液在蒸气的饱和温度下排除，则H-hw=r
则上式变为D?WH??(F?W)h1?Fh0?QL
r式中 r——加热蒸气的汽化热，kJ/kg 2、（略） 3、（略）
四、计算
1、 进料速度2511kg/h
2、 加热蒸气耗量11040.7kg/h 3、 (1)加热蒸气耗量2207.2kg/h
(2)传热面积18.9m2 4、（1）蒸发量1333.3kg/h
（2）加热蒸气消耗量1592.6kg/h
5、（1）蒸发量3024kg/h (2)浓缩液量6048kg/h (3)传热面积150 m2
6、 （1）传热面积174.9m2 （2）蒸气耗量9280.7kg/h
2
7、 总传热系数679.0W/m?℃ 8、（略）
第九章 传质原理与吸收
一、名词解释
1. 吸收：根据混合气体各组分在液相中溶解度的不同而将其分离的单元操作
2. 对流传质：(1)是湍流主体的涡流扩散和相界面附近的分子扩散的总称；(2)发生在运动着的流体与相界面之间的传质过程
3 扩散系数：即分子扩散系数，物质的特性常数之一，同一物质的扩散系数随介质的种类、温度、压强及浓度的不同而变化。
4. 液膜控制：对于难溶气体，传质阻力主要集中在液膜一侧，此时吸收为液膜控制.
5. 分子扩散：(1)依靠分子的热运动而进行的扩散。主要发生在\静止\的或作层流流动的流体中；(2)简称为扩散，是在一相内部有浓度差异的条件下，由于分子的无规则热运动而造成的物质传递现象。
6. 涡流扩散：在有浓度差时，凭籍流体质点的湍动和涡流而传递物质的现象
二、填空
1 液相平衡分压、吸收 2 相平衡、液气比 3 不变、减少、不变
4 大于、上方、增大、远离、增大 5 减少、靠近
6 Na=kC(p-pi)、Na=KC(p-pe) 7 27
三、选择 1 B 2 A 3 B 4 B 5 C
四、简答
1 （1）以p?p*表示总推动力的吸收速率方程式：
令p*为与液相主体浓度C成平衡的气相分压，p为吸收质在气相主主体中的分压，若吸收系统服从亨利定律，或在过程所涉及的浓度区间内平衡关系为直线，则p*?根据双膜理论，相界面上两相互成平衡，则：pi?C HCi H将上两式分别代入液相吸收速率方程式NA?KL(Ci?C)得：
NA?KLH(pi?p*)或
NA?pi?p*…① KLHNA?p?pi…② KG气相速率方程式NA?KG(p?pi)也可改写成
①+②得N（A11?）?p?p* KLHKG令
111?? 则NA?k（…③ gp?p*）kgKLHKGkg：气相总吸收系数；③即为以为总推动力的吸收速率方程式，也可称为气（p?p*）相总吸收速率方程式。
（2）以C*?C表示总推动力的吸收速率方程式
以C*代表与气相分压p成平衡的液相浓度，若系统服从亨利定律，或在过程所涉及的浓度范围内平衡关系为直线，则：p?若将N（AC*C，p*? HH11?）?p?p*两端皆乘以H，可得： KLHKGN（A1H?）?c*?c KLKG令
1H1?? 则：NA?kL(c*?c)，kL：液相总吸收系数 KLKGkLc*?c为总推动力的吸收速率方程式，也可称为液相总吸收速率方程式，总系数kL的
倒数为两膜总阻力。
（3）以Y?Y*表示总推动力的吸收速率方程式
在吸收计算中，当溶质浓度较低时，通常以摩尔比表示浓度较为方便。若操作总压强为P，根据分压定律可知吸收质在气相中的分压为：
P=Py，又y?YYY*，故p?P，同理：p*?P 1?Y1?Y1?Y*式中r*为液相浓度X成平衡的气相浓度。将此两式代入NA?k（ gp?p*）kgpYY*(Y?Y*) 则NA?k（，即NA??p）gp(1?Y)(1?Y*)1?Y1?Y*令KY?kgp(1?Y)(1?Y*)，则NA?KY(Y?Y*) KY：气体总吸收系数
（4）以X*?X表示总推动力的吸收速率方程式
令液相浓度以摩尔比X表示，与气相浓度Y成平衡的液相浓度以X*表示，因为Ci=Cx，又x?XXX*，故Ci?C，同理C*?C 1?X1?X1?X*X*X将上两式代入NA?kL(c*?c)，则NA?kL(C?C)
1?X*1?XkLc(X*?X)
(1?X*)(1?X)即NA?令
kLc?KX，则NA?KX(X*?X)，KX为液相总吸收系数。
(1?X*)(1?X)使用范围：因推导吸收速率方程式时，都是以气液浓度保持不变为前提的，因此只适合于描述定态操作的吸收塔内任一截面上的速率关系，而不能直接用来描述全塔的吸收速率。 2. Fick定律，即JA??DABdCA DZJA.:物质A在Z方向上的分子扩散通量 dCA：物质A的浓度梯度 DZDAB：物质A在介质B的分子扩散系数
3. 吸收过程进行的方向与限度取决于溶质在气液两相中的平衡关系。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，即发生吸收过程。压力相差越大，过程的推动力越大，随着吸收过程的进行，实际分压与溶质分压相差越来越小，过程的推动力也越来越小。当气相中溶质的实际分压等于与液相成平衡的溶质分压时，吸收过程的推动力由气相向液相转移的溶质与由液相向气相转移的溶质数量相等，达到动态平衡，吸收过程结束。 4、（略）
5、解：Y=L/V*X+(Y1-L/V*x1)