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44. 用清水逆流吸收混合气体中的有害组分A。混合气流量为1500Nm3/h，其中A的含量为0.05（摩尔分率），已知平衡关系为Y=1.4，总体积吸收系数KYα=20Kmol/(m3.h)，塔径为0.8m。若取吸收剂用量为最小吸收剂用量的1.2倍，组分的回收率不低于96%，求：

（1）塔液相组成；（2）传质单元数；（3）填料层高度

45. 在一逆流吸收塔中用三乙醇胺水溶液吸收混于气态烃中的H2S，进塔气相含H2S2.91%（体积），要求

*

吸收率不低于99%，操作温度300K，压强为101.33kPa，平衡关系为Y=2X，进塔液体为新鲜溶剂，出塔液体中H2S浓度为0.013kml(H2S)/kmol（溶剂）。已知单位塔截面上单位时间流过的惰性气体量为0.015kmol/(m2.s)，气相体积吸收总系数为0.000395kmol/(m3.s.kPa)。求所需填料层高度。

46. 一逆流吸收塔中用三乙醇胺水溶液吸收混于气态烃中的H2S，进塔气相含H2S2.91%（体积），要求吸收率不低于99%，操作温度300K，压强为101.33kPa，平衡关系为Y*=2X，进塔液体为新鲜溶剂，出塔液体中H2S浓度为0.013kml(H2S)/kmol（溶剂）。已知单位塔截面上单位时间流过的惰性气体量为0.015kmol/(m2.s)，气相体积吸收总系数为0.000395kmol/(m3.s.kPa)。求所需填料层高度。

3

47. 在直径为0.8米的填料塔中，用1200Kg/h的清水逆流吸收空气和SO2，混合气量为1000m（标准）/h，混合气含SO21.3%（体积），要求回收率为99.5%，操作条件为20℃、1atm，平衡关系为y=0.75x，总体积

3

传质系数KYα=0.055Kmol/(m.s.atm)，求液体出口浓度和填料高度。

2

48. 在逆流操作的填料吸收塔中用清水吸收空气中的氨。空气的质量流速为2900kg/m.h，气相总体积吸收

3

系数为Kyα=250kmol/m.h，氨的回收率为0.9，入塔的气体浓度与出塔吸收液相平衡的气相浓度的1.25倍，求填料层高度。

49. 在逆流操作的填料吸收塔中，用纯溶剂吸收混合气中的溶质组分A，操作条件下的气液平衡关系可表示为Y*=mX（X，Y为摩尔比）。吸收剂用量为最小用量的1.5倍，气相总传质单元高度HOG为1.2m。若要求吸收率为90%，求所需填料层高度。

第三章 气液分离设备

一、选择题

1. 下述说法中错误的是（ D ）。

A.板式塔内气液逐级接触，填料塔内气液连续接触 B.精馏用板式塔，吸收用填料塔 C.精馏既可以用板式塔，又可以用填料塔 D.吸收既可以用板式塔，也可以用填料塔 2 3.

2. 下列属于错流塔板的有（ ）。

A.栅板 B.浮阀塔板 C.淋降板 D.泡罩塔板

3. 下面三类塔板相比较，操作弹性最大的是 B ，单板压降最小的是 A ，造价最低的是

A 。

A.筛板塔 B.浮阀塔 C.泡罩塔

4. 在板式塔设计中，加大板间距，负荷性能图中有关曲线的变化趋势是：液泛线 A ，雾沫夹带线 A ，漏液线 B 。

A.上移 B.不变 C.下移 D.不确定

二、填空题

1. 填料的种类很多，大致可分为实体填料和网体填料两大类，请写出三种常见的填料的名称___________、___________、_______________。

2. 填料塔的塔径与填料直径之比不能太小，一般认为比值至少要等于_______。填料塔适宜的空塔气速一般可取_______气速的50%~80%。

3. 筛板塔两相接触的传质面积为 。若处理的液体量很大或塔径很大时，一般采用 ，以达到 的目的。

4. 板式塔与填料塔比较：精馏操作中，对易起泡体系应选用 塔更适合；对热敏性物系，精馏塔此时应选用 塔更适合。

5. 填料塔的持液量增加，则压降 ，动力消耗 ，汽液允许流速度 。

6. 写出三种常见填料的名称 _______、____________、________ 。 7. 写出三种常用板式塔的名称 、 、 。

8. 在浮阀塔的负荷性能图中，塔的适宜操作范围通常是由下列5条边界线圈定的；雾沫夹带线：液泛线：_____________、_____________、____________。

9. 塔板负荷性能图由 、 、 、 、 线所组成。 10. 板式塔的全塔效率是指 与 之比。

11. 实体填料的类型有（写出三种）

12. 板式塔的三种不正常操作现象是 、 和 。

13. 式塔的单板效率是指气相（或液相） 与 之比。

14. 生产中常用的三种塔板型式是 。

15. 板式塔的设计原则是：总体上______________________________________ ，在每层塔板上_________________________________。

16. 请说出三种填料的名称：__________、__________、__________。

17. 气体通过塔板的阻力可视作是__________的阻力和_____________的阻力之和。

18. 评价气液传质设备性能的主要指标是 、 、 、 和 。

19. 按结构塔设备分为 和 。按气液接触方式分为 和 。填料塔是 接触式气液传质设备，塔内 为连续相， 为分散相。错流板式塔是 接触式气液传质设备，塔内 为连续相， 为分散相。

20. 工业上应用最广泛的板式塔类型 、 、 、 和 。

21. 板式塔操作中可能出现的非理想流动有 、 、 、 和 。

22. 板式塔设计中，加大板间距的优点是 和 。缺点 。

23. 板式塔的负荷性能图由型 、 、 、 和 五条曲线包围的区域构成。

24. 负荷性能图的作用是 、 和 。

25. 评价填料性能优略的主要参数为 、 和 。

26. 在填料塔的?P/z?u曲线上，有 和 两个折点，该两个折点将曲线分为三个区，它们分别是 、 、 ；塔的操作应在 。

三、计算题

四、简答题

1. 塔板负荷性能图是由哪几条线组成的？

第四章 萃取

一、选择题

1. 与单级萃取相比，如溶剂比、萃取比、萃取相浓度相同，则多级逆流萃取可使萃余分率

（ ）。

Ａ.增大； Ｂ.减小; Ｃ.基本不变; Ｄ.增大、减小均有可能。

2. 在B-S部分互溶的萃取过程中，若加入的纯溶剂量增加而其他操作条件不变，则萃取液

浓度ｙ’（ ）。

Ａ.增大； Ｂ.减小; Ｃ.不变; Ｄ.变化趋势不确定。 3. 以下不属于萃取相平衡关系的曲线为（ ）。 A.溶解度曲线 B.操作线 C.联接线 D.分配曲线 4. 在进行萃取操作时，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

5. 在B、S部分互溶物系中加入溶质A，将使B、S互溶度( )；降低操作温度，B、S

互溶度将( )

A.增大 B.减小 C.不变 D.无法判断

6. 对B、S部分互溶物系进行单级萃取，若原料液量及组成不变，而萃取剂S的量增加时，

萃取相组成( )，萃取液组成( )

A.增大 B.减小 C.不变 D.无法判断

7. 在萃取过程中，若F代表原料液量，S代表萃取剂量，M代表混合液量，E代表萃取相量，R代表萃余

相量，则（ ）

A、F+R=M B、F+S=M C、F+E=M D、S+E=M

‘’

8. 在萃取过程中，若F代表原料液量，S代表萃取剂量，E代表萃取液量，R代表萃余液量，则有（ ）

‘’‘’‘’

A、S+R=F B、E+S=F C、R+E=F D、S+E=R

‘’

9. 在萃取过程中，若F代表原料液量，S代表萃取剂量，E代表萃取液量，R代表萃余液量，则有（ ）

‘’‘’‘’

A、S+R=F B、E+S=F C、R+E=F D、S+E=R

10. 在单级萃取中，在保持原料液组成xF及萃余相组成xA不变的条件下，用含有少量溶质A的萃取剂代

‘‘

替纯溶剂，则萃取相组成yA将 ，萃取液与萃余液量E/R的比值将 。 A.增大 B.不变 C.降低 D.不一定

11. 用萃取剂S对A、B混合液进行单级萃取，当萃取剂用量加大时（F、xF保持不变），则所得萃取液的

‘

组成yA将 ，萃取率将 。

A.增大 .B.减小 C.不变 D.不一定

12. 对于一定的物系，影响萃取分离效果的主要因素是 与 。 A.温度 B.原料液量F C.萃取剂量S D.溶剂比S/F

二、填空题

1. 稀释剂B与萃取剂S的互溶度愈 ，操作温度愈 ，两相区面积就愈 ，愈不利于萃取分离。 2. 在萃取塔实验中，维持塔内两相界面稳定的较好一种方法是

________________________________________。

3. 在多级错流萃取过程的计算中，每使用一次平衡关系（即联结线），说明需要 。 4. 三角形坐标图上任一边上的点代表一个 元混合液组成点，三角形内的任一点代表一个 元

混合液组成点，三角形的任一顶点代表一个 组成点，

5. 在多级逆流萃取中，欲达到同样的分离程度，溶剂比愈大则所需理论级数愈 。 6. 萃取是利用 的过程。

7. 在单级萃取器中用纯溶剂S提取两组分混合液中的组分A，测得萃取相和萃余相中组分A的质量分率

分别为0.39和0.20。操作条件下B与S可视为不互溶，则组分A的分肥系数kA

8. = ，溶剂的选择性系数β= 。

9. 萃取操作中，稀释剂与萃取剂的互溶度愈 ，选择性系数β愈 ，得到的萃取液组成

愈 。

10. 萃取剂S与稀释剂的B的互溶度愈 ，分层区面积愈 ，可能得到的萃取液的

最高组成ymax愈 。

‘11. 若萃取相和萃余相在脱溶剂后具有相同的组成，并且等于原料液的组成，则说明萃取剂的选择性系数

β= 。

12. 当萃取剂的用量为最小时，将出现 ，此时所需的理论级数为 。

13. 选择萃取剂应考虑的主要因素有 、 、 14. 与 。

15. 萃取中根据两相接触方式的不同，分为 和 ；根据加料方式的不同，级

式萃取又分为 、 和 。

16. 多级错流萃取的特点是 、 、和 。 17. 多级逆流萃取的特点是 、 、 和 。 18. 为提高萃取分离效果，分散相应选择 与 的液相。

三、计算题

1. 在多级逆流萃取设备中，将A、B混合物进行分离，纯溶剂S的用量为40kg/h。B与S完全不互溶，

稀释剂B为60kg/h，分配系数K?YA/XA?1.5（Y、X均为质量比）进料组成XF=0.425kgA/kgB，要求最终组成Xn?0.075kgA/kgB，试求所需的理论级数n。

2. 用纯溶剂S对A、B两组分混合液进行萃取分离。在操作条件下B、S可视为完全不互溶，且质量比表

示相组成的分配系数K=4。已知：混合液由100gB及15gA组成，试比较如下三种操作所得最终萃余相的组成。

（1） 用100gS进行单级萃取；

（2） 用100gS等分两份进行错流萃取； （3） 用100gS进行两级逆流萃取。

3. 用高度为6m的填料塔中用纯溶剂S萃取A、B混合液中的溶质A。操作条件下B、S可视为完全不互溶，

两相的平衡方程为Y=0.8X（Y、X均为质量比组成，下同），要求从XF=0.65降至Xn?0.05，操作溶剂比S/B=1.25，试求：

（1） 溶剂实际用量为最小用量的倍数； （2） 填料层的HOR及HETS。

4. 用纯溶剂45在单级萃取器中处理A、B两组分混合液。料液处理量为30，其中组分A的质量比组成为

XF=0.3。操作条件下组分B、S可视为完全不互溶，且两相的平衡方程为Y=1.2X。试求组分A的萃出率φA。

5. 对于上题的体系，为提高组分A的回收率，特设计三种方案，即： （1） 用45kg/h的萃取剂等分两份进行两级错流萃取； （2） 用45kg/h的萃取剂等分两份进行两级逆流萃取； （3） 在传质单元数NOR=2的填料塔中进行逆流萃取。

6. 用高度为4m的逆流萃取塔中用水作萃取剂处理乙醛和甲苯的混合液。原料液处理量为1200，其中乙

醛的质量分率为0.05，要求最终萃余相中乙醛含量不高于0.005，操作溶剂比（S/R）为0.455。操作条件下水和甲苯可视为完全不互溶，且两相的平衡方程为Y=2.2X（Y、X均为质量比组成，下同），试求：

1. 操作溶剂比为最小溶剂比的的倍数及水的用量；

2. 填料层的HOR及理论级当量高度要求从XF=0.65降至Xn?0.05，操作溶剂比S/B=1.25，HETS。