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化工原理期末复习题答案

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化工原理2学习要求

第7章传质与分离过程概论

1、掌握平衡分离与速率分离的概念(基本原理)及各自有哪些主要类型。

平衡分离:借助分离媒介(热能、溶解、吸附剂)使均相混合物变为两相,两相中,各组分达到某种平衡,以各组分在处于平衡的两相中分配关系的差异为依据实现分离。

主要类型:(1)气液传质过程(2)汽液传质过程(3)液液传质过程(4)液固传质过程(5)气固传质过程

速率分离:借助推动力(压力、温度、点位差)的作用,利用各组扩散速度的差异,实现分离。

主要类型:(1)膜分离:超滤、反渗透、渗析、电渗析(2)场分离:电泳、热扩散、高梯度磁场分离

2、-

3、掌握质量传递的两者方式(分子扩散和对流扩散)。

分子扩散:由于分子的无规则热运动而形成的物质传递现象——分子传质。

对流扩散:运动流体与固体表面之间,或两个有限互溶的运动流体之间的质量传递过程—对流传质

3、理解双膜理论(双膜模型)的论点(原理)。

(1) 相互接触的两流体间存在着稳定的相界面,界面两侧各存在着一个很薄(等效厚度分别为z G和z L)的流体膜层(气膜和液膜)。溶质以分子扩散方式通过此两膜层。

(2) 溶质在相界面处的浓度处于相平衡状态。无传质阻力。

(3) 在膜层以外的两相主流区由于流体湍动剧烈,传质速率高,传质阻力可以忽略不计,相际的传质阻力集中在两个膜层内。

4、理解对传质设备的性能要求、掌握典型传质设备类型及各自的主要特点。

性能要求:

单位体积中,两相的接触面积应尽可能大

两相分布均匀,避免或抑制沟流、短路及返混等现象发生

流体的通量大,单位设备体积的处理量大

流动阻力小,运转时动力消耗低

操作弹性大,对物料的适应性强

?

结构简单,造价低廉,操作调节方便,运行安全可靠

第8章吸收

1、掌握吸收的概念、基本原理、推动力,了解吸收的用途。

吸收概念:使混合气体与适当的液体接触,气体中的一个或几个组分便溶解于液体内而形成溶液,于是原混合气体的组分得以分离。这种利用各组组分溶解度不同而分离气体混合物的操作称为吸收。

吸收的基本原理: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,即吸收。利用混合气体中各组分在液体中溶解度差异,使某些易溶组分进入液相形成溶液,不溶或难溶组分仍留在气相,从而实现混合气体的分离。

吸收的推动力:气体吸收是混合气体中某些组分在气液相界面上溶解、在气相和液相内由浓度差推动的传质过程。

2、掌握吸收剂、吸收液、解吸(脱吸)、物理吸收、化学吸收的概念。

(

吸收剂:吸收操作中所用的溶剂,以S表示。

吸收液(溶液):吸收操作后得到的溶液,主要成分为溶剂S和溶质A。

解吸或脱吸:与吸收相反的过程,即溶质从液相中分离而转移到气相的过程。

物理吸收:吸收过程溶质与溶剂不发生显着的化学反应,可视为单纯的气体溶解于液相的过程。如用水吸收二氧化碳、用水吸收乙醇或丙醇蒸汽、用洗油吸收芳烃等。

化学吸收:溶质与溶剂有显着的化学反应发生。如用氢氧化钠或碳酸钠溶液吸收二氧化碳、用稀硫酸吸收氨等过程。化学反应能大大提高单位体积液体所能吸收的气体量并加快吸收速率。但溶液解吸再生较难。

3、理解相平衡关系在吸收中的应用,掌握温度和压力对吸收及解吸的影响。

应用:

1){

2)判断传质的方向2)确定传质的推动力3)指明传质进行的极限

4、了解亨利定律的表达式及物理意义。

1)p-x关系:若溶质在气、液相中的组成分别以分压p、摩尔分数x表示,亨利定律为:p*=Ex (E—亨利系数,kPa)

2)p-c关系:若溶质在气、液相中的组成分别以分压p、摩尔浓度c(kmol/m3)表示,亨利定律为:p*=c/H (H--溶解度系数,kmol/(m3·kPa) )

3)y-x关系:若溶质在气、液相中的组成分别以摩尔分数y、x表示,亨利定律为: y*= m x (m—相平衡常数)

4)Y -X关系(摩尔比)Y*=mX

物理意义:用来描述稀溶液(或难溶气体)在一定温度下,当总压不高(通常不超过500kP)时,互成平衡的气液两相组成间的关系。

\

5、掌握液气比的概念,其大小对吸收操作有何影响,若何确定(吸收剂用量)

液气比:塔内任一横截面上的气相组成Y与液相组成X成线性关系,直线的斜率q n,L/q n, V,称为液气比。

在吸收塔的计算中,通常气体处理量是已知的,而吸收剂的用量需通过工艺计算来确定。在气量一定的情况下,确定吸收剂的用量也即确定液气比q n,L/q n, V,液气比q n,L/q n, V的确定方法是,先求出吸收过程的最小液气比(q n,L/q n, V)min,然后再根据工程经验,确定适宜(操作)液气比。

6、理解填料塔的基本结构、工作原理及特点。

特点:

:

1.填料塔的流体力学性能

1)填料层的持液量(m3液体/m3填料):填料层的持液量是指在一定操作的条件下,在单位体积填料层内所积存的液体体积。

2)填料层的压降:填料层的压降形成--液膜与填料表面的摩擦、液膜与上升气体的摩擦

2.填料塔的操作特性

1)填料塔内的气液分布

2)液体喷淋密度与填料表面的润湿

3)液泛:在泛点气速下,持液量的增多使液相由分散相变为连续相,而气相则由连续相变为分散相,此时气体呈气泡形式通过液层,气流出现脉动,液体被带出塔顶,塔的操作极不稳定,甚至被破坏,此种情况称为液泛。

4)填料塔的返混

<

基本原理(无)

基本结构:

7、掌握填料特性参数(比表面、空隙率、填料因子)的定义,了解常见填料形状类型。

(1)比表面积:单位体积填料层的表面积称为比表面积,以a t 表示,其单位为 m 2/m 3。

(2)空隙率:单位体积填料层的空隙体积称为空隙率,以 ? 表示,其单位为 m 3/m 3,或以%表示。

(3)填料因子:填料的比表面积与空隙率三次方的比值称为填料因子,以? 表示,其单位为1/m 。 ? = a t / ? 3 …

1.散装填料

(1) 环形填料:拉西环、鲍尔环、阶梯环、扁环

(2)鞍形填料与环鞍形填料:弧鞍填料、矩鞍填料、金属环矩鞍填料

(3)球形填料与花环填料:多面球填料、TRI 球形填料、花环填料、共轭环填料、海尔环填料、纳特环填料、塑料异型环矩鞍填料 2.规整填料

(1)格栅填料:木格栅填料、格里奇格栅填料

(2)波纹填料:金属孔板波纹填料、金属丝网波纹填料、陶瓷板波纹填料、塑料板波纹填料

@

第9章 蒸馏学习要求

1、 掌握蒸馏的特点、分类及原理。

蒸馏:利用液体混合物中各组分挥发性的差异,以热能为媒介使其部分气化,从而在气相富集轻组分(易挥发组分),液相富集重组分(难挥发组分),使液体混合物得以分离的方法。 (1)按蒸馏方式分

简单蒸馏或平衡蒸馏:一般用在混合物各组分挥发性相差大,对组分分离程度要求又不高的情况下。 精馏:在混合物组分分离纯度要求很高时采用。

特殊精馏:混合物中各组分挥发性相差很小,或形成恒沸液(azeotrope ),难以或不能用普通精馏加以分离时,借助某些特殊手段进行的精馏。 |

(2)按操作流程分

间歇精馏:多用于小批量生产或某些有特殊要求的场合。 连续精馏:多用于大批量工业生产中。

2、 理解简单的蒸馏操作流程,原理及产品浓度特点。

简单蒸馏也称微分蒸馏,为持续加热,逐渐蒸馏的过程,是间歇非稳态操作。加入蒸馏釜的原料液持续吸热沸腾气化,产生的蒸气由釜顶连续引入冷凝器得馏出液产品。

釜内任一时刻的气、液两相组成互成平衡。蒸馏过程中系统的温度和气、液相组成均随时间改变。任一时刻,易挥发组分在蒸气中的含量 y 始终大于剩余在釜内的液相中的含量 x ,釜内组分含量 x 由原料的初始组成 xF- 沿泡点线不断下降直至终止蒸馏时组成 xE ,釜内溶液的沸点温度不断升高,蒸气相组成 y 也随之沿露点线不断降低。

3、 $

4、 掌握恒沸混合液,理解相平衡常数、挥发度,相对挥发度的概念。 恒沸液:平衡时气相和液相组成相同,相图中气相线和液相线重合。

相平衡常数:精馏计算中,通常用Ki 表示i 组分的相平衡常数,其定义为: 式中yi 和 xi 分别表示 i 组分在互为平衡的气、液两相中的摩尔分数。 对于易挥发组分,Ki >1,即 yi > xi 。Ki 并非常数,当p 一定时, Ki 随温度而变化。Ki 值越大,组分在气、液两相中的摩尔分数相差越大,分离也越容易。

挥发度:(ppt )溶液中各组份的挥发性由挥发度来衡量,其定义为组分在气相中的平衡蒸气压(分压)

与在液相中的摩尔分数的比值。对双组分物系

相对挥发度:(书)习惯上,用易挥发组分的挥发度与难挥发组分的挥发度之比来表示相对

挥发度。以? 表示 ,即

B

B

B A A A x p x p ==ννA A A x p =

=

να

5、,

6、掌握精馏分离原理(用T—x—y图分析)和精馏操作连续进行的必要条件。

在一定压力下,将混合蒸气进行连续部分冷凝,蒸气相的组成沿t-x(y) 相图的露点线变化,结果可得到难挥发组分(重组分)含量很低而易挥发组分(轻组分)摩尔分数y 很高的蒸气。精馏过程正是这二者的有机结合。

设有1、2、3三釜,每釜部分气化,则有:

x1<x2<x3 y1<y2<y3 t1>t2>t3

即釜数越多则顶上产品越纯。

缺点:收率低,能耗大。

为此:(1)去掉冷凝器(2)从上到下引入回流

,

利用下一釜的高温蒸气与上一釜的低温液体混合,发生质热交换,在每一釜中都实现部分气化和部分冷凝。——精馏塔原理

7、理解精馏操作流程,精馏段,提馏段的概念及作用。

原料液经预热器加热到指定温度后,送入精馏塔的进料板,在进料板上与自塔上部下降的回流液体汇合后,逐板溢流,最后流入塔底再沸器中。在每层板上,回流液体与上升蒸气互相接触,进行热和质的传递过程。操作时,连续地从再沸器取出部分液体作为塔底产品(釜残液),部分液体汽化,产生上升蒸气,依次通过各层塔板。塔顶蒸气浸入冷凝器中被全部冷凝,并将部分冷凝液用泵送回塔顶作为回流液体,其余部分经冷却器后被送出作为塔顶产品(馏出液)。塔顶回流和塔底再沸器产生上升蒸汽是精馏得以连续稳定操作的两个必要条件。

精馏段—加料板以上的塔段

气相中的重组分向液相(回流液)传递,而液相中的轻组分向气相传递,从而完成上升蒸气的精制。

提馏段—加料板以下的塔段

下降液体(包括回流液和料液中的液体部分)中的轻组分向气相(回流)传递,而气相中的重组分向液相传递,从而完成下降液体重组分的提浓。

8、@

9、理解精馏物料衡算原理和方法,掌握进料的五种热状态类型,理解其对精馏操作的影响。

见教材,哈哈哈p101-104

10、掌握回流比的概念、对精馏塔理论板数的影响及适宜回流比的选择方法。

回流比:用R表示,R=回流量/塔顶产品量=L/D,回流比是精馏过程计算不可缺的重要参数,塔所需的理论板数,塔顶冷凝器和塔釜再沸器的热负荷均与回流比有关。精馏过程的投资费用和操作费用都取决于回流

比的值。

回流比对理论板数的影响:全回流时操作线和平衡线的距离为最远,传质推动力最大,达到分离程度所需的理论板数层数为最少。对于一定的分离任务,若减小操作回流比,则精馏段操作线的斜率变小,截距变大,两段操作线向平衡线靠近,气液两相间的传质推动力减小,达到指定分离程度所需理论板数将增多。 回流比的选择:选择适宜的回流比需进行经济权衡,根据生产实践经验,取 统计表明,实际生产中的操作回流比以下列范围使用较多:

11、 理解理论塔板的概念、塔板效率的概念。 ]

塔板效率(板效率)表征的是实际塔板的分离效果接近理论板的程度。单板效率与全塔板效率是常用的两种表示方法。

所谓理论板应满足如下条件:离开这种板的气液相互成平衡,温度相等;塔板上各处的液相组成均匀一致。 9、理解用作图法求精馏塔理论塔板数的原理及作图的方法步骤。

图解法又称麦克布—蒂利法,简称M —T 法。图解法以逐板计算法的基本原理为基础,在x-y 图上,利用平衡曲线和操作线代替平衡方程和操作线方程,用简便的画阶梯方法求解理论板层数。图解法简明清晰,便于分析影响因素,因而在两组分精馏计算中得到广泛应用,但该法准确性较差。 图解法的具体步骤如下:

(1) 在x-y 坐标上作出平衡曲线与对角线 (2) 在x-y 相图上作出操作线

(3) 进料热状况对q 线及操作线的影响 (4) "

(5) 梯级图解法确定理论板层数

10、了解板式塔的基本结构、工作原理及主要类型名称,理解泡罩塔、筛板塔、浮阀塔的基本结构、工作

原理及特点。

泡罩塔:结构:泡罩塔板是工业上应用最早(1813年)的塔板,它由升气管及泡罩构成。泡罩安装在升气管的顶部,分圆形和条形两种,以前者使用较广。泡罩有?80、?100和?150mm 三种尺寸,可根据塔径大小选择。泡罩下部周边开有很多齿缝,齿缝一般为三角形、矩形或梯形。泡罩在塔板上为正三角形排列。 工作原理:操作时,上升气体通过齿缝进入液层时,被分散成许多细小的气泡或流股,在板上形成了鼓泡层和泡沫层,为气、液两相提供了大量的传质界面。 特点:

优点:操作弹性适中,塔板不易堵塞 缺点:生产能力及板效率较低,结构复杂、造价高 筛板塔:

结构:筛孔塔板简称筛板,其结构特点是在塔板上开有许多均匀小孔,孔径一般为3~8mm 。筛孔在塔板上为正三角形排列。塔板上设置溢流堰,使板上能保持一定厚度的液层。 》

原理:在正常的操作流速下,通过筛孔上升的气流,应能阻止液体经筛孔向下泄露。 特点:

优点:结构简单、造价低,生产能力大,板上液面落差小,气体压降低,塔板效率较高 缺点:操作弹性小,筛孔易堵塞,不宜处理易结焦、黏度大的物料 浮阀塔:

结构:浮阀塔板的结构特点是在塔板上开有若干个阀孔,每个阀孔装有一个可上下浮动的阀片,阀片本身连有几个阀腿,插入阀孔后将阀腿底脚拨转90°,以限制阀片升起的最大高度,并防止阀片被气体吹走。阀片周边冲出几个略向下弯的定距片,当气速很低时,由于定距片的作用,阀片与塔板呈点接触而坐落在阀孔上,可防止阀片与板面的粘结。

原理:操作时,由阀孔上升的气流,经过阀片与塔板间的间隙而与板上横流的液体接触。浮阀开度随气体负荷而变。当气量很小时,气体仍能通过静止开度的缝隙而鼓泡。 特点: (

优点:结构简单、造价低,操作弹性大,生产能力大,塔板效率较高

缺点:处理易结焦、高黏度物料阀片易与塔板粘结,操作时阀片易脱落或卡死

11、理解板式蒸馏塔塔板负荷性能图的组成曲线,负荷性能图的作用。

()min 0.2~1.1R R =()min

9.1~6.1R R =

负荷性能图由以下五条线组成:

(1)漏液线图中线1为漏液线,又称气相负荷下限线。当操作的气相负荷低于此线时,将发生严重的漏液现象,气液不能充分接触,使塔板效率下降。

(2)雾沫夹带线图中线2为雾沫夹带线,又称气相负荷上限线。如操作的气相负荷超过此线时,表明雾沫夹带现象严重,使塔板效率急剧下降。

(3)液相负荷下限线图中线3为液相负荷下限线,若操作的液相负荷低于此线时,表明液体流量过低,板上液流不能均匀分布,气液接触不良,易产生干吹、偏流等现象,导致塔板效率的下降。

"

(4)液相负荷上限线图中线4为液相负荷上限线,若操作的液相负荷高于此线时,表明液体流量过大,此时液体在降液管内停留时间过短,进入降液管内的气泡来不及与液相分离而被带入下层塔板,造成气相返混,使塔板效率下降。

(5)液泛线图中线5为液泛线,若操作的气流负荷超过此线时,塔内将发生液泛现象,使塔不能正常操作。

负荷性能图的作用:

塔板负荷性能图在板式塔的设计及操作中具有重要意义。通常,当塔板设计后均要作出塔板

负荷性能图,以检验设计的合理性。对于操作中的板式塔,也需作出负荷性能图,以分析操

作状况是否合理。当板式塔操作出现问题时,通过塔板负荷性能图分析问题所在,为问题的

解决提供依据。

12、掌握板式塔的液泛、漏液的概念,理解产生原因及后果。

漏液:当上升气体流速减小,气体通过升气孔道的动压不足以阻止板上液体经孔道流下时,便会出现漏液现象。

液泛:塔内若气、液两相之一的流量增大,使降液管内液体不能顺利流下,管内液体必然积累,当管内液体提高到越过溢流堰顶部时,两板间液体相连,并依次上升,这种现象称为液泛,也称淹塔。

(漏液)原因:气速较小时,气体通过阀孔的速度压头小,不足以抵消塔板上液层的重力;气体在塔板上的不均匀分布也是造成漏液的重要原因。

(漏液)后果:严重的漏液使塔板上不能形成液层,气液无法进行传热、传质,塔板将失去其基本功能。液泛原因:夹带液泛:板间距过小,操作液量过大,上升气速过高时,过量液沫夹带量使板间充满气、液混合物而引发的液泛。

溢流液泛:液体在降液管内受阻不能及时往下流动而在板上积累所致。

液泛后果:液泛使整个塔不能正常操作,甚至发生严重的设备事故,要特别注意防范。

13、了解影响塔板操作状况和分离效果的主要因素及塔的适宜操作范围。

$

1)、塔板上气、液两相的接触状态

从减小雾沫夹带考虑,大多数塔都控制在泡沫接触状态下操作。

2)、塔板压力降

进行塔板设计时,应全面考虑各种影响塔板效率的因素,在保证较高板效率的前提下,力求减小塔板压力降,以降低能耗及改善塔的操作性能。

3)、液面落差

在塔板设计中,应尽量减小液面落差。

第10章液——液萃取学习要求

1、@

2、掌握液——液萃取的操作原理、特点(用三角形坐标图及溶解度曲线进行分析说明),理解对萃取剂

的要求。

原理:在液体混合物中加入与其互不相溶的液体溶剂(萃取剂)形成液液两相,利用混合物中各组分在两相中溶解度的差异而达到分离的目的。

萃取剂应满足以下要求:原溶液的溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶液中的溶解度;萃取剂应与原溶液中溶剂不互溶。

萃取剂:萃取过程中加入的溶剂,以S表示。萃取剂对溶质有较大的溶解能力,对于稀释剂则不互溶或部分互溶。

操作特点:

(1)萃取过程本身并未完全完成分离任务,而只是将难于分离的混合物转变成易于分离的混合物,要得到纯产品并回收溶剂,必须辅以精馏(或蒸发)等操作。

(2)常温操作,适合于热敏物料分离

|

用三角形坐标图及溶解度曲线进行分析说明(教材)

3、理解萃取相、萃余相、萃取剂、萃取液、萃余液、分配系数、选择性系数概念。

萃取相E:萃取分离后,含萃取剂多的一相,主要由A+S构成。

萃余相R:萃取分离后,含稀释剂多的一相,主要由B+A构成。

萃取液E,:从萃取相中回收S后得到的液体,主要由A组成。

萃余液R,:从萃余相R中回收S后得到的液体,主要由B组成。

分配系数K:是指溶质在互成平衡的萃取相和萃余相中的质量分率之比。

选择性系数β:是指萃取相中溶质与稀释剂的组成之比和萃余相中溶质与稀释剂的组成之比的比值。

|

3、掌握单级液——液萃取的操作流程,试在三角形坐标图中表示单级萃取的过程及各相的位置。

操作流程:混合;沉降分离;脱除溶剂

a)三角形的三个顶点分别表示A、B、S三个纯组分。

b) 三条边上的任一点代表某二元混合物的组成,不含第三组分。

E 点:x A =,x B =

c) 三角形内任一点代表某三元混合物的组成。该点至某一顶点对边的距离,代表该顶点物质组分的多少。

.

M 点:x A =,x B =,x S =

4、理解三级错流式和逆流式萃取的操作流程图,各自的特点。

三级错流式:原料依次通过各级,新鲜溶剂则分别加入各级的混合槽中,萃取相和最后一级的萃余相分别进入溶剂回收设备,回收溶剂后的萃取相称为萃取液(用E,表示),回收溶剂后的萃余相称为萃余液(用R,表示)。特点:萃取率比较高,但萃取剂用量比较大,溶剂回收处理量大,能耗大。

2多级逆流式:原料液和萃取剂依次按反方向通过各级,最终萃取相从加料一端排出,并引入溶剂回收设备中,

最终萃余相从加入萃取剂的一端排出,引入溶剂回收设备中。

特点:各级萃取推动力比较均匀,可用较少的萃取剂获得比较高的萃取率,工业上广泛采用。

5、^

6、理解单级萃取的计算,了解多级错流式和逆流式萃取的图解作图法。

、单级萃取:(1)根据平衡数据作出溶解度曲线及辅助线。

(2)已知x F , 在AB 边上定出F 点,由萃取剂组成确定S0 点。联结FS0,代表原料液与萃取剂的混合液M 点必在FS0 线上。

(3)由x R(或x R’)定出R 点(若知R’点,连SR’线与溶解度曲线的交点即为R 点)。再由R 点利用辅助曲线求出 E 点,则RE 与 F S0 线的交点即为混合液的组成点M。

根据杠杆原则----溶剂比

y E、x M、x R 、x’R、y’E可由相图读出。

)

6、理解溶剂比的概念,其大小对萃取有何影响,若何确定

----溶剂比。如图所示,在萃取过程中,当溶剂比减少时,操作线逐渐向分配曲线靠拢,达到同样分离要求所需的理论级数逐渐增加,当溶剂比减少减少至一定值时,操作线和分配曲线相切,此时类似于精馏中的夹紧区,所需的理论级数无限多,此时的溶剂比称为最小溶剂比(S/F)min,相应的萃取剂用量的最低限度以S min表示,显然S为萃取操作中溶剂用量的最低极限值,实际操作时的萃取及必须大于此极限值。适宜的溶剂用量应根据设备费与操作费之和最小的原则确定,一般取为最小溶剂用量的倍。即

S=

7、`

8、掌握超临界流体的概念、定义;理解超临界流体的有关性质。了解超临界萃取的特点。

超临界流体性质:密度,黏度和自扩散系数是超临界流体的三个基本性质。超临界流体的密度接近于液体,黏度接近于气体,而自扩散系数介于气体和液体之间,比液体答100倍左右,这意味着超临界流体具有与液体相近的溶解能力,同时,超临界流体萃取时的传质速率将远大于其处于液态下的溶剂萃取速率且能够很快地达到萃取平衡。

超临界流体有关性质:(1)超临界流体的P-V-T 性质:在稍高于临界温度的区域内,压强稍有变化,就会引起流体密度很大变化。(2)超临界流体的传递性质:超临界流体密度接近液体,黏度接近气体,具有与液体相近的溶解能力,同时其传质速率远大于液体溶剂并能很快达到萃取平衡。(3)超临界流体的溶解能力:超临界流体的溶解能力c与密度有关,一般密度越大、溶解能力越大。综上所述,超临界流体密度接近液体,黏度接近气体,具有与液体相近的溶解能力,同时其传质速率远大于液体溶剂,其密度对压力和温度的变化非常敏感,从而其溶解能力也随压力和温度的变化发生敏感的变化。

8、掌握超临界流体萃取的基本原理、特点,掌握常见的3种典型流程。

原理:超临界萃取以高压、高密度的超临界流体为萃取剂,从液体或固体中提取高沸点或热敏性的有用成分,以达到分离或纯化的目的。(超临界流体萃取包括萃取和分离两个阶段,在萃取阶段,超临界流体从原料中萃取出所需组分,在分离阶段,通过改变某个参数或其他方法,使被萃取的组分从超临界流体中分离出来,萃取剂则循环使用。)

常见的3个流程:

(1)等温变压流程:利用不同压力下超临界流体萃取能力(溶解度)的差异,通过改变压力使溶质与超临界流体分离。

(2)》

(3)等压变温流程:利用不同温度下超临界流体萃取能力(溶解度)的差异,通过改变温度,使溶质与超临界流体分离。

(4)等温等压吸附流程:在分离器内放置仅吸附溶质而不吸附超临界流体的吸附剂,通过吸附剂过程来达到溶质与超临界流体分离的目的。

超临界流体密度接近液体,黏度接近气体,具有与液体相近的溶解能力,同时其传质速率远大于液体溶剂,其密度对压力和温度的变化非常敏感,从而其溶解能力也随压力和温度的变化发生敏感的变化。超临界流体萃取定义:

流体(溶剂)在临界点附近某一区域(超过临界区)内,它与待分离混合物中的溶质具有异常相平衡行为和传递性能、且它对溶质溶解能力随压力和温度改变而在相当宽的范围内变动这一特性而达到溶质分离的技术。

超临界萃取萃取剂的选择

(1)超临界流体的溶解能力对不同的溶质是不同的,具有选择性,遵从相似相溶原则。——萃取选择

性 :

(2)物理性质:性质稳定;适当的临界压力,以减少压缩费用;具有低的沸点,以利于从溶质分离; (3)经济;

(4)无毒、无害。

特点:

超临界流体的密度与溶解能力接近于液体,而又保持了气体的传递特性,故传质速率高,可更快达到萃取平衡;

操作条件接近临界点,压力、温度的微小变化都可改变超临界流体的密度与溶解能力,故溶质与溶剂的分离容易,费用低;

超临界萃取具有萃取和精馏的双重特性,可分离难分离物质; 、

超临界流体一般具有化学性质稳定、无毒无腐蚀性、萃取操作温度不高等特点,故特别适用于医药、食品等工业;

超临界萃取一般在高压下进行,设备投资较大。

第11章 物料干燥学习要求

1、 理解干燥原理,为什么说干燥是传质、传热同时进行的过程

干燥基本原理:温度为 t 、湿份分压为 p 的湿气体与湿物料的表面接触,当物料表面湿份分压大于主湿气体湿份分压时,则存在传质推动力。在推动力(分压差)的作用下,湿份由物料表面向气流主体扩散而干燥,气化需要能量,为此,需加热。

干燥介质:用来传递热量(载热体)和湿份(载湿体)的介质。

干燥是传质、传热同时进行的过程:在对流干燥过程中,热空气将热量传给热物料,使物料表面水分汽化,汽化的空气又要被空气带走。所以,干燥介质过程既是载热体又是载湿体。是传质传热同时进行的过程。

}

2、 掌握湿空气的湿度,相对湿度,湿比热,水蒸气分压,干球温度,湿球温度,露点的概念及其相互关

系,掌握公式:

(1) 湿度又称湿含量,为空气中水汽的质量与绝干空气体的质量之比。湿度只表示湿

空气中所含湿份的绝对数,不能反映气体偏离饱和状态的程度(气体的吸湿潜力)。

(2) 相对湿度:一定的系统总压和温度下,气体中湿份蒸汽的分压 pV 与系统温度下湿份的

饱和蒸汽压 ps 之比。?

值在0~1之间:? 值越低,气体偏离饱和的程度越远,吸湿潜力越大;? =100% 时,p=ps ,气体被湿份蒸汽所饱和,不能再吸湿。 ^

(3) 湿比热:1kg 绝干气体及所含湿份蒸汽温度升高1℃所需要的热量

kJ/(kg 绝干气体·℃)

式中:c g — 绝干气体的比热,J/(kg 绝干气体·℃); c v — 湿份蒸汽的比热,J/(kg 湿份蒸汽·℃) 。

(4)水蒸气分压:干空气和湿空气占有一定的体积并具有一定压强时,当水蒸气占有与干空气体积相同时所受压力。 |

(5)干球温度:空气的真实温度为干球温度,简称温度,以t 表示。 s

s p P p H ??-=622

.0H c c c v g H ?+?=1

(6)湿球温度:空气传给水分的显热等于水分汽化所需的汽化热时,湿球温度计上的温度维持稳定,这种稳定温度称为该湿空气的湿球温度,以t w表示。

(7) 露点:将不饱和空气等湿冷却到饱和状态时的温度称露点,用t d表示。

(8) 绝热饱和温度:若两相有足够长的接触时间,最终空气为水汽所饱和,而温度降到与循环水温相同,

这种过程称为湿空气的绝热饱和冷却过程或等焓过程,达到稳定状态下的温度称为初始湿空气的绝热饱和冷却温度,简称绝热饱和温度,以

t as表示。

(9)相互关系:干球温度t、湿球温度tw(或tas)、露点温度td间的关系:

不饱和湿空气:t > tw(或tas)> td

饱和湿空气:t = tw(或tas)= td

绝热饱和温度t as和湿球温度t w是两完全不同的概念,但两者均为空气初始温度和湿度H的函数,特别对水蒸气—空气系统,两者在数值上近似相等,这样就可用湿球温度t w代替绝热饱和温度t as,简化许多计算。

3、理解湿空气的H—I图的制成原理,包括了哪些参数,熟练应用H—I图查找状态点(由已知两个状态

参数查状态点的作图法,如已知干湿球温度查状态点等),查露点,分析状态变化过程及相关的计算(熟练间壁式加热和冷却以及冷却减湿过程,不同状态的混合过程,绝热过程)。

H—I 图是在一定的总压下制得,一般常压P=101330Pa,纵坐标为湿度H,横坐标为焓I,为表达清楚,横坐标和纵坐标夹角为135o,横坐标为斜轴。

(1)等湿度线(等H线)群:为平行于纵坐标的线群

(2)等焓线(等I线)群:为平行于横坐标(斜轴)的线群

(3)等干球温度线(等t 线)

当t为一定值时,I 和H为直线关系,不同的t直线斜率不同。

(4)等相对湿度线(等φ线):当φ值为某一定值φ1时,H与ps成曲线,ps而又是温度t的函数,算出若干组H和t的对应关系,描绘在H—I坐标中,即为等φ1线,同理得其他等φ线。

-

(5)蒸气分压线

H—I图的说明与应用

根据空气任意两个独立参数,先在H—I图上确定空气状态点,然后查取其他状态参数。如图,只要知道任意两参数,既可确定A位置,从而,得到其他参数。

若已知湿空气的一对参数t—t w、t—t d、t—φ,求湿空气的状态点,作图方法如下:

t

H

t

I01

.1

)

2491

88

.1(+

+

=

H

p

H

p

V+

=

622

.0

4、 掌握物料湿基水分,干基水分,平衡水分(平衡湿度)的定义。理解物料的平衡水分与

介质的H 、t 、相对湿度等有何关系 [ 湿基含水量w :单位质量的湿物料中所含液态湿分的质量。

平衡水分:当物料与一定状态的空气接触后,物料将释出或吸入水分,最终达到恒定的含水量,若空气状态恒定,则物料将永远维持这么多的含水量,不会因接触时间延长而改变,这种恒定的含水量称为该物料在固定空气状态下的平衡水分.

关系(1):空气的相对湿度较小

,平衡水分越低,能够被干燥除去的水分越多,当?,=0时,各种物料的平衡水分都为零,即湿物料只有与绝干空气相接触才能被干燥成绝干物料.

(2):物料的平衡含水量随空气温度升高而略有减少.

5、 理解影响干燥速度的因素,掌握理论干燥过程概念。

恒速干燥段:物料表面湿润,X > Xc ,汽化的是非结合水分。干燥速率由湿份汽化速率控制(取决于物料外部的干燥条件)

降速干燥段:降速段干燥速率取决于湿份与物料的结合方式,以及物料的 结构,物料外部的干燥条件对其影响不大。 影响干燥过程的主要因素 1)物料尺寸和气固接触方式 物料尺寸: %

减小物料尺寸,干燥面积增大,干燥速率加快。 气固接触方式:

(a) 干燥介质平行掠过物料层表面 (差);

(b) 干燥介质自上而下穿过物料层,不能形成流化床 (中); (c) 干燥介质自下而上穿过物料层,可形成流化床 (好)。 2)干燥介质条件

通过强化外部干燥条件 (?增大t ,?减小H ,增大u) 来增加传热传质推动力,减小气膜阻力,可提高恒速段 (表面汽化控制) 的干燥速率,但对降速段 (内部扩散控制) 的改善不大。

强化干燥条件将使 Xc 增加,更多水分将在降速段汽化。 !

气体温度的提高受热源条件和物料耐热性的限制。

增大u ,减小H ,需使用更大量的气体,干燥过程能耗增加。 3)物料本性

物料本性不影响恒速段的干燥速率;

物料结构不同,与水分的结合方式、结合力的强弱不同,降速段干燥速率差异很大。

强化干燥速率时,须考虑物料本性。若恒速段速率太快,有些物料会变形、开裂或表面结硬壳;而在降速段则应考虑物料的耐热性,如热敏性物料不能采用过高温度的气体作为干燥介质。

6、 理解干燥速度、干燥曲线、干燥速度曲线、恒速干燥、降速干燥的概念。

[

干燥速率 U :干燥器单位时间内在物料单位表面积上汽化的湿分量(kg 湿分/(m 2·s))。微分形式为

式中:N —— 干燥器的干燥速率,kg/(m 2·s);

S —— 物料表面积,即干燥面积,m 2。

干燥曲线:物料湿含量 X 及物料表面温度与干燥时间 ? 的关系曲线。

干燥速率曲线:干燥速率 U 或干燥通量 N 与湿含量 X 的关系曲线。干燥过程的特征在干燥速率曲线上更为直观。

恒速干燥段 :物料温度恒定在 t w ,X~? 变化呈直线关系,气体传给物料的热量全部用于湿份汽化,干燥速度为常数。 降速干燥段 :物料开始升温,X 变化减慢,气体传给物料的热量仅部分用于湿份汽化,其余用于物料升温,

当 X = X * ,? = t 。干燥速度逐级降低。

7、 ? 8、 掌握热风干燥的各种操作流程及在H —I 图上的表示。 参见教材

9、 掌握热风干燥的有关计算(物料衡算、热量衡算,并结合H —I 图及湿空气的有关状态参

数及状态变化过程)。

物料衡算:(1)水分蒸发量

W

(Kg

水/s )

(2/s )

(Kg 绝干空气/kg 水) >

(3)干燥产品流量G 2:Kg/s ) 热量衡算:

1)空气预热器传给气体的热量为

,如果空气在间壁换热器中进行加热,则其湿度不变,H 0=H 1,即 通过预热器的热量衡算,结合传热基本方程式,

可以求得间壁换热空气预热器的传热面积。

2)向干燥器补充的热量Q d :在连续稳定操作条件下,系统无热量积累,单位时间内(以1

秒钟为基准):

3)干燥系统消耗的总热量

汽化湿分所需要的热量: 加热固体产品所需要的热量 : 放空热损失 : 总热量衡算 : 即干燥系统的总热量消耗于:1)加热空气;2)蒸发水分;3)加热湿物料;4)损失于周围

环境中。

10、 ?

11、 理解干燥热效率及影响干燥效率的因素。理解干燥器热效率的计算。 影响因素:(1)物料尺寸和气固接触方式 :

1)物料尺寸:减小物料尺寸,干燥面积增大,干燥速率加快。

2)气固接触方式:(a) 干燥介质平行掠过物料层表面 (差);(b) 干燥介质自上而下穿过物料层,不能形成流化床 (中);(c) 干燥介质自下而上穿过物料层,可形成流化床 (好)。 (2)干燥介质条件:

1)通过强化外部干燥条件 (?t ,?H ,?u ) 来增加传热传质推动力,减小气膜阻力,可提高恒速段 (表面汽化控制) 的干燥速率,但对降速段 (内部扩散控制) 的改善不大。

2)强化干燥条件将使 Xc 增加,更多水分将在降速段汽化。3)气体温度的提高受热源条件和物料耐热性的限制。4)?u ,?H ,需使用更大量的气体,干燥过程能耗增加。 (3)物料本性:

1)物料本性不影响恒速段的干燥速率;

2)物料结构不同,与水分的结合方式、结合力的强弱不同,降速段干燥速率差异很大。3)强化干燥速率时,须考虑物料本性。若恒速段速率太快,有些物料会变形、开裂或表面结硬壳;而在降速段则应 干燥热效率的计算:

10、了解常见干燥器类型,基本结构和特点。

常见干燥器:厢式 (室式) 干燥器、洞道式干燥器、带式干燥器、气流干燥器、流化床干燥器、沸腾制粒干燥器、振动流化床干燥器、喷雾干燥器、转筒干燥器、双锥回转真空干燥机、旋转闪蒸干燥机。

1、 厢式 (室式) 干燥器 —

厢式干燥器的特点 :对各种物料的适应性强,但物料得不到分散,气固两相接触不好,干燥时间长。可用多孔底板浅盘,使气体自上而下穿流通过物料层 (穿流型厢式干燥器),以提高干燥速率。

优点:对物料适应性强,可以用于各种物料的干燥,适用于小规模多品种、干燥条件变动大的场合。 )(01I I L Q p -=l d Q I G LI Q I G LI +'+=+'+2211l c d Q I I G I I L Q +'-'+-=)()(1212)(120θw v w c t c r W

Q -+=)(122θθ-=m c m c G Q )(020t t Lc Q H l -='l l m w d p Q Q Q Q Q Q Q '+++=+=)()(122121H H L X X G G G W -=-=-=)(010t t Lc Q H p -=

缺点:热效率较低,产品质量不易均匀。

2、带式干燥器

结构及原理:将物料通过布料机构(如星型布料器、摆动带、粉碎机或造粒机) 分布在输送带(多为网状) 上,输送带通过一个或几个加热单元组成的通道,每个加热单元均配有空气加热和循环系统,每一个通道有一个或几个排湿系统,在输送带通过时,热空气从上往下或从下往上通过输送带上的物料,从而使物料能均匀干燥。传送带可以做成多层,带宽1-3m,长为4-50m,干燥时间为11-120分钟.

优点:干燥过程中物料翻动少,对晶体形状保持完好,适用于处理粒状、块状和纤维状物料;

缺点:热效率较低,生产能力较小。

3、气流干燥器

/

(1) 干燥速度快,固体物料分散悬浮在气流中,气固两相间具有很大的传热传质面积。热气体进口速度高(20-40m/s),气固两相间(尤其是加速段)相对速度很大,平均体积传热系数ha 为3000-7000 W/(m3·K),比其它类型干燥器高几倍至几十倍,同等生产能力条件下,气流干燥器的体积小得多。

(2) 气固并流操作,符合干燥基本规律,即在恒速段干燥条件十分强烈,而在降速段内扩散控制时,温和的干燥条件正好与之相适应,可以使用高温气体作为干燥介质而不会烧坏物料。

(3) 干燥时间短,物料从进入干燥器开始,到气固两相脱离接触,整个干燥过程不超过1秒钟,因而气流干燥又称为快速干燥或闪蒸干燥,特别适合于热敏性物料的干燥。

(4) 气流干燥器中,固体物料呈活塞流流动,每一颗粒子经历的干燥时间大致相同,因而干燥产品的湿含量均匀一致。

(5) 结构简单,设备投资少,占地面积小,操作方便,性能稳定,维修量小。

气流干燥器的缺点:

(1) 物料停留时间短,只适合于干燥非结合水分的干燥,故常被用作物料的预干燥;

(2) 颗粒破碎现象比较严重,颗粒之间以及颗粒与器壁之间的碰撞与摩擦。故不适合于干燥晶形不允许破坏的物料;

#

(3) 气固两相分离任务很重,固体产品的放空损失较大,粉料排空对环境造成一定污染;

(4) 气固两相接触时间短,传热不充分,气体放空损失大,热效率较低;

(5) 气体通过干燥系统的流动阻力较大,因而风机的动力消耗较高,故总能耗较高。

4、流化床干燥器

特点:

(1) 气流干燥与流态化干燥的区别在于操作气速不同。气流管中颗粒浓度较低,流化层中颗粒浓度较大;

(2) 操作气速低,但颗粒浓度高,气固接触面积很大,颗粒剧烈运动使气膜受到强烈冲刷,表面更新速率很快,传热传质速率很高,体积传热系数ha 可达2300~7000 W/(m3·K);

(3) 物料颗粒的剧烈运动和相互混合使床内各处的温度均匀一致,避免了物料的局部过热,为物料的优质干燥提供了条件;

(4) 物料停留时间任意可调,特别适合于干燥结合水分;

(5) 连续操作时物料的停留时间分布很不均匀,部分物料因停留时间过短而干燥不充分,部分颗粒因停留时间过长而过分干燥。单层流化床仅用于对产品湿含量的均匀性要求不高的场合,如硫铵、磷铵和氯化铵等的干燥。

5、沸腾制粒干燥器

特点:

(1) 粉末制粒后,改善了流动性,减少了粉尘的飞扬,同时获得了溶解性良好的产品;

(2) 由于混合、制粒、干燥过程一次完成,热效率高;

(4) 产品的粒度能自由调节;

(5) 设备无死角,卸料快速、安全、清洗方便。

.

6、振动流化床干燥器

特点:

(1) 物料受热均匀,热交换充分,干燥强度高,比普通干燥器节能30%左右;

(2) 流态化稳定,无死角和吹穿现象;

(3) 可调性好,适应面宽,料层厚度和在机内移动速度以及振幅变更均可实现无级调节;

(4) 对物料表面损伤小,可用于易碎、颗粒不规则物料的干燥;

(5) 全封闭结构可有效防止物料与空气间的交叉污染。

7、喷雾干燥器

>

优点:

(1)干燥速度快,干燥时间短,特别适合于热敏性物料;由液体直接得到干燥产品,无需蒸发、结晶、固液机械分离等操作,故又称为一步干燥法。

(2)改变操作条件可控制或调节产品质量指标;

(3)可将产品制成颗粒状或空心状,产品溶解性好;

缺点:

(1)体积传热系数很低,ha约为30~90W/m2·K,水分汽化强度仅为10~20kg/m3·h,故干燥器体积庞大,热效率较低,动力消耗较大。

(2)常发生粘壁现象,影响产品质量。

8、转筒干燥器

特点:

(1) 机械化程度较高,生产能力较大;

(2) 干燥介质通过转筒的阻力较小;

(3) 对物料的适应性较强,操作稳定方便,运行费用较低;

(4) 装置比较笨重,金属耗材多,传动机构复杂,维修量较大;

(5) 设备投资高,占地面积大。

第12章其他分离方法

结晶学习要求

1、掌握结晶的基本概念,理解在液——固相平衡图上分析结晶操作原理。

结晶:结晶是固体物质以晶体状态从蒸汽、溶液或熔融物中析出的过程,是获得高纯度固体物质的单元操作。

原理:熔融结晶是根据带分离物质之间的凝固点不同而实现物质介质分离的过程,主要应用于有机物的分离提纯。

图6-8双组分低共熔系固液相图,E点—低共熔点,

EB线上方熔融液X点冷却至Y点,开始析出B的晶体;

X点在AE线上方熔融液冷却则析出A的晶体;

(

结晶过程分类:溶液结晶、熔融结晶、升华结晶、沉淀结晶。

结晶过程

第一步:成核过程:产生微小的但能够成长的小晶体。

第二步:晶核成长:以形成的微小晶体为核心,成长为宏观晶体。

结晶推动力:溶液的过饱和度。

晶浆(晶糊):结晶出的晶体和余下的溶液的混合物。

母液:从晶浆中去掉晶体后剩下的液体。

结晶的质量指标——晶体大小和晶粒分布。

-

2、掌握结晶核形成的必要条件,掌握工业上晶核形成(起晶)的方法有哪几种,理解其原理和特点。

结晶核形成的必要条件:

(1)建立过饱和度并控制过饱和度

(2)从母液中分离成长达到预期大小的晶体

工业上晶核形成(起晶)的方法:

(1)晶种起晶法:在介稳区投入一定大小和数量的晶种粉体;

(2)自然起晶法:在不稳区下均相成核和非均相成核

}

(3)二次起晶法:晶核形成于结晶液中已经存在的大量晶体。二次起晶因操作稳定、易控制,并可在低饱和读下进行,被广泛应用。

3、掌握结晶中建立过饱和溶液的方法种类和原理。

(1)冷却结晶:(不移除溶剂的结晶):a)间接换热冷却结晶---通过间壁式换热冷却来实现过饱和度(过冷度);b)直接换热冷却结晶---通过冷却介质与母液直接混合冷却来实现过饱和度(过冷度)

(2)移除部分溶剂结晶:a)蒸发结晶--使溶液在常压(沸点温度)或减压(低于正常沸点)下蒸发,部分溶剂汽化,从而获得过饱和溶液,此法适用于溶解度随温度变化不大的物系;b)真空冷却结晶---是溶液在较高真空度下绝热闪蒸的方法,在此方法中,溶液经历的是绝热等焓过程,在部分溶剂被蒸发的同时,溶液也冷却,因此,此法实质上兼有蒸发结晶和冷却结晶共有特点,适用于具有中等溶解度物系的结晶。

4、理解晶核形成、晶体成长过程及其影响因素。

1.晶核形成:成核

晶核——直径大于某一临界半径能够成长的微小晶体。

1)成核的方式:

自然成核:均相初级成核和非均相初级成核;

二次成核:在已有晶体条件下产生的晶核。

2)工业上成核(起晶)的方法:

(1)晶种起晶法:在介稳区投入一定大小和数量的晶种粉体。

(2)自然起晶法:在不稳区下均相成核和非均相成核;

(3)二次起晶法:晶核形成于结晶液中已经存在的大量晶体。

'

二次起晶因操作稳定、易控制,并可在低饱和读下进行,被广泛应用。

3)影响成核(速度)的因素

(1)溶液推动力△C: △C ↑,成核(速度) ↑——晶核多

但晶核过多,晶粒小,产品质量↓——推动力△C应适当。

(2)机械作用的影响:一般搅拌,成核(速度) ↑,但其机理不祥;震荡、超声波、电磁场等对其也有影响。

(3)杂质影响:可能增加成核(速度) ,也可能减少成核(速度) ,没普遍规律。

2.晶体的成长

晶核形成后,溶质质点会继续一层一层地在晶体表面有序排列,晶体将长大——晶体的成长。

!

晶体的成长推动力——过饱和度

晶体的成长过程,分三步:

(1)扩散过程:溶质质点主流体晶体表面扩散。

(2)表面反应过程:溶质质点从晶体表面嵌入晶面,放出热量。

(3)传热过程:结晶热传向主流体.

3.影响晶体的成长的因素

(1)溶液推动力△C: △C↑(饱和度高),晶体的成长速度↑因晶核多——得到晶体颗粒多,晶粒小的产品。△C↓(饱和度底)晶体的成长速度受抑,——得到晶体颗粒少,晶粒大的产品。(过冷度对其影响一致)(2)温度的影响:温度通过对扩散速度、溶解度、粘度等的影响来影响结晶,影响大,但无普遍规律;

(3)机械作用的影响:一般搅拌,成长速度)↑,但其机理不祥;流动等对其也有影响。

(4)杂质及媒晶剂的影响:有的杂质可能在特定晶面上有吸附作用,不仅影响到晶体成长,还会使晶体发生变形,成为异型晶体(如食盐为立方形,添加微量铁氰化钾后产生树枝壮晶体),此种杂质称媒晶剂。膜分离学习要求

1、理解膜分离的特点。

膜分离是利用流体混合物中组分在特定的半透膜中的迁移速度不同,经半透膜的渗透作用,改变混合物的组成,使混合物中的组分分离的单元操作。

特点:

(1)混合物组分通常是互溶的;

(2)分离过程无相变,不加热;

(3)分离物料的风味、香味、功能不易损失;

(4)分离剂为半透膜;

(5)往往难于实现组分间的清晰分离。

2、掌握目前工业上常见的三种膜分离方式超滤、微滤、反渗透的概念,操作原理及他们的不同点。

微滤:用孔径~10μm的膜过滤微细物料,如细菌等。

超滤:用孔径10-2~10-3μm的膜过滤含大分子的溶液,如蛋白质。要达到高效的分离,待分离组分的大小要相差10倍以上。目前主要用于高分子物质、胶体物质的浓缩、分离、提纯和净化。尤其是热敏性物料和生物活性物质的分离和浓缩。

渗透——用半透膜将纯溶剂(通常为水)与溶液隔开,溶剂分子会从纯溶剂侧经半透膜渗透到溶液侧,这种现象叫渗透。

\

渗透压π——溶剂分子从纯溶剂侧经半透膜渗透到溶液侧一直进行到溶液侧的压强高到足以使溶剂分子不再渗透为止。平衡时两侧的压力差叫渗透压。

反渗透——对溶液施加超过渗透压的压力,使溶剂分子通过半透膜。如海水淡化。

比较:

(1)分离粒径范围不同

(2)分离机理不同:

微滤和超滤分离机理为筛分,决定粒子能否通过完全由孔径决定;

反渗透为扩散,决定粒子能否通过不但由孔径决定,还由膜和粒子性质决定(有一定选择性通过);(3)压力范围(Mpa):微滤~, 超滤~、

`

反渗透2~10;

(4)生产能力(通水量L/:微滤约1000、超滤20~200、反渗透4~10

(5)膜结构:微滤膜为多孔膜、不对称膜、复合膜,超滤膜为不对称膜、复合膜,反渗透膜为不对称膜、复合膜(致密膜)

3、掌握膜渗透过程中浓度极化现象的概念,理解它对膜渗透有何影响,影响浓度极化的主要因素及缓和浓度极化措施。

浓度极化现象:膜分离过程中,通常膜表面附近被脱出物质的浓度逐渐增加,其结果是膜表面附近浓度高于浓缩液主体的浓度,该现象称浓度极化现象。浓度极化现象实际为被脱出物质在溶液和膜表面上积累,产生一个动态平衡的过程。

浓度极化现象将产生三种消极作用:

(1)容质透过率增加;

(2)在膜上形成沉淀或凝胶,由此减少了有效膜面积或形成串联的二次膜,使透水率减少;

~

(3)使界面渗透压升高,推动力降低,透水率减少。

影响浓度极化的因素:

①透水率↑,浓度极化↑;②粘度↑,浓度极化↑;

③溶质扩散系数K ↑,浓度极化↓;

④膜表面流动条件:湍流、快速,浓度极化↓。常常以此来改善浓度极化。

4、了解半透膜的膜分离机理。

(1)优先吸附—毛细管学说:膜表面能优先吸附(或排斥某些粒子,然后从毛细管通过

(2)溶解扩散学说:认为膜象有机溶剂一样,某些溶质能溶解其中,并扩散。

%

(3)筛分学说:认为膜表面有许多微空,空眼象筛子一样截留大于空径的颗粒。

(3)空隙开闭学说:认为膜的空隙能开闭。

5、掌握工业上常见的膜组件的几种类型,了解主要特点。

膜分离装置中的膜一般都不是单膜,是由膜组件组成。

工业上膜组件主要有:板框式、圆管式、螺旋式和中空纤维。

1)板框式:膜成平板在支撑体上。结构简单、可单独更换膜片,操作费低,但单位体积膜面积小,实验机常用。

2)圆管式:将膜牢固的紧贴(浇铸)在带孔支撑圆管辟上组合而成,一般由多根管束组成。

优点:流动性好,流速易控制,安装、撤卸、维修方便,能处理悬浮液,合理流速可防止浓度差极化。

;

缺点:制备控制困难,管扣密封困难,单位体积膜面积不大。

3)螺旋式:由平板膜卷曲而成。

优点:结构紧凑,单位体积膜面积较大。

缺点:难处理悬浮液,不易密封,制作工艺复杂。

4)中空纤维:是一种极细的空心膜管,无需支撑材料。

优点:不需支撑材料,结构紧凑。缺点:压降大,清洗困难,制造复杂。

按原料流向和中空纤维的排列方式可分为:

5、理解萃取、蒸馏、膜分离的特点、分离使用的差异,混合液体根据哪些因素决定采用分离方式

萃取:(1)萃取过程本身并未完全完成分离任务,而只是将难于分离的混合物转变成易于分离的混合物,要得到纯产品并回收溶剂,必须辅以精馏(或蒸发)等操作。(2)常温操作,适合于热敏物料分离蒸馏:(1)蒸馏处理的对象——液体混合物,分离流程简单;(2)应用广泛、历史悠久;(3)以热能为推动力——热能消耗大

膜分离:(1)混合物组分通常是互溶的;(2)分离过程无相变,不加热;(3)分离物料的风味、香

味、功能不易损失;(4)分离剂为半透膜;(5)往往难于实现组分间的清晰分离。

例题: :

1、热风干燥器的干燥过程为把初态新鲜空气经预热器加热后送入干燥器,已知初态空气的

干球温度为20o C ,相对湿度为,20o C 时水的饱和蒸汽压为2450N/m 2,焓为45KJ/kg 干空气;预热器出口处温度为120o C (干球),120o C 时水的饱和蒸汽压为2×105N/m 2,焓为125KJ/kg 干空气;干燥器出口处空气温度为40o C (干球),湿含量为水/kg 干空气。干燥原料量为1500kg/h ,从初态湿基水分20%干燥至湿基水分10%。求(1)干燥器的绝干空气耗量;(2)经预热器后湿空气的相对湿度(湿空气总压为×105Pa );(3)预热器消耗的热量;(4)若在干燥器内为等焓干燥过程,试在湿空气的h-x 图上表示出上述湿空气的各个状态点。

解:(1)新鲜空气消耗量L ;

X1=W1/(1-W1)=25%, X2=W2/(1-W2)=% 绝干物料G=(1500-1500*20%)=1200kg 干物料/h 蒸发水分量W=G (X1-X2)=水/h 由公式

得H 0=水气/kg 干空气 = H1

·

新鲜空气消耗量L=W/(H2-H1)=绝干空气/h

(2) 经预热器后湿空气的相对湿度,由公式

可解得经预热器后湿空气的相对湿度=% (3)预热器消耗的热量 Q P = L (I 1-I 0)= (125-45)

(4) 湿空气的各状态点及变化过程如图。

s

s p P p H ??-=622

.0s

s p P p H ??-=622

.0

H 2 s

s

p P p H ??-=622.0

2、将温度为t1o C(干球),相对湿度为φ1%的新鲜空气调节成温度为t2o C ,相对湿度为φ2%的空气,所用方法是将空气经过喷水室以冷水冷却减湿达到饱和,然后在加热器内加热到t2o C ,已知湿空气总压为P ,在t1o C 时水的饱和蒸汽压为P1,t2o C 时水的饱和蒸汽压为P2。试求:(1)调节前后空气的湿含量;(2)对每kg 干空气而言,在喷水室内,湿空气的水分冷凝量;(3)在湿空气的h-x 图上表示出上述变化过程,(其中喷淋冷却过程可用一条曲线示意)。

解:(1)调节前后空气的湿含量: 由公式

可解得H1,H2

(2)水分冷凝量 = H1-H2

(3)空气状态变化过程图:

H 1

化工原理期末考试试题及答案

1.(20分)有立式列管式换热器,其规格如下:管数30根、管长 3 m、管径由25×2.5 mm,为单管程。今拟采用此换热器冷凝冷却CS2 饱和蒸汽,从饱和温度46℃冷却到10℃,CS2 走管外,其流量为250 kg/h,其冷凝潜热为356 kJ/kg,液体CS2的比热为 1.05 kJ /(kg·℃ );水走管内与CS2成总体逆流流动,冷却水进出口温度分别为5℃和30℃。已知CS2 冷凝和冷却时传热系数(以外表面积为基准)分别为K1= 232.6和K2= l16.8 W/(m2·℃),问此换热器是否适用? 1.解:CS2冷凝的热负荷:Q冷凝=250×356=89000kJ/h=24.72 KW CS2冷却的热负荷:Q 冷凝=250×1.05×(46-10)=9450kJ/h =2.6 KW 总热负荷Q 为:Q=24.7+2.63=27.3 KW 冷却水用量q m2 为:q m2=27.3 =0.261kg/s=940kg/h 4.187×(30-5) 设冷却水进入冷却段的温度为t k,则有:0.261×4.187×(t k- 5)=2.6KW 解之得:t k=7.38℃,则:(5 分) 冷凝段对数平均温差:Δ t m=(46-30)-(46-7.38) =25.67℃ ln46 -30 46-7.38 所需传热面积: A 冷凝=24.7/232.6×10-3×25.67= 4.14m2,(5 分) 冷却段对数平均温差:Δ tm=(46-7.38)-(10-5)= 16.45℃ ln 46-7.38 (5 分)10-5 所需传热面积: A 冷却= 2.6/116.8×10-3×16.45= 1.35m2, 冷凝、冷却共需传热面积:Σ A i=4.14+ 1.35=5.49m2, 换热器实际传热面积为:A0=30×3.14×0.025×3=7.065>ΣA i ,所以适宜使用。(5分) 2.(20 分)某列管换热器由多根Φ 25×2.5mm的钢管组成,将流量为15×103kg/h 由20℃加热到55℃, 苯在管中的流速为0.5m/s ,加热剂为130℃的饱和水蒸汽在管外冷凝,其汽化潜热为2178kJ/kg ,苯的比热容cp为1.76 kJ/kg ·K,密度ρ 为858kg/m3,粘度μ为0.52 ×10-3Pa·s,导热系数λ为0.148 W/m·K,热损失、管壁热阻及污垢热阻均忽略不计,蒸汽冷凝时的对流传热系数α 为10×104 W/m2·K。试求: (1)水蒸汽用量(kg/h );(4分) (2)总传热系数K(以管外表面积为准);(7 分) (3)换热器所需管子根数n及单根管子长度L。(9 分)

化工原理期末试卷6

《食工原理》期末考试卷(B)2005.9 一、概念题 [共计30分]: 1. 某二元物系的相对挥发度=3,在具有理论塔板的精馏塔内于全回流条件下作精馏操作,已知y n=0.4, 则y n+1= (由塔顶往下数)。全回流操作应用场合通常是 2. 塔板中溢流堰的主要作用是为了保证塔板上有。当喷淋量一定时,填料塔单位高度填料 层的压力降与空塔气速关系线上存在着两个转折点,其中下转折点称为,上转折点称 为。 3. 判断题:在精馏塔任意一块理论板上,其液相的泡点温度小于气相的露点温度。( ) 4. 某连续精馏塔,已知其精馏段操作线方程为y=0.80x+0.172,则其馏出液组成x D= 5. 总传质系数与分传质系数之间的关系可以表示为1/K L=1/k L+H/k G, 其中1/k L表示,当 项可忽略时,表示该吸收过程为液膜控制 6. 判断题:亨利定律的表达式之一为p*=Ex,若某气体在水中的亨利系数E值很大,说明该气体为易溶气 体。( ) 7. 根据双膜理论,当被吸收组分在液体中溶解度很小时,以液相浓度表示的总传质系数 (A)大于液相传质分系数; (B)近似等于液相传质分系数; (C)小于气相传质分系数; (D)近似等于气相传质分系数。 8. 填料塔内提供气液两相接触的场所是 9. 吸收操作中,当气液两相达到平衡时,其吸收推动力,吸收速率 10. 当湿空气的总压一定时,相对湿度仅与其和有关 11. 在下列情况下可认为接近恒定的干燥条件: (1)大里的空气干燥少量的湿物料;(2)少量的空气干燥大里的湿物料;则正确的判断是( ) (A).(1)对(2)不对 (B).(2)对(1)不对;(C)(1)(2)都不对 (D). (1)(2)都可以 12. 在一定的物料和干燥介质条件下:(1)临界湿含量是区分结合水与非结合水的分界点。 (2)平衡湿含 量是区分可除水份与不可除水份的分界点。 正确的判断是:( ) (A)两种提法都对 (B)两种提法都不对 (C)(1)对(2)不对 (D)(2)对(1)不对 13. 氮气与甲醇充分且密切接触,氮气离开时与甲醇已达传热和传质的平衡,如系统与外界无热交换,甲 醇进出口温度相等,则氮气离开时的温度等于( ) (A) 氮气进口温度 (B)绝热饱和温度 (C) 湿球温度 (D) 露点温度 14. 指出“相对湿度,绝热饱和温度、露点温度、湿球温度”中,哪一个参量与空气的温度无关( ) (A)相对湿度 (B)湿球温度 (C)露点温度 (D)绝热饱和温度 15. 我校蒸发实验所用蒸发器的类型是,这种蒸发器中不存在的一种温差损失是 16 进行萃取操作时应使: ( ) (A)分配系数大于 1 (B)分配系数小于 1 (C)选择性系数大于 1 (D) 选择性系数小于 1 17 一般情况下,稀释剂B组分的分配系数k值: ( ) (A)大于 1 (B)小于 1 (C)等于 1 (D) 难以判断,都有可能 18. 萃取操作依据是____溶解度差异,___________萃取操作中选择溶剂主要原则:较强溶解能力,较高 选择性,易于回收 19. 单级萃取操作中,在维持相同萃余相浓度下,用含有少量溶质的萃取剂S' 代替溶剂S, 则萃取相量与萃余相量之比将_____(A)增加;(B)不变;(C)降低,萃取液的浓度(指溶质)将_ ___(A)增加;(B)不变;(C)降低 二、计算题 [20分]

化工原理(下)期末考试试卷

化工原理(下)期末考试试卷 一、 选择题: (每题2分,共20分) 1.低浓度难溶气体吸收,其他操作条件不变,入塔气量增加,气相总传质单元高度 H OG 、出塔气体浓度2y 、出塔液体浓度1x 将会有__A______变化。 A OG H ↑, 2y ↑, 1x ↑ B OG H ↑, 2y ↑, 1x ↓ C OG H ↑, 2y ↓, 1x ↓ D OG H ↓, 2y ↑, 1x ↓ 2.在吸收塔某处,气相主体浓度y=0.025,液相主体浓度x=0.01,气相传质分系 数k y =2kmol/m2h , 气相总传质系数Ky=1.5kmol/ m2h ,则该处气液界面上气相 浓度y i 应为__B______。平衡关系y=0.5X 。 A .0.02 B.0.01 C.0.015 D.0.005 3.下述说法中正确的是_B____。 A.气膜控制时有:*p p i ≈,L G Hk k 11<< B 气膜控制时有:*p p i ≈,L G Hk k 11>> C 液膜控制时有:i c c ≈*,G L k H k <<1 D 液膜控制时有:i c c ≈,G L k H k >>1 4.进行萃取操作时,应使溶质的分配系数___D_____1。 A 等于 B 大于 C 小于 D 都可以。 5.按饱和液体设计的精馏塔,操作时D/F 、R 等其它参数不变,仅将料液改为冷 液进料,则馏出液中易挥发组分浓度____A____,残液中易挥发组分浓度______。 A 提高,降低; B 降低,提高; C 提高,提高; D 降低,降低 6.某精馏塔的理论板数为17块(包括塔釜),全塔效率为0.5,则实际塔板数为 ____C__块。 A. 30 B.31 C. 32 D. 34 7.在馏出率相同条件下,简单蒸馏所得馏出液浓度____A____平衡蒸馏。 A 高于; B 低于; C 等于; D 或高于或低于 8.指出“相对湿度,绝热饱和温度、露点温度、湿球温度”中,哪一个参量与空 气的温度无关_____B___

化工原理试题及答案

中南大学考试试卷(A) 2013 ~ 2014 学年2 学期时间110分钟化工原理课程48 学时 3 学分考试形式: 闭卷 专业年级:化工?制药?应化11级总分100分,占总评成绩70 % 一、选择填空(35分) 1?(2分) 某离心泵入口处真空表的读数为 200mmHg ,当地大气压为101kPa,则泵入口处的绝对压强为( )? A. 74.3kPa; B. 101kPa; C. 127.6kPa? 2?(2分) 水在圆形直管中作滞流流动,流速不变,若管子直径增大一倍,则阻力损失为原来的( )? A. 1/4; B. 1/2; C. 2倍? 3?(4分) 当地大气压为750mmHg时,测得某体系的表压为100mmHg,则该体系的绝对压强为Pa,真空度为Pa? 4?(2分) 一球形石英颗粒,分别在空气和水中按斯托克斯定律沉降,若系统温度升高,则其在水中的沉降速度将,在空气中的沉降速度将? 5?(5分) 套管由Φ57×2.5mm和Φ25×2.5mm的钢管组成,则环隙的流通截面积等于,润湿周边等于,当量直径等于? 6?(2分) 板框压滤机中,最终的过滤速率是洗涤速率的( )? A.一倍 B.一半 C.四倍 D.四分之一

7?(4分) 冷热水通过间壁换热器换热,热水进口温度为90o C,出口温度为50o C,冷水进口温度为15o C,出口温度为53o C,冷热水的流量相同,且假定冷热水的物性为相同,则热损失占传热量的( )? A?5%; B?6%; C?7%; D?8%; 8?(2分) 为了减少室外设备的热损失,保温层外所包的一层金属皮应该是( ) A?表面光滑,颜色较浅; B?表面粗糙,颜色较深; C?表面粗糙,颜色较浅; D?表面光滑,颜色较深; 9?(4分) 黑体的表面温度从300℃升至600℃,其辐射能力增大到原来的倍?10?(1分) 采用多效蒸发的目的是为了提高( )? A. 完成液的浓度; B. 加热蒸汽经济程度; C. 生产能力 11、(1分) 多效蒸发中,蒸汽消耗量的减少是通过增加( )而换取的? A. 传热面积; B. 加热蒸汽压力; C. 传热系数 12?(1分) ( )加料的多效蒸发流程的缺点是料液粘度沿流动方向逐效增大,致使后效的传热系数降低? A. 并流; B. 逆流; C. 平流 13?(1分) 离心泵的调节阀( ) , A.只能安在进口管路; B.只能安在出口管路上; C.安装在进口管路和出口管路上均可; D.只能安在旁路上 14?(1分) 泵的工作点( )? A 由泵铭牌上的流量和扬程所决定; B 即泵的最大效率所对应的点; C 由泵的特性曲线所决定; D 是泵的特性曲线与管路特性曲线的交点?15?(3分) 在旋风分离器中,某球形颗粒的旋转半径为0.4 m,切向速度为15 m/s ?当颗粒与流体的相对运动属层流时,其分离因数K c为?

化工原理期末考试真题及答案

填空题 I. (3分)球形粒子在介质中自由沉降时,匀速沉降的条件是 _粒子所受合力的 代数和为零_。滞流沉降时,其阻力系数=_24/ Rep_. 2― 勺、连续的同种流体内,位于同一水平面上各点的压力均相等。 3. 水在内径为? 105mmX25mm 只管内流动,已知水的粘度为1.005mPa*s ,密度 为1000kg*m3,流速为1m/s ,贝U Re=99502流动类型为湍流。 4. 流体在圆形管道中作层流流动,如果只将流速增加一倍,则阻力损失为原来 的2—倍;如果只将管径增加一倍而流速不变,则阻力损失为原来的1/4倍. 5. 求取对流传热系数常采用 因次分析法,将众多影响因素组合成若干无因次 数群,再通过实验确定各特征数 数之间的关系,即得到各种条件下的 关联 式。 6. 化工生产中加热和冷却的换热方法有_直接换热_,间壁换热和蓄热换热. 7. 在列管式换热器中,用饱和蒸气加热空气,此时传热管的壁温接近饱和蒸汽 侧流体的温度,总传热系数K 接近空气侧流体的对流给热系数。 8. 气液两相平衡关系将取决于以下两种情况: ⑴(2)若p > pe 或Ce > C 则属于吸收过程 9. 计算吸收塔的填料层高度,必须运丽口下三个方面的知识关联计算:_平衡关系 ,物料衡算,传质速率.. 10. 在一定空气状态下干燥某物料能用干燥方法除去的水分为 _自由水分首先除 去的水分为非结合水分不能用干燥方法除的水分为 平衡水分。 II. ,当20E 的水(p =998.2kg/m3,卩=1.005厘泊)在内径为100mm 勺光滑管内流 动时,若流速为1.0m/s 时,其雷诺准数Re 为9.93 x 105;直管摩擦阻力系数入为 0.0178._ 12. 流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是流体具有粘性 13. 计算管道流体局部阻力的方法有:当量长度法;阻力系数法;,其相应的阻力计 14. 过滤是一种分离悬浮在 液体或气体中固体微粒 的操作。 15. 进行换热的两流体,若a 1》a 2时,要提高K 值,应设法提高a 2; 当a 1 "a 2时,要提高K 值,应使 a 1a 2同时提高 。 16. 某间壁换热器中,流体被加热时,圆形管内湍流的传热系数表达式为 0.023 Re 0.8 Pr 0.4.当管内水的流速为0.5m/s 时,计算得到管壁对水的传热系 d 数a =2.61(kw/ (nt K ).若水的其它物性不变,仅改变水在管内的流速,当流速 为1.2m/s 时,此时传热系数a =3.81(kw/ ( nV K ). 17. 强化传热的方法之一是提高 K 值.而要提高K 值则应提高对流传热系数提高 给热系数较小一侧的给热系数. 18. 吸收剂用量增加,操作线斜率增大,吸收推动力增大。 (增大,减小,不变) 19. 双膜理论认为,吸收阻力主要集中在界面两侧的气膜和液膜 之中。 20. 对不饱和湿空气,干球温度大于湿球温度,露点温度小于湿球温度。 算公式为h f 2 l e U d 2g ;,h f 2g

化工原理期末试题-2-答案

徐州工程学院试卷 — 学年第 学期 课程名称 化工原理 试卷类型 考试形式 闭卷 考试时间 100 分钟 命 题 人 年 月 日 教研室主任(签字) 年 月 日 使用班级 教学院长(签字) 年 月 日 班 级 学 号 姓 名 一、单选题(共15题,每题2分,共计30分) 1. 滞流内层越薄,则下列结论正确的是 D A 近壁面处速度梯度越小 B 流体湍动程度越低 C 流动阻力越小 D 流动阻力越大 2. 判断流体流动类型的准数为___ A ____。 A . Re 数 B. Nu 数 C . Pr 数 D . Gr 数 3. 在一水平变径管路中,在小管截面A 和大管截面B 连接一U 形压差计,当流体流过该管 段时,压差计读数R 值反映的是 A A A 、 B 两截面间的压强差 B A 、B 两截面间的流动阻力 C A 、B 两截面间动压头变化 D 突然扩大或缩小的局部阻力 4. 离心泵铭牌上标出的流量和压头数值是 A 。 A. 最大流量下对应值 B. 操作点对应值 C. 计算值 D. 最高效率点对应值 5. 离心泵在一定管路系统下工作时,压头与被输送液体的密度无关的条件是 D A Z 2-Z 1=0 B Σh f = 0 C 22 21022 u u -= D p 2-p 1 = 0 6. 含尘气体,初始温度为30℃,须在进入反应器前除去尘粒并升温到120℃,在流程布置 上宜 A A. 先除尘后升温 B. 先升温后除尘 C. 谁先谁后无所谓 7. 穿过2层平壁的稳态热传导过程,已知各层温差为△t 1=100℃, △t 2=25℃,则第一、二层 的热阻R 1、R 2的关系为_____D______。 A. 无法确定 B. R 1 = 0.25R 2 C. R 1 = R 2 D. R 1 = 4R 2 8. 在蒸汽-空气间壁换热过程中,为强化传热,下列方案中那种在工程上最有效 B A 提高蒸汽流速 B 提高空气流速 C 采用过热蒸汽以提高蒸汽流速 D 在蒸汽一侧管壁上装翅片,增加冷凝面积并及时导走冷凝热。 9. 在吸收操作中,吸收塔某一截面上的总推动力(以气相组成表示)为 A A. Y -Y* B. Y*- Y C. Y -Yi D. Yi - Y 10. 含低浓度溶质的气体在逆流吸收塔中进行吸收操作,若进塔气体流量增大,其他操作条 件不变,则对于气膜控制系统,其出塔气相组成将 A A. 增大 B. 变小 C. 不变 D. 不确定 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 总分 总分 30 15 15 40 100 得分

化工原理试卷及答案

化工原理试卷及答案 1填空题(每空 1 分,共 20 分) 1.某容器内的绝对压强为200 kPa ,当地大气压为101.3 kPa ,则表压为______。 2.在重力沉降操作中,影响沉降速度的因素主要有 、 和 。 3.热量传递的基本方式有 、 和 。 4.吸收因子A 可表示为 ,它是 与 的比值。 5.空气的干球温度为t ,湿球温度为t w ,露点温度为t d ,当空气的相对湿度等于1时,则t 、 t w 和t d 的大小关系为 。 6.吸收操作一般用于分离 混合物,其原理是利用原料中各组分 差异来达到分离的目的;精馏操作则一般用于分离 混合物,其原理是利用原料中各组分的 差异来达到分离的目的。 7.恒定干燥条件下的干燥速率曲线一般包括 阶段和 阶段。 8.全回流(R = ∞)时,精馏段操作线的斜率为 ,提馏段操作线的斜率为 ,对相同的x D 和x W ,部分回流比全回流所需的理论板数 。 一、 选择题(每小题 2 分,共 20 分) 1.不可压缩流体在圆管内作稳定流动,流动速度与管径的关系是 ( ) A . 21221()u d u d = B .2112 2 ()u d u d = C . 11 22 u d u d = D . 12 21 u d u d = 2.离心泵的特性曲线是在哪种情况下测定 ( ) A .效率一定 B .功率一定 C .转速一定 D .管路(l +∑l e )一定 3. 对一台正在工作的列管式换热器,已知α1=11600 W?m -2?K -1 ,α2=116 W?m -2?K -1,要提高总传热系数K ,最简单有效的途径是 ( ) A .设法增大α1 B .设法增大α2 C .同时增大α1和α2 D .不确定 4.在降尘室内,要使微粒从气流中除去的条件是 ( )

化工原理期末试题及答案

模拟试题一 1当地大气压为 745mmHg 测得一容器内的绝对压强为 350mmHg 则真空度为395 mmH?测得另一容器内的表压 强为1360 mmHg 则其绝对压强为 2105mmHg _____ 。 2、 流体在管内作湍流流动时,在管壁处速度为 _0 _______,临近管壁处存在层流底层,若 Re 值越大,则该层厚度 越薄 3、 离心泵开始工作之前要先灌满输送液体,目的是为了防止 气缚 现象发生;而且离心泵的安装高度也不能 够太高,目的是避免 汽蚀 现象发生。 4 、离心泵的气蚀余量越小,则其抗气蚀性能 越强 。 5、 在传热实验中用饱和水蒸汽加热空气,总传热系数 K 接近于 空气 侧的对流传热系数,而壁温接近于 饱和水蒸汽 侧流体的温度值。 6、 热传导的基本定律是 傅立叶定律。间壁换热器中总传热系数K 的数值接近于热阻 大 (大、小)一侧的:?值。 间壁换热器管壁温度t w 接近于:.值 大 (大、小)一侧的流体温度。由多层等厚平壁构成的导热壁面中,所用材料的 导热系数愈小,则该壁面的热阻愈 大 (大、小),其两侧的温差愈 大 (大、小)。 7、 Z= (V/K v a. Q ) .(y 1 -丫2 )/ △ Y m 式中:△ Y m 称 气相传质平均推动力 ,单位是kmol 吸 收质/kmol 惰气;(Y i — Y 2) / △ Y m 称 气相总传质单元数。 8、 吸收总推动力用气相浓度差表示时,应等于 气相主体摩尔浓度 和同液相主体浓度相平衡的气相浓度之 差。 9、 按照溶液在加热室中运动的情况,可将蒸发器分为循环型和非循环型两大类。 10、 蒸发过程中引起温度差损失的原因有:溶液蒸汽压下降、加热管内液柱静压强、管路阻力。 11、工业上精馏装置,由精馏^_塔、冷凝器、再沸器等构成。 12、分配系数k A 是指y A /X A ,其值愈大,萃取效果 量传递相结合的过程。 1、气体在直径不变的圆形管道内作等温定态流动,则各截面上的( 6、某一套管换热器,管间用饱和水蒸气加热管内空气(空气在管内作湍流流动) 13、萃取过程是利用溶液中各组分在某种溶剂中 溶解度的差异 而达到混合液中组分分离的操作。 14、在实际的干燥操作中,常用 干湿球温度计来测量空气的湿度。 15、对流干燥操作的必要条件是 湿物料表面的水汽分压大于干燥介质中的水分分压 ;干燥过程是热量传递和质 越好。 A. 速度不等 B.体积流量相等 C. 速度逐渐减小 D.质量流速相等 2、装在某设备进口处的真空表读数为 -50kPa ,出口压力表的读数为 100kPa , 此设备进出口之间的绝对压强差为 A. 50 B . 150 C . 75 D .无法确定 3、离心泵的阀门开大时,则( B )。A ?吸入管路的阻力损失减小 .泵出口的压力减小 C .泵入口处真空度减小 .泵工作点的扬程升高 4、下列(A )不能实现对往复泵流量的调节。 A .调节泵出口阀的开度 ?旁路调节装置 C .改变活塞冲程 ?改变活塞往复频率 5、已知当温度为 T 时,耐火砖的辐射能力大于铝板的辐射能力,则铝的黑度( )耐火砖的黑度。 A.大于 .等于 C .不能确定 D .小于 ,使空气温度由20 C 升至80 C,

《化工原理下》期中试卷答案(11化工)

word可编辑,欢迎下载使用! 1. 吸收塔的填料高度计算中,N OG反映吸收的难易程度。 2.在气体流量、气相进出口组成和液相进出口组成不变条件下,若减少吸收剂用量,则 操作线将靠近平衡线,传质推动力将减小,若吸收剂用量减至最小吸收剂用量时,意味着完成吸收任务需要的填料高度为无穷高。 3.精馏设计中,当回流比增大时所需理论板数减小增大、减小),同时蒸馏釜中所需加热 蒸汽消耗量增大(增大、减小),塔顶冷凝器中冷却介质消耗量增大(增大、减小)。 4.在精馏塔设计中,进料温度越高,进料状态参数q越小,完成相同的生产任务需 要的理论板数越多,塔底再沸器的热负荷越小。 5要分离乙醇-水共沸物,用恒沸精馏,所加入的第三组分为苯塔底的产物为无水乙醇。 6.在常压操作中,x A=0.2(摩尔分数,下同)的溶液与y A=0.15的气体接触,已知m=2.0,此时 将发生解析过程。 7.操作中的精馏塔,如果进料状态为泡点进料,进料组成为含轻组分0.4(摩尔分数)则 q线方程为:x=0.4 。 8.某二元混合物,进料量为100kmol/h,x F=0.6,要求塔顶产量为60 kmol/h,则塔顶组成 x D最大为100% 。 9.设计时,用纯水逆流吸收有害气体,平衡关系为Y=2X,入塔Y1=0.09,液气比(q n,l/q n,v) =3,则出塔气体浓度最低可降至0 ,若采用(q n,l/q n,v)=1.5,则出塔气体浓度最低可降至0.225 。 10.提馏塔的进料是在塔顶,与精馏塔相比只有提馏段。 11.吸收速率方程中,K Y是以Y- Y* 为推动力的气相总吸收系数,其单位是 kmol/m2 s 推动力。 1.在精馏操作中,进料温度不同,会影响_____B______。 A.塔顶冷凝器热负荷 B. 塔底再沸器热负荷 C. 两者都影响 2.某含乙醇12.5%(质量分数)的乙醇水溶液,其所含乙醇的摩尔比为(B )。 B .0.0559 C 0.0502 3. 填料塔的正常操作区域为 A 。 A.载液区 B .液泛区 C 恒持液量区 D 任何区域 4.某二元混合物,其中A为易挥发组分,液相组成x A=0.4,相应的泡点为t1,气相组成为y A=0.4,相应的露点组成为t2,则 D 。 A t1=t2 B t1t2 D 不能判断 5.二元理想混合液用精馏塔分离,规定产品浓度x D\x W,若进料为x F1最小回流比为Rm1;若进料为x F2时,最小回流比为Rm1现x F1小于x F2,则 B 。 A.Rm1< Rm2 B Rm1>Rm2 C Rm1= Rm2 6. 某一物系,总压一定,三个温度下的亨利系数分别用E1E2 E3 表示,如果E1> E2 >E3 ,则对应的温 度顺序为:A A. t1> t2> t3 B.t1< t2

化工原理试题及答案

化工原理试题及答案(绝密请勿到处宣扬) 12月25日 一、填空题(共15空,每空2分,共30分) 1. 一容器真空表读数为10 kpa,当地大气压强为100 kpa,则此容器的绝对压强和表压强(以kpa计)分别为:(90kpa)和( -10kpa)。 2. 热传导只发生在固体和(静止)的或(滞)流动的流体中。 3. 物体的吸收率越(大),其辐射能力越(大)。(填大或小) 4. 蒸发中以(二次蒸汽)是否再利用而分为单效或多效蒸发。 5. 蒸发中的温度差损失主要由溶液中的(不挥发溶质)、液柱的(静压头)和管路(阻力)所引起的沸点升高三部分组成。 6. 一容器压力表读数为10 kpa,当地大气压强为100 kpa,则此容器的绝对压强(以kpa计)为:(90kpa)。 7. 对于同种流体,自然对流时的对流传热系数比时的(小)。(填大或小) 8. 物体的吸收率越大,其辐射能力越(大),所以黑体的辐射能力比灰体的(大)。(填大或小) 9. 蒸发操作所用的设备称为(蒸发器)。 10. 按二次蒸汽是否被利用,蒸发分为(单效蒸发)和(多效蒸发)。 二、选择题(共5题,每题2分,共10分) 1. 对吸收操作有利的条件是:(D) A. 操作温度高、压强高; B. 操作温度高、压强低; C. 操作温度低、压强低; D. 操作温度低、压强高 2. 精馏塔内上层塔板液相轻组分浓度较下层塔板(A ),液相温度较下层塔板() A. 高,低; B. 低,高; C. 高,高; D. 低,低 3. (D )是塔内气液两相总体上呈逆流流动,而在每块塔板上呈均匀的错流流动。 A. 板式塔的传质意图; B. 板式塔的设计过程; C. 板式塔的恒摩尔流要求; D. 板式塔的设计意图 4. 恒定干燥条件是指湿空气在干燥器内的(C)及与物料的接触方式都不变。 A. 温度、焓值、湿度; B. 流速、压强、湿度; C. 流速、温度、湿度; D. 温度、湿度、压强 5. 对于湿物料的湿含量,下面哪种说法是正确的?(B) A. 平衡水一定是自由水; B. 平衡水一定是结合水; C. 自由水一定是结合水; D. 自由水一定是非结合水 6. 当二组分液体混合物的相对挥发度为( C)时,不能用普通精馏方法分离。当相对挥发度为( A )时,可以采用精馏方法

化工原理考试题及答案I

化工原理考试题及答案 姓名____________班级____________学号_____________成绩______________ 一、填空题: 1.(3分)题号1155 第1章知识点400 难度容易 当20℃的甘油(ρ=1261kg.m,μ=1499厘泊),在内径为100mm的管内流动时,若流速为2.0m.s时,雷诺数Re为_______,流体的流动型态为______。 ***答案*** 168.2 层流 2.(2分)题号2038 第2章知识点100 难度容易 往复压缩机的实际工作循环由_____、_______、______和______四个阶段组成。 ***答案*** 膨胀、吸气、压缩、排气 3.(2分)题号4060 第4章知识点200 难度容易 对流传热膜系数α工程制单位为_____________,SI制单位为_________。 ***答案*** kCal.h.K.m; W/(Km) 二、选择题: 1.(2分)题号1202 第1章知识点400 难度容易 园管的摩擦系数λ=64/Re公式的适用范围是()。 A. 滞流 B. 过渡流 C. 湍流 ***答案*** A 2.(2分)题号2121 第2章知识点500 难度容易 通常所说的离心通风机的风压是指() A. 静风压 B. 动风压 C. 全风压 ***答案*** C 3.(2分)题号4147 第4章知识点400 难度中等 为了提高列管换热器管内流体的α值,可在器内设置()。 A. 分程隔板 B. 折流接板 C. 多壳程 ***答案*** A 三、判断题: 1.(2分)题号3058 第3章知识点100 难度容易 要使固体颗粒在沉降器内从流体中分离出来,颗粒沉降所需要的时间必须大于颗粒在器内的停留时间。() ***答案*** × 四、问答题: 1.(8分)题号3079 第3章知识点300 难度容易 试分析提高过滤速率的因素? ***答案*** 过滤速率为dv/Adθ=△P/rμL推动力/阻力提高过滤速率的方法有: (1)提高推动力△P,即增加液柱压力;增大悬浮液上面压力;在过滤介质下面抽真空。

化工原理下册期末考试试卷及答案A

新乡学院2011 — 2012学年度第一学期 《化工原理》期末试卷A 卷 课程归属部门:化学与化工学院 试卷适用范围:09化学工程与工艺(本科) 、填空(每题1分,共30 分) 1.吸收操作是依据 ,以达到分离均相 气体混合物的目的。 2.干燥速率曲线包括:恒速干燥阶段和 的表面温度等于空气的 阶段。在恒速干燥阶段,物料 温度,所干燥的水分为 3.二元理想物系精馏塔设计,若q n,F 、 饱和蒸汽进料,贝U 最小回流比 水分。 X F 、 X D 、 X w 、 定,将饱和液体进料改为 ,若在相同回流比下,所需的理论板 ,塔釜热负荷 _______ ,塔顶冷凝器热负荷 _____ 4.已知精馏段操作线方程 y=0.75x+0.2,则操作回流比 R= X D = ;提馏段操作线方程y 1.3x 0.021,则X w = 5.若x*-x 近似等于X i - X ,则该过程为 控 制。 ,馏出液组成 6.用纯溶剂逆流吸收,已知q n,l /q n,v =m,回收率为0.9,则传质单元数 N O = 7.蒸馏在化工生产中常用于分离均相 混合物,其分离的依据是根 1 1 8.吸收过程中的总阻力可表示为—— K G k G Hk L 近似为 控制。 ,当H __ 时(很大、很小), 1 -可忽略,则该过程 Hk L 9.在常压下,X A 0.2 (摩尔分数,下同)的溶液与y A m 2,此时将发生 10.在分离乙醇和水恒沸物时,通常采用 无水乙醇从塔 0.15的气体接触,已知 精馏,加入的第三组分 (顶、底)引出。 11.塔的负荷性能图中包括5条线,这5条线包围的区域表示 12.全回流操作时回流比R 等于 13.板式塔漏液的原因是 ,精馏段操作线方程为 ,溢流堰的作用 14当空气相对湿度巾=98%寸.则空气的湿球温度t w 、干球温度t 、露点温度t d 之间的关系为 15.某两组份混合物的平均相对挥发度 2.0,在全回流下,从塔顶往下数对第 n,n 1层塔板取样测得X n 0.3,则y 、选择题(每题2分,共30 分) ,y n 1 1.在恒定干燥条件下将含水 20%(干基,下同)的湿物料进行干燥,开始时 干燥速度恒定, 当干燥至含水量为 5%寸,干燥速度开始下降,再继续干 燥至物料衡重, 水量为( (A ) 5% 并设法测得此时物料含水量为 0.05%,则物料的临界含 ),平衡含水量 ( (B ) 20% (C ) 0.05% (D)4.95%

化工原理期末试题及答案

模拟试题一 1当地大气压为745mmHg测得一容器内的绝对压强为350mmHg,则真空度为395 mmHg。测得另一容器内的 表压强为1360 mmHg,则其绝对压强为2105mmHg ____ 。 2、流体在管内作湍流流动时,在管壁处速度为0 ,临近管壁处存在层流底层,若Re值越大,则该层厚 度越薄 3、离心泵开始工作之前要先灌满输送液体,目的是为了防止气缚现象发生:而且离心泵的安装高度也不能 够太高,目的是避免汽蚀现象发生。4、离心泵的气蚀余量越小,则其抗气蚀性能越强。 5、在传热实验中用饱和水蒸汽加热空气,总传热系数K接近于空气侧的对流传热系数,而壁温接近于 饱和水蒸汽侧流体的温度值。 6、热传导的基本定律是傅立叶定律。间壁换热器中总传热系数K的数值接近于热阻_大(大、小)一侧的:?值。间壁换热器管壁温度t w接近于:?值大(大、小)一侧的流体温度。由多层等厚平壁构成的导热壁面中,所用材料的导热系数愈小,则该壁面的热阻愈大(大、小),其两侧的温差愈大(大、小)。 7、Z=(V/K Y a. Q.(y i —Y2)/ △ Y m,式中:△ Y m称气相传质平均推动力,单位是kmol吸收质/kmol惰气;(Y i—丫2) /△ Y m称气相总传质单元数。 8、吸收总推动力用气相浓度差表示时,应等于气相主体摩尔浓度和同液相主体浓度相平衡的气相浓度之 差。 9、按照溶液在加热室中运动的情况,可将蒸发器分为循环型和非循环型两大类。 10、______________________________________________________________________________________ 蒸发过程中引起温度差损失的原因有:溶液蒸汽压下降、加热管内液柱静压强、管路阻力。____________________________ 11、工业上精馏装置,由精馏塔塔、冷凝器、再沸器等构成。 12、分配系数k A是指』A/X A—,其值愈大,萃取效果越好。 13、萃取过程是利用溶液中各组分在某种溶剂中溶解度的差异而达到混合液中组分分离的操作。 14、在实际的干燥操作中,常用干湿球温度计来测量空气的湿度。 15、对流干燥操作的必要条件是湿物料表面的水汽分压大于干燥介质中的水分分压;干燥过程是热量传递和质 量传递相结合的过程。 1、气体在直径不变的圆形管道内作等温定态流动,则各截面上的( D ) A.速度不等 B.体积流量相等 C.速度逐渐减小 D.质量流速相等 2、装在某设备进口处的真空表读数为-50kPa,出口压力表的读数为100kPa,此设备进出口之间的绝对压强差为 (A A. 50 B. 150 C. 75 D .无法确定 3、离心泵的阀门开大时,则( B )。A ?吸入管路的阻力损失减小 C .泵入口处真空度减小 D .泵工作点的扬程升高 4、下列(A )不能实现对往复泵流量的调节。 A .调节泵出口阀的开度 C .改变活塞冲程D.改变活塞往复频率 5、已知当温度为T时,耐火砖的辐射能力大于铝板的辐射能力,则铝的黑度( B .泵出口的压力减小 B ?旁路调节装置 D )耐火砖的黑度。 ,使空气温度由20 C升至80 C,

化工原理期末考试选择题及答案

1、 在完全湍流时(阻力平方区),粗糙管的摩擦系数 数值 ________ 。 A. 与光滑管一样 B. 只取决于Re C.取决于相对粗糙度 D.与粗糙度无关 2、 某离心泵运行一年后发现有气缚现象,应 _____ 。 A. 停泵,向泵内灌液 B. 降低泵的安装高度 C.检查进口管路是否有泄漏现象 D. 检查出口管路阻力是否过大 3、 液体在两截面间的管道内流动时,其流动方向是 ________ 。 A. 从位能大的截面流向位能小的截面; B. 从静压能大的截面流向静压能小的截面; C. 从动能大的截面流向动能小的截面; D. 从总能量大的截面流向总能量小的截面; 相差较大时,提高总传热系数 K 值的措施 B. 提高大的值; D.提高大的值,同时降低小的值。 5、在空气-蒸汽间壁换热过程中可采用 _____ 方法来提高传热速率最合理。 A. 提高蒸汽速度; B.采用过热蒸汽以提高蒸汽温度; C. 提高空气流速; D.将蒸汽流速和空气流速 都提高。 6沉降室的生产能力与—有关。 \ A. 颗粒沉降速度和沉降室高度; B.沉降面 积; C. 沉降面积和颗粒沉降速度; D. 沉降面积、沉降室高度和颗粒沉降速度。 7、 离心泵的扬程是指泵给予( )液体的有效能量。 A. 1kg B. 1N C. 1m 8、 雷诺数的物理意义表示 __________ 。 A. 粘滞力与重力之比; B.重力与惯性力之比; C.惯性力与粘滞力之比; D.压力与粘滞力之比。 4、冷热两流体的对流给热系数 是 _____ 。 A.提高小的值; C.两个都同等程度提高;

9、为了减少室外设备的热损失,保温层外的一层隔热材料的表面应该 是_________ 。 A. 表面光滑,色泽较浅 B.表面粗糙,色泽较深

化工原理下册期末考试试卷和答案

新乡学院2011 —2012学年度第一学期 《化工原理》期末试卷A卷 课程归属部门:化学与化工学院试卷适用范围:09化学工程与工艺(本科) 题号-一一-二二-三总分 得分 111 1 8.吸收过程中的总阻力可表示为恳仁臥,其中-表 示,当H 时(很大、很小),1 1可忽略,则该过程 Hk L 近似为控制。 9.在常压下,X A 0.2 (摩尔分数,下同)的溶液与y A0.15的气体接触,已知 得分—.评卷人一、填空(每题1分,共30 分) 1. 吸收操作是依据_________________________________ ,以达到分离均相 气体混合物的目的。 2. 干燥速率曲线包括:恒速干燥阶段和___________ 阶段。在恒速干燥阶段,物料 的表面温度等于空气的__________ 温度,所干燥的水分为___________ 水分。 3. 二元理想物系精馏塔设计,若q n,F、X F、X D、X W、一定,将饱和液体进料改为 饱和蒸汽进料,则最小回流比___________ ,若在相同回流比下,所需的理论板 数_______ ,塔釜热负荷________ ,塔顶冷凝器热负荷_________ 。 4. 已知精馏段操作线方程 ______________ y=0.75x+0.2,则操作回流比R ,馏出液组成 X D=_____ ;提馏段操作线方程y 1.3x 0.021,则x w= . m 2,此时将发生_________ 。 10. 在分离乙醇和水恒沸物时,通常采用________ 精馏,加入的第三组分____ , 无水乙醇从塔 ____ (顶、底)引出。 11. 塔的负荷性能图中包括5条线,这5条线包围的区域表示________________ 。 12. 全回流操作时回流比R等于_________ ,精馏段操作线方程为 __________ 。 1 13.板式塔漏液的原因是______________ ,溢流堰的作用__________________ 。 14当空气相对湿度巾=98%寸.则空气的湿球温度t w、干球温度t、露点温度t d 之间的关系为 ____________________ 。 15.某两组份混合物的平均相对挥发度 2.0,在全回流下,从塔顶往下数对第 得分评卷人 选择题(每题2分,共30分) 5. 若x*-x近似等于X i - X,则该过程为_____________ 控制。 6. 用纯溶剂逆流吸收,已知q n,i /q n,v =m,回收率为0.9,则传质单元数 N D=_______ 。 7. 蒸馏在化工生产中常用于分离均相_____________ 混合物,其分离的依据是根据_____________________ 。1. 在恒定干燥条件下将含水20%(干基,下同)的湿物料进行干燥,开始时 干燥速度恒定,当干燥至含水量为5%寸,干燥速度开始下降,再继续干燥至物料衡重,并设法测得此时物料含水量为0.05%,则物料的临界含水量为(),平衡含水量()。 (A)5% (B)20% (C)0.05% (D)4.95%

化工原理习题 含答案

·流体 流动部分 1.某储油罐中盛有密度为960 kg/m 3 的重油(如附图所示),油面最高时离罐底9.5 m ,油面上方与大气相通。在罐侧壁的下部有一直径为760 mm 的孔,其中心距罐底1000 mm ,孔盖用14 mm 的钢制螺钉紧固。若螺钉材料的工作压力为39.5×106 Pa ,问至少需要几个螺钉(大气压力为101.3×103 Pa )? 解:由流体静力学方程,距罐底1000 mm 处的流体压力为 作用在孔盖上的总力为 每个螺钉所受力为 因此 2.如本题附图所示,流化床反应器上装有两个U 管压差计。读数分别为R 1=500 mm ,R 2=80 mm ,指示液为水银。为防止水银蒸气向空间扩散,于右 侧的U 管与大气连通的玻璃管内灌入一段水,其高度R 3=100 mm 。试求A 、B 两点的表压力。 习题2附图 习题1附图

解:(1)A点的压力 (2)B点的压力 3、如本题附图所示,水在管道内流动。为测量流体压力,在管道某截面处连接U管压差计,指示液为水银,读数R=100毫米,h=800mm。为防止水银扩散至空气中,在水银液面上方充入少量水,其高度可忽略不计。已知当地大气压为101.3KPa试求管路中心处流体的压力。 解:设管路中心处流体的压力为p P A =P A P + ρ 水gh + ρ 汞 gR = P P=p 0- ρ 水 gh - ρ 汞 gR =(101.3×103-1000×9.8x0.8 - 13600×9.8×0.1) P=80.132kpa 4、如本题附图所示,高位槽内的水位高于地面7 m,水从φ108 mm×4 mm的管道中流出,管路出口高于地面1.5 m。已知水流经系统的能量损失可按∑h f=5.5u2计算,其中u为水在管内的平均流速(m/s)。设流动为稳态,试计算(1)A-A'截面处水的平均流速;(2)水的流量(m3/h)。

化工原理考试题及答案

化工原理 试题与答案 北村(奥力体育)复印店

化工原理考试题及答案 姓名____________班级____________学号_____________成绩______________ 一、填空题: 1.(2分)悬浮液属液态非均相物系,其中分散内相是指_____________;分散外相是指______________________________。 2.(3分)悬浮在静止流体中的固体微粒在重力作用下,沿重力方向作自由沿降时,会受到_____________三个力的作用。当此三个力的______________时,微粒即作匀速沉降运动。此时微粒相对于流体的运动速度,称为____________ 。 3.(2分)自由沉降是 ___________________________________ 。 4.(2分)当微粒在介质中作自由沉降时,若粒子沉降的Rep相同时,球形度越大的微粒,介质阻力系数越________ 。球形粒子的球形度为_________ 。 5.(2分)沉降操作是使悬浮在流体中的固体微粒,在 _________力或__________力的作用下,沿受力方向发生运动而___________ ,从而与流体分离的过程。 6.(3分)球形粒子在介质中自由沉降时,匀速沉降的条件是_______________ 。滞流沉降时,其阻力系数=____________. 7.(2分)降尘宝做成多层的目的是____________________________________ 。 8.(3分)气体的净制按操作原理可分为_____________________________________ ___________________.旋风分离器属_________________ 。 9.(2分)过滤是一种分离悬浮在____________________的操作。 10.(2分)过滤速率是指___________________________ 。在恒压过滤时,过滤速率将随操作的进行而逐渐__________ 。 11.(2分)悬浮液中加入助滤剂进行过滤的目的是___________________________ ___________________________________________________。 12.(2分)过滤阻力由两方面因素决定:一方面是滤液本身的性质,即其_________;另一方面是滤渣层本身的性质,即_______ 。 13.(2分)板框压滤机每个操作循环由______________________________________五个阶段组成。 14.(4分)板框压滤机主要由____________________________________________,三种板按 ________________的顺序排列组成。 1—2—3—2—1—2—3—2—1 15.(3分)某板框压滤机的框的尺寸为:长×宽×厚=810×810×25 mm,若该机有10块框,其过滤面积约为_________________ m。 16.(4分)板框压滤机采用横穿洗涤滤渣,此时洗穿过____层滤布及____个滤框厚度的滤渣,流经过长度约为过滤终了滤液流动路程的____倍,而供洗液流通的面积又仅为过滤面积的____。

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