[農(nóng)學(xué)]化工原理思考題答案(編輯修改稿)
2025-02-04 19:39 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 解： 1．吸收的目的是分離氣體混合物。 基本依據(jù)是氣體混合物中各組份在溶劑中的溶解度不同。 操作費用主要花費在溶劑再生，溶劑損失。 2．溶解度大，選擇性高，再生方便，蒸汽壓低損失小。 溶 劑對溶質(zhì)溶解度大，對其他組份溶解度小。 3． m=E/P=HCM/P， m、 E、 H 均隨溫度上升而增大， E、 H 基本上與總壓無關(guān)， m 反比于總壓。 4．級式接觸和微分接觸。 5． N=NM+JA+JB, NA=JA+NMCA/CM。 JA 、 JB 濃度梯度引起； NM 微壓力差引起； NA 溶質(zhì)傳遞，考察所需。 6． P/PBm 表示了主體流動對傳質(zhì)的貢獻。 無漂流因子。因為沒有主體流動。 7． D 氣∝ ， D 液∝ T/μ。 8． Sh=kd/D 表征對流傳質(zhì)速率與擴散傳質(zhì)速率之比。 87 Sc=μ /ρ D 表征 動量擴散系數(shù)與分子擴散系數(shù)之比。 9．表面更新理論考慮到微元傳質(zhì)的非定態(tài)性，從 k∝ D 推進到 k∝ 。 10． mkykx 時，氣相阻力控制； mkykx 時，液相阻力控制。 11．① G、 L 為常量，②等溫過程，③傳質(zhì)系數(shù)沿塔高不變。 12．分離任務(wù)難易與設(shè)備效能高低相對分開，便于分析。 13．塔段的物料衡算。 14．返混是少量流體自身由下游返回至上游的現(xiàn)象。 15．完成指定分離任務(wù)所需塔高為無窮大時的液氣比。 無。 16．通常， x2max=y2/m， (L/G)min=(y1y2)/(x1ex2)。 相平衡和物料衡算。 17．對數(shù)平均推動力法，吸收因數(shù)法，數(shù)值積分法。 相平衡分別為直線和過原點直線。 18．氣體流經(jīng)這一單元高度塔段的濃度變化等于該單元內(nèi)的平均推動力。 ～ m。 19． t、 x L。 t↓， x2↓， L↑均有利于吸收。 20．傳熱過程數(shù)學(xué)描述可視作 m=1 時的吸收過程的情況。 21．① G、 L 沿程變化，②非等溫，③傳質(zhì)分系數(shù)與濃度有關(guān)。 22．溶質(zhì)是否與液相組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。 高的選擇性，較高的吸收速率，降低平衡濃度 ye。 23．快反應(yīng)使吸收成表面過程；慢反應(yīng)使吸 收成容積過程。 教材思考題解： 1．分離液體混合物。 液體中各組分揮發(fā)度的不同。 2．加熱和冷卻的費用。 3．自由度為 F=2(P 一定， t～ x 或 y； t 一定， P～ x 或 y)； P 一定后， F=1。 4．泡點指液相混合物加熱至出現(xiàn)第一個汽泡時的溫度。露點指氣相混合物冷卻至出現(xiàn)第一 個液滴時的溫度。 對于一定的組成和壓力，露點大于或等于泡點。 5．強正偏差出現(xiàn)最低恒沸點；強負偏差出現(xiàn)最高恒沸點。 6．范拉方程、馬古斯方程。 7． P↑、α↓。 8．因為此時 y=x，沒有實現(xiàn)相對分離。 9．平衡蒸餾是連續(xù)操作 且一級平衡；簡單蒸餾是間歇操作且瞬時一級平衡。 10．唯其如此，才能實現(xiàn)汽液兩相充分接觸、傳質(zhì)，實現(xiàn)高純度分離，否則，僅為一級平衡。 11．離開該板的汽液兩相達到相平衡的理想化塔板。 經(jīng)過一塊塔板之后的實際增濃與理想增濃之比。 12．在沒有加料、出料的情況下，塔段內(nèi)的汽相或液相摩爾流量各自不變。 組分摩爾汽化熱相近，熱損失不計，顯熱差不計。 13．一摩爾加料加熱至飽和汽體所需熱量與摩爾汽化潛熱之比。它表明加料熱狀態(tài)。 五種：過熱蒸汽，飽和蒸汽，汽液混和物，飽和液體，冷液。 14．塔段物料衡算。 液汽比為常數(shù) （恒摩爾流）。 15．全回流條件下，塔頂塔低濃度達到要求時的最少理論板數(shù)。 16．達到指定分離要求所需理論板數(shù)為無窮多時的回流比，是設(shè)計型計算特有的問題。 氣液兩相濃度在恒濃區(qū)幾乎不變。 17．設(shè)備費、操作費之和最小。 18．能。 19．塔板溫度對外界干擾反映最靈敏的塔板。 20．操作靈活。 適用于小批量物料分離。 21．相同點：都加入第三組份改變相對揮發(fā)度； 區(qū)別：①前者生成新的最低恒沸物，加入組分塔從塔頂出；后者不形成新恒沸物，加入 105 組分從塔底出。②操作方式前者可間隙，較方便。③前者消耗熱量在汽 化潛熱，后者在顯熱， 消耗熱量較少。 22．選擇多組分精餾的流程方案需考慮①經(jīng)濟上優(yōu)化；②物性；③產(chǎn)品純度。 23．對分離起控制作用的兩個組分為關(guān)鍵組分，揮發(fā)度大的為輕關(guān)鍵組分；揮發(fā)度小的為重 關(guān)鍵組分。
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