传质分离过程
传质分离过程
1.分离过程可以定义为借助于物理、化学、电学推动力实现从混合物中选择性的分离某
些成分的过程。
2.分离过程可分为机械分离和传质分离两大类。机械分离的对象是两相以上的混合物。
传质分离过程用于各种均相混合物的分离。特点是有能量传递现象发生。
3.传质分离过程分为平衡分离过程和速率分离过程。
4.相平衡的准则为各相的温度、压力相同，各组分的逸度也相等。
5.相平衡的表示方法有相图、相平衡常数、分离因子。
6.维里方程用来计算气相逸度系数。
7.闪蒸是连续单级蒸馏过程。
8.指定浓度的组分成为关键组分，其中易挥发的成为轻关键组分，难挥发的成为重关键
组分。
9.若溜出液中除了重关键组分外没有其他重组分，而釜液重除了轻关键组分外没有其他
轻组分，这种情况称为清晰分割。
10.多组分精馏与二组分精馏在浓度分布上的区别可以归纳为：在多组分精馏中，关键组
分的浓度分布有极大值；非关键组分通常是非分配的，即重组分通常仅出现在釜液中，轻组分仅出现在溜出液中；重、轻非关键组分分别在进料板下、上形成接近恒浓的区域；全部组分均存在于进料板上，但进料板浓度不等于进料浓度。塔内各组分的浓度分布曲线在进料板处是不连续的。
11.最小回流比是在无穷多塔板数的条件下达到关键组分预期分离所需要的回流比。
12.特殊精馏分为萃取精馏（加入的组分称为溶剂）、共沸精馏、加盐精馏。
13.气体吸收是气体混合物一种或多种溶质组分从气相转移到液相的过程。解吸为吸收的
逆过程，即溶质从液相中分离出来转移到气相的过程。
14.吸收过程按溶质数可以分为单组分吸收和多组分吸收；按溶质与液体之间的作用性质
可以分为物理吸收和化学吸收；按吸收温度状况可以分为等温吸收和非等温吸收。
15.吸收的推动力是气相中溶质的实际分压与溶液中溶质的平衡蒸气压力之差。
16.难溶组分即轻组分一般只在靠近塔顶的几级被吸收，而在其余级上变化很小。易溶组
分即重组分主要在塔底附近的若干级上被吸收，而关键组分才在全塔范围内被吸收。
17.吸收塔的操作压力、操作温度和液气比是影响吸收过程的主要参数。操作压力越大吸
收率越大，操作温度越低吸收率越大。液气比越大吸收率越大。
18.超临界流体萃取是一种以超临界流体作为萃取剂，从固体或液体中提取出待分离的高
沸点或热敏性物质的新型萃取技术。超临界流体是状态处于高于临界温度、压力条件下的流体，它具有低粘度、高密度、扩散系数大、超强的溶解能力等特性。与传统的溶液萃取的优势：超临界流体具有极强的溶解能力，能实现从固体中提取有效成分；
可通过温度、压力的调节改变超临界流体的溶解能力的大小，因而超临界流体萃取具有较好的选择性；超临界流体传质系数大，可大大缩短分离时间；萃取剂的分离回收容易。
19.二氧化碳是最理想的超临界流体。
20.超临界流体的典型萃取流程：等温法、等压法、吸附法。
21.反胶团萃取有效的解决了溶剂萃取过程中蛋白质不溶于有机溶剂和易变性、失活的问
题。
22.吸附是指流体与固体多孔物质接触时，流体中的一种或多种组分传递并附着在固体
内、外表面形成单分子层或多分子层的过程。
23.物理吸附与化学吸附的判断方法：物理吸附热与冷凝热的数量级相同，而化学吸附热
与其反应热的数量级相同；适宜温度和压力条件下，所有气体——固体体系中都将发生物理吸附，而化学吸附只有当气体分子与吸附剂表面能形成化学键时才发生；物理吸附的吸附质分子可通过降低压力的方法解吸，而化学吸附的吸附质分子的解吸要困难得多，往往是不可逆的；物理吸附可以是单分子层吸附也可以是多分子层吸附，而化学吸附通常只是单分子层吸附，某些情况下，化学吸附单分子层还可能发生物理吸附；物理吸附瞬时发生，而化学吸附一般需要达到一定的活化能才发生。
24.常用的有机吸附剂有活性炭，常用的无机吸附剂有硅胶、氧化铝、硅藻土。
25.膜分离是以天然或合成薄膜为质量分离剂，以压力差、化学位差等为推动力，根据液
体或气体混合物的不同组分通过膜的渗透率的差异实现组分的分离、分级、提纯或富集的过程。
26.膜的分离性能主要用选择性和透过性来表示。
27.膜分离按分离体系的状态可以分为气体膜分离过程、液体膜分离过程等。
28.反渗透，纳滤，超滤，微滤。
29.分离过程的最小功表示了分离过程耗能的最低限。最小分离功的大小标志着物质分离
的难易程度。
2012年下学期传质分离背诵纲要整理
分离过程：机械分离（分离对象是有两项以上所组成的混合物）过滤，沉降，离心分离，旋风分离，静电除尘
传质分离（用于各种均相混合物的分离，有质量传递形象），平衡分离过程和速率分离过程
平衡分离过程借助分离媒介（热能，溶剂或吸附剂），是均相混合物系统变成两相混合物系统。再以混合物中各组分在处于相平衡的两相中不等同的分配性质为依据而实现。（闪蒸，部分冷凝，普通精馏，萃取精馏，共沸精馏，吸收，解吸，结晶，凝聚，浸取，吸附，离子交换，泡沫分离等）
速率分离过程在某种推动力（浓度差，温度差，压力差，电位差等的作用下，又是在学则透过性膜的作用下，利用各组分扩散速度的差异实现组分的分离。（微滤，超滤，反渗透，渗析和电渗析等）
相平衡是指混合物所形成的若干相保持物理平衡而共存的状态。
相平衡的准则：各相的温度，压力相同，各组分的逸度也相等。
相平衡的判断依据：相图，相平衡常数，分离因子（相对挥发度）
普瓦廷因子是校正压力偏离饱和蒸汽压的影响。
溶剂在萃取精馏中的作用是使原有组分的相对挥发度按所希望的方向改变，并有尽可能大的相对挥发度。
气体吸收：气体混合物一种或多种溶剂组分从气相转移到液相的过程
解吸：溶质从液相中分离出来转移到气相中。
吸收过程：单组分吸收和多组分吸收，物理吸收和化学吸收，等温吸收和分等温吸收
吸收的推动力：气相中溶质的实际分压与溶液中溶质的平衡蒸汽压力之差。
吸收塔操作压力大利于吸收，温度高不利于吸收，液气比大利于吸收，塔板数多利于吸收。超临界流体的特点：低粘度，高密度，扩散系数大，超强的溶解能力等
二氧化碳是最理想的超临界流体
经典的萃取流程：等温法，等压法，吸附法。
反胶团萃取是生物技术领域中分离和纯化生物大分子的一项重要技术。
吸附是指流体（气体或液体）与固体多孔物质接触时，流体中的一种或多种组分传递到多孔物质外表面和微孔内表面并附着在这些表面上形成单分子层或多分子层的过程。
吸附剂对不同吸附质的吸附能力也不同
理化指标物理吸附化学吸附
吸附作用力范德华力化学键
吸附热接近于液化热接近于化学反应热选择性低高
吸附层单或多分子层单分子层
吸附速率快，活化能小慢，活化能大
可逆性可逆不可逆
发生吸附温度低于吸附质临界温度远高于吸附质沸点活性剂：活性炭，活性氧化铝，硅胶和硅藻土，沸石分子筛，吸附树脂。
平均粒度为相当于筛下累积质量比为定值（常取做50%）除的筛孔尺寸值。
膜分离：以天然或合成薄膜为质量分离剂，以压力差、化学位差等为推动力，根据液体或气体混合物的不同组分通过膜的渗透率的差异实现组分的分离、分级、提纯或富集的过程。膜的两个特性：第一：膜必须具有两个界面，分别与上游侧与下游侧的流体物质互
相接触。
第二：膜应具有选择透过性。
膜的特性主要由选择性和透过性来表示。
反渗透应用范围：脱出溶剂中所有溶质或溶质浓缩
纳滤：脱出低分子有机物或浓缩低分子有机物
超滤: 脱出溶剂中大分子或大分子与小分子溶质分离
微滤：脱出或浓缩液体中的颗粒
分离过程的最小功表示了分离过程耗能的最低限。
分离功的大小标志着分离物质分离的难易程度。
30.
传质分离过程
传质分离过程 1.分离过程可以定义为借助于物理、化学、电学推动力实现从混合物中选择性的分离某 些成分的过程。 2.分离过程可分为机械分离和传质分离两大类。机械分离的对象是两相以上的混合物。 传质分离过程用于各种均相混合物的分离。特点是有能量传递现象发生。 3.传质分离过程分为平衡分离过程和速率分离过程。 4.相平衡的准则为各相的温度、压力相同，各组分的逸度也相等。 5.相平衡的表示方法有相图、相平衡常数、分离因子。 6.维里方程用来计算气相逸度系数。 7.闪蒸是连续单级蒸馏过程。 8.指定浓度的组分成为关键组分，其中易挥发的成为轻关键组分，难挥发的成为重关键 组分。 9.若溜出液中除了重关键组分外没有其他重组分，而釜液重除了轻关键组分外没有其他 轻组分，这种情况称为清晰分割。 10.多组分精馏与二组分精馏在浓度分布上的区别可以归纳为：在多组分精馏中，关键组 分的浓度分布有极大值；非关键组分通常是非分配的，即重组分通常仅出现在釜液中，轻组分仅出现在溜出液中；重、轻非关键组分分别在进料板下、上形成接近恒浓的区域；全部组分均存在于进料板上，但进料板浓度不等于进料浓度。塔内各组分的浓度分布曲线在进料板处是不连续的。 11.最小回流比是在无穷多塔板数的条件下达到关键组分预期分离所需要的回流比。 12.特殊精馏分为萃取精馏（加入的组分称为溶剂）、共沸精馏、加盐精馏。 13.气体吸收是气体混合物一种或多种溶质组分从气相转移到液相的过程。解吸为吸收的 逆过程，即溶质从液相中分离出来转移到气相的过程。 14.吸收过程按溶质数可以分为单组分吸收和多组分吸收；按溶质与液体之间的作用性质 可以分为物理吸收和化学吸收；按吸收温度状况可以分为等温吸收和非等温吸收。 15.吸收的推动力是气相中溶质的实际分压与溶液中溶质的平衡蒸气压力之差。 16.难溶组分即轻组分一般只在靠近塔顶的几级被吸收，而在其余级上变化很小。易溶组 分即重组分主要在塔底附近的若干级上被吸收，而关键组分才在全塔范围内被吸收。 17.吸收塔的操作压力、操作温度和液气比是影响吸收过程的主要参数。操作压力越大吸 收率越大，操作温度越低吸收率越大。液气比越大吸收率越大。 18.超临界流体萃取是一种以超临界流体作为萃取剂，从固体或液体中提取出待分离的高 沸点或热敏性物质的新型萃取技术。超临界流体是状态处于高于临界温度、压力条件下的流体，它具有低粘度、高密度、扩散系数大、超强的溶解能力等特性。与传统的溶液萃取的优势：超临界流体具有极强的溶解能力，能实现从固体中提取有效成分； 可通过温度、压力的调节改变超临界流体的溶解能力的大小，因而超临界流体萃取具有较好的选择性；超临界流体传质系数大，可大大缩短分离时间；萃取剂的分离回收容易。 19.二氧化碳是最理想的超临界流体。 20.超临界流体的典型萃取流程：等温法、等压法、吸附法。 21.反胶团萃取有效的解决了溶剂萃取过程中蛋白质不溶于有机溶剂和易变性、失活的问 题。 22.吸附是指流体与固体多孔物质接触时，流体中的一种或多种组分传递并附着在固体 内、外表面形成单分子层或多分子层的过程。
贾绍义《化工传质与分离过程》(第2版)配套模拟试题及详解(一)【圣才出品】
贾绍义《化工传质与分离过程》（第2版）配套模拟试题及详解（一） 一、选择题（每题3分，共15分） 1．利用气体混合物各组分在液体中溶解度的差异而使气体中不同组分分离的操作称为（ ）。 A ．蒸馏 B ．萃取 C ．吸收 D ．解吸 【答案】C 2．操作中的精馏塔，若维持 及进料位置不变，而减小，则有（ ）。 A ．D 增大，R 减小 B ．D 不变，R 增加 C ． D 减小，R 增加 D ．D 减小，R 不变 【答案】C 【解析】精馏段板数不变，所以当x F 减小时，为维持x D 不变，必须加大回流比，以提高精馏段塔板的分离能力。 又因不变，q 、F 不变，故随着R 增加，D 必减小。
3．若萃取相和萃余相在脱除溶剂后均与原料液的组成相同，则所用萃取剂的选择性系数（）。 A．小于1 B．大于1 C．不确定 D．等于1 【答案】D 4．在恒定干燥条件下，将含水20％的湿物料进行干燥，开始时干燥速率恒定，当干燥至含水量为5％时，干燥速率开始下降，再继续干燥至物料恒重，并测得此时物料含水量为0.05％，则物料的临界含水量为（）。 A．5％ B．20％ C．0.05％ D．4.55％ 【答案】A 5．间歇干燥过程将某湿物料由含水量0.25kg水/kg绝干物料降至0.05kg 水/kg绝 于物料，测出物料的平衡含水量为0.007kg水 /kg绝于物料，物料的平衡分压保持 的最小含水量X＝0.2kg水/kg绝干物料，干燥过程的临界含水量为 kg水/kg绝干物料，则降速阶段除去的结合水量为（）。A．0.2kg水/kg绝干物料
B．0.15kg水/kg绝干物料 C．0.16kg水/kg绝干物料 D．0.01kg水/kg绝干物料 【答案】B 二、填空题（每题4分，共20分） 1．在吸收操作过程中，保持气、液相流量、气相进口组成不变，若液相进口浓度降低，则塔内平均传质推动力将______，气相出口浓度将______。 【答案】增大；减小 2．在低浓度难溶气体的逆流吸收塔中，若其他条件不变而入塔液体量增加，则此塔的液相传质单元数N OL将______，而气相总传质单元数N OG将______，气体出口浓度将______。 【答案】减少；不变；降低 3．对填料塔气膜控制的逆流吸收过程，如其他操作条件不变，将气液流量同比例减小，则气体出塔组成y2将______，液体出塔组成x1将______。 【答案】不变；不变 4．设计连续精馏塔时，欲保持馏出液组成x D和易挥发组分的回收率不变，试定性判断改变如下操作参数（其他参数不变）时所需理论板将如何变化：
传质分离课后习题
第一章 绪论 1. 列出5种使用ESA 和5种使用MSA 的分离操作。 答：属于ESA 分离操作的有精馏、萃取精馏、吸收蒸出、再沸蒸出、共沸精馏。 属于MSA 分离操作的有萃取精馏、液-液萃取、液-液萃取（双溶剂）、吸收、吸附。 2. 比较使用ESA 与MSA 分离方法的优缺点。 答：当被分离组分间相对挥发度很小，必须采用具有大量塔板数的精馏塔才能分离时，就要考虑采用萃取精馏（MSA ），但萃取精馏需要加入大量萃取剂，萃取剂的分离比较困难，需要消耗较多能量，因此，分离混合物优先选择能量媒介(ESA)方法。 3. 气体分离与渗透蒸发这两种膜分离过程有何区别？ 答：气体分离与渗透蒸发式两种正在开发应用中的膜技术。气体分离更成熟些，渗透蒸发是有相变的膜分离过程，利用混合液体中不同组分在膜中溶解与扩散性能的差别而实现分离。 4. 海水的渗透压由下式近似计算：π=RTC/M ，式中C 为溶解盐的浓度，g/cm 3；M 为离子状态的各种溶剂的平均分子量。若从含盐0.035 g/cm 3的海水中制取纯水，M=31.5，操作温度为298K 。问反渗透膜两侧的最小压差应为多少kPa? 答：渗透压π=RTC/M ＝8.314×298×0.035/31.5=2.753kPa 。 所以反渗透膜两侧的最小压差应为2.753kPa 。 5. 假定有一绝热平衡闪蒸过程，所有变量表示在所附简图中。求： （1） 总变更量数Nv; （2） 有关变更量的独立方程数Nc ； （3） 设计变量数Ni; （4） 固定和可调设计变量数Nx , Na ； （5） 对典型的绝热闪蒸过程，你 将推荐规定哪些变量？ 思路1： 3股物流均视为单相物流， 总变量数Nv=3(C+2)=3c+6 独立方程数Nc 物料衡算式 C 个 热量衡算式1个 ；相平衡组成关 系式C 个；1个平衡温度等式；1个平衡压力等式 共2C+3个；故设计变量 F zi T F P F V , yi ,Tv , Pv L , x i , T L , P L 习题5附图
传质与分离过程考试试卷(英文)华工
诚信应考,考试作弊将带来严重后果！ 华南理工大学期末考试 《mass transfer and separation process 》试卷 A 注意事项：1. 考前请将密封线内填写清楚； 2. 所有答案请直接答在试卷上(或答题纸上)； 3．考试形式：开（闭）卷； 1. (40 points) Fill in the blanks or choose the correct answer (1) The diffusivities of gases are proportional to ( 1.5 ) power of absolute temperature and are ( inversely proportional to ) pressure of the system. (2) The relation between the flux and the driving force of mass transfer for the equimolar diffusion is ( )(21c c D N --=δ ) (3) Rising the pressure in an absorption process of gas, the Henry ’s constant m will ( decrease ), and the rate of absorption will ( increase ) (4)For a separation process in which relative volatility α =1, the compositions of component A would be ( the same ) in both phases, separation is ( not possible ) when this occurs. (5) At the azeotropic point,both the vapor and the liquid in equilibrium have ( the same ) composition. It is ( not possible ) to separate the azeotropic mixtures by using ordinary distillation. (6) The definition of ideal stage is: (the vapor stream and liquid stream leaving the stage are in equilibrium ) (7) The separations of binary mixtures by a distillation operation are based on differences in vapor- and liquid-phase compositions arising from the ( partial vaporization ) of a liquid mixture or the ( partial condensation ) of a vapor mixture. (8)The difference between the actual plate and the ideal plate is corrected by ( plate efficiency ) (9) In general, the liquid rate for the absorber should be ( D ) times the minimum
07传质与分离工程期末考试题(含答案)
,考试作弊将带来严重后果！ 华南理工大学期末考试 2007《传质与分离工程英文》试卷A （含答案） 1. 考前请将密封线内填写清楚； 所有答案请直接答在试卷上(或答题纸上)； ．考试形式：开（闭）卷； S in the air is absorbed by NaOH solution is ( A ). 2 B. liquid film “controls”; C. two film “controls”. AB=1. When C ). >x A; B. y A
传质分离过程ASPEN模拟全过程
传质分离过程ASPEN模拟全过程 姓名：王超班级：化工1301 学号：201309010114 【题目2-8】组成为60％苯，25％甲苯和15％对二甲苯（均为摩尔分数）的液体混合物100kmol，在101.3kPa和100℃下闪蒸。试计算液体和气体产物的数量和组成。假设该物系为理想溶液。用安托尼方程计算蒸汽压。 启动Aspen Plus选择模块General with Metric Units,文件保存为Example2.8。 建立如图所示的流程图，其中FLASH选用模块库中的Separators丨Flash丨V-DRUM1模块。
点击N→，出现FlowsheetComp;ete对话框，点击确定，进入Setup 丨Specifications丨Global页面，在名称（Title）框中输入2-8。
在左窗口选择Units-Sets,点击New，出现Create new ID对话框，选择默认的US-1，点击OK。 然后进行如图的单位设置。
在左窗口选择Report Options,进入Steam页面，勾选Fraction basis 栏目下的Mole。 点击N→，进入Components丨Specifications丨Selection页面，输入组分甲苯（C6H6）、甲苯（C7H8）、对二甲苯（C8H10-3）。
点击N→，进入Properties丨Specifications丨Global页面，选择物性方法PENG-ROB。然后点击N→，在点击OK，如图所示 进入Streams丨FEED丨Input丨Specifications页面，输入进料（FEED）温度25℃，压力101.3kPa，流量100kmol，以及苯、甲苯、对二甲苯的摩尔分数分别为0.6、0.25、0.15。
贾绍义《化工传质与分离过程》(第2版)配套题库-模拟试题【圣才出品】
第三部分模拟试题 贾绍义《化工传质与分离过程》（第2版）配套模拟试题及详解（一） 一、选择题（每题3分，共15分） 1．利用气体混合物各组分在液体中溶解度的差异而使气体中不同组分分离的操作称为（）。 A．蒸馏 B．萃取 C．吸收 D．解吸 【答案】C 2．操作中的精馏塔，若维持及进料位置不变，而减小，则有（）。 A．D增大，R减小 B．D不变，R增加 C．D减小，R增加 D．D减小，R不变 【答案】C 【解析】精馏段板数不变，所以当x F减小时，为维持x D不变，必须加大回流比，以提高精馏段塔板的分离能力。 又因不变，q、F不变，故随着R增加，D必减小。
3．若萃取相和萃余相在脱除溶剂后均与原料液的组成相同，则所用萃取剂的选择性系数（）。 A．小于1 B．大于1 C．不确定 D．等于1 【答案】D 4．在恒定干燥条件下，将含水20％的湿物料进行干燥，开始时干燥速率恒定，当干燥至含水量为5％时，干燥速率开始下降，再继续干燥至物料恒重，并测得此时物料含水量为0.05％，则物料的临界含水量为（）。 A．5％ B．20％ C．0.05％ D．4.55％ 【答案】A 5．间歇干燥过程将某湿物料由含水量0.25kg水/kg绝干物料降至0.05kg水/kg绝于物料，测出物料的平衡含水量为0.007kg水/kg绝于物料，物料的平衡分压保持 的最小含水量X＝0.2kg水/kg绝干物料，干燥过程的临界含水量为kg水/kg 绝干物料，则降速阶段除去的结合水量为（）。
A．0.2kg水/kg绝干物料 B．0.15kg水/kg绝干物料 C．0.16kg水/kg绝干物料 D．0.01kg水/kg绝干物料 【答案】B 二、填空题（每题4分，共20分） 1．在吸收操作过程中，保持气、液相流量、气相进口组成不变，若液相进口浓度降低，则塔内平均传质推动力将______，气相出口浓度将______。 【答案】增大；减小 2．在低浓度难溶气体的逆流吸收塔中，若其他条件不变而入塔液体量增加，则此塔的 液相传质单元数N OL将______，而气相总传质单元数N OG将______，气体出口浓度将______。 【答案】减少；不变；降低 3．对填料塔气膜控制的逆流吸收过程，如其他操作条件不变，将气液流量同比例减小，则气体出塔组成y2将______，液体出塔组成x1将______。 【答案】不变；不变 4．设计连续精馏塔时，欲保持馏出液组成x D和易挥发组分的回收率不变，试定性判断
传质分离过程习题答案
第二章习题 1. 计算在和下苯（1）-甲苯（2）-对二甲苯（3）三元系，当x 1 = 、x 2 =、x 3 =时的K 值。汽相为理想气体，液相为非理想溶液。并与完全理想系的 K 值比较。已知三个二元系的wilson 方程参数（单位： J/mol ）： λ12－λ11=－； λ12－λ22= λ23－λ22=； λ23－λ33=－ λ13－λ11=； λ13－λ33=－ 在T = K 时液相摩尔体积（m 3 /kmol ）为： =×10 -3 ； =×10 -3 ； =×10 -3 安托尼公式为（p s ：Pa ； T ：K ）： 苯：1n =（）； 甲苯：1n =（）； 对 -二甲苯：1n = （）； 解： 由Wilson 方程得： Λ12=l l V V 12exp[-(λ12-λ11)/RT] =3 3 1091.1001055.177??×exp[-/×]= Λ21= Λ13= Λ31= Λ23= Λ32= ln γ1=1-ln (Λ12X 2+Λ13X 3)-[ 3 32231131323322112 2131321211X X X X X X X X X X X X +Λ+ΛΛ+Λ++ΛA +Λ+Λ+] = γ1= 同理,γ2=; γ3= lnP 1S = P 1S = lnP 2S = P 2S =
lnP 3S = P 3S = 作为理想气体实际溶液, K 1= P P S 11γ=, K 2=, K 3= 若完全为理想系, K 1=P P S 1= K 2= K 3= 2. 在361K 和下，甲烷和正丁烷二元系呈汽液平衡，汽相含甲烷%（ mol ）,与其平衡的液相含甲烷%。用 R -K 方程计算 和Ki 值。 解：a 11= 1 1 5 .2 242748.0c c p T R ?= ? dm 6 ? ? mol -2 a 22= 2 2 5 .2 242748.0c c p T R ?= MPa ?dm 6 ??mol -2 b 1= 1 1 208664.0c c p T R ?= dm 3mol -1 b 2= 2 2 5 .2 242748.0c c p T R ?= dm 3mol -1 其中T c1=, P c1= T c2=, P c2= 均为查表所得。 a 12=√a 11?a 22=?dm 6 ??mol -2 液相： a ＝a 11x 12+2a 12x 1x 2+a 22x 22 =×+2×××+× = b= b 1x 1+b 2x 2=×+×= 由R －K 方程： P=RT/(V-b)-a/[(V+b)] ＝0740.03610083145.0-?l m V － )0740.0(3611711 .245.0+l m l m V V
传质分离过程课后习题答案
传质分离过程课后习题答 案 Modified by JEEP on December 26th, 2020.
第一章 绪论 略 第二章习题 1. 计算在和下苯（1）-甲苯（2）-对二甲苯（3）三元系，当x 1 = 、x 2 =、x 3 =时的K 值。汽相为理想气体，液相为非理想溶液。并与完全理想系的 K 值比较。已知三个二元系的wilson 方程参数（单位： J/mol ）： λ12－λ11=－； λ12－λ22= λ23－λ22=； λ23－λ33=－ λ13－λ11=； λ13－λ33=－ 在T = K 时液相摩尔体积（m 3/kmol ）为： =×10 -3 ； =×10 -3 ； =×10 -3 安托尼公式为（p s ：Pa ； T ：K ）： 苯：1n =（）； 甲苯：1n =（）； 对 -二甲苯：1n = （）； 解： 由Wilson 方程得： Λ12=l l V V 12exp[-(λ12-λ11)/RT] =3 3 1091.1001055.177??×exp[-/×]= Λ21= Λ13= Λ31= Λ23= Λ32=
ln γ1=1-ln(Λ12X 2+Λ13X 3)-[ 3 32231131323322112 2131321211X X X X X X X X X X X X +Λ+ΛΛ+Λ++ΛA +Λ+Λ+] = γ1= 同理,γ2=; γ3= lnP 1S = lnP 2S = lnP 3S = 作为理想气体实际溶液, K 1=P P S 11γ=, K 2=, K 3= 若完全为理想系, K 1=P P S 1= K 2= K 3= 2. 在361K 和下，甲烷和正丁烷二元系呈汽液平衡，汽相含甲烷%（ mol ）,与其平衡的液相含甲烷%。用R -K 方程计算 和Ki 值。 解：a 11=1 1 5 .2 242748.0c c p T R ?= dm 6 mol -2 a 22=2 2 5 .2 242748.0c c p T R ?=MPadm 6mol -2 b 1=1 1 208664.0c c p T R ?=dm 3mol -1 b 2= 2 2 5 .2 242748.0c c p T R ?=dm 3mol -1 其中T c1=, P c1=
贾绍义《化工传质与分离过程》(第2版)章节题库-第1章 传质过程基础【圣才出品】
第1章 传质过程基础 一、选择题 1．在对流传热系数关联式中，反映流体物理性质对对流传热影响的准数是（）。A．努塞尔特准数N u B．普朗特准数P r C．雷诺准数R e D．格拉斯霍夫准数G r 【答案】B 2．在定态二元体系的传质过程中，引起某组分发生分子扩散的原因是（）。A．温度梯度 B．压力梯度 C．速度梯度 D．浓度梯度 【答案】D 3．描述分子扩散的实验定律是（）。 A．亨利定律 B．菲克定律 C．拉乌尔定律 D．傅里叶定律
【答案】B 4．下述说法中正确的是（）。 A．气相中的扩散系数大于液相中的扩散系数，故物质在气相中的扩散通量大于在液相中的扩散通量 B．气相中的扩散系数小于液相中的扩散系数，故物质在气相中的扩散通量小于在液相中的扩散通量 C．气相中的扩散系数与液相中的扩散系数在数量级上接近，故气液两相中可达到相同的扩散通量 D．气相中的扩散系数大于液相中的扩散系数，但在一定条件下，气液两相中仍可达到相同的扩散通量 【答案】D 【解析】物质在气相中的扩散系数较在液相中的扩散系数大约105倍。但是，液体的密度往往比气体大得多，因而液相中的物质浓度以及浓度梯度便可远远高于气相中的物质浓度及浓度梯度，所以在一定条件下，气液两相中仍可达到相同的扩散通量，选D。 5．双组分气体（A、B）进行稳定分子扩散，J A及N A分别表示在传质方向上某截面处溶质A的分子扩散速率与传质速率，当系统的漂流因数大于1时，|J A|（）|J B|；|N A|（）|N B|。 A．大于 B．小于 C．等于
D．不确定 【答案】C；A 【解析】因为是双组分气体，所以系统中A和B的浓度梯度大小相等方向相反。由菲克定律可知A和B的分子扩散速率也将大小相等方向相反。然而因漂流因数大于1，说明产生了主体流动，结果增大了A的传递速率。这里按习惯B为惰性组分。 6．下列各项中属于物性参数的是（）。 A．气膜吸收系数k y B．分子扩散系数D C．结晶分离涡流扩散系数D E D．脱吸因数S 【答案】B 二、填空题 1．漂流因子的数值等于1，表示______，已知分子扩散时，通过某一考察面PQ有四股物流：N A、J A、N B和N m。 等分子反向扩散时J A______N A______N______N m______0； A组分单向扩散时N m______N______N A______J A______0。（试用＜、＝、＞表示）【答案】等摩尔相互扩散；＝；≥；＝；＝；＝；＝；＞；＞ 2．对流传质理论中，三个有代表性的是______。
第 四 章 传 质 过 程
长沙学院教案（课时备课） 授课日期2007年10月10日第15次课 2 学时
第四章传质过程 §1传质分离过程概述 传质过程 在含有两个或两个以上组分的混合体系中，由于存在浓度差，某一或某些组分由高浓度区向低浓度区的传递过程，称为传质过程。 传质过程可以在一相中进行，也可以在两相间进行，两相间的传质是分离过程的基础。 1-1分离操作在化工生产中的作用 1．作用：分离设备费用和分离操作费用占总生产费的比例很大。 2．分类： ①机械分离：过滤、沉降 ②传质分离： 两相间：利用混合物中各组分在两相中的溶解度或挥发性等物理性质的差异，使某一或某些组分在相间转移（如吸收、精馏、萃取）。 一相中：热扩散、膜分离。 1-2化工生产中常见的传质操作 1．蒸馏：分离液体混合物，利用各组分挥发性的差异 2．吸收与解吸：分离气体混合物，利用气体溶解度的差异 3．液-液萃取：分离液体混合物，利用各组分溶解度的差异 4．吸附：分离气体或液体混合物，利用各组分在固体上吸附程度的差异5．干燥：固、气分离 6．膜分离：分离气体或液体混合物 7．热扩散：由于温度梯度而引起的物质扩散。
§2 传 质 过 程 机 理 传质过程： ①扩散物质从一相主体向界面传递 ②扩散物质在界面上从一相进入另一相 ③扩散物质从界面向另一相传递 2-1单相中的传质 一．分子扩散与菲克定律 1.分子扩散 在一相内有浓度差异存在时，由于分子的热运动，而造成的物质传递现象。 分子扩散速率（通量）A,0N ：单位时间内通过单位截面积而扩散的物质量。 2.费克（Fick ）定律（只适用于双组分混合物） =-A A,0AB dc N D dl （因A dc dl 为负值，加“-”使A,0N 为正） A,0N ——组分A 的分子扩散速率，)/(2 s m kmol ?； A dc dl ——组分A 在扩散方向的浓度梯度，4/m kmol ； AB D ——组分A 在组分B 中的分子扩散系数，s m /2。 AB D 的值由试验测定，可通过手册查取，见教材P183表5-2，5-3。 对理想气体混合物，由于RT p c A A = ，故有=- AB A A,0D dp N RT dl 。
第三章传质分离过程
第三章 传质分离过程
3.1 传质过程概述 3.2 液体的精馏 3.3 吸收
3.1 传质过程概述
3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.1.4 3.1.5
传质过程定义 浓度表示法及其换算 分子扩散与费克定律 对流扩散 两相间传质的双膜模型
3.1.1 传质过程定义
物质以扩散的方式，从一处转移 到另一处的过程，称为物质的传递过 程，简称传质过程。
例：? ? ? ?
冰糖溶解于水 樟脑丸挥发到空气中 用水吸收焦炉气中的氨 酒精的增浓与提纯 （精馏）
传质过程还有
萃取：利用混合物各组分对某溶剂具有不 同的溶解度，从而使混合物各组分得到分 离和提纯的操作过程。 干燥：利用热能使湿物料的湿份汽化，从 而获得固体产品的操作。
结晶、吸附等。
传质过程，主要从三个方面进行研究：
(1)相平衡关系,(2)物料衡算,(3)传质速率方程
3.1.2 浓度表示法及其换算
以A、B双组分体系为例
(1) 摩尔浓度 c : kmol ? m ?3 质量浓度 ρ : kg ? m ?3 ρ =c?M
M : 千摩尔质量，kg ? kmol ?1
(2)
摩尔分率 xA =
A的摩尔数 B的摩尔数 + A的摩尔数
质量分率
?
?
m kg ?
?
A? ?
? ?
w = m +m kg A
?
?
?
?
A
B? ?
? ?
xA= wA
wA MA M A + (1? wA)
MB
wA
=
xAM
xAM A A + (1? x A)M
B
1
传质分离过程课后习题答案
传质分离过程课后习题 答案 Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】
第一章 绪论 略 第二章习题 1. 计算在和下苯（1）-甲苯（2）-对二甲苯（3）三元系，当x 1 = 、x 2 =、x 3 =时的K 值。汽相为理想气体，液相为非理想溶液。并与完全理想系的 K 值比较。已知三个二元系的wilson 方程参数（单位： J/mol ）： λ12－λ11=－； λ12－λ22= λ23－λ22=； λ23－λ33=－ λ13－λ11=； λ13－λ33=－ 在T = K 时液相摩尔体积（m 3/kmol ）为： =×10 -3 ； =×10 -3 ； =×10 -3 安托尼公式为（p s ：Pa ； T ：K ）： 苯：1n =（）； 甲苯：1n =（）； 对 -二甲苯：1n = （）； 解： 由Wilson 方程得： Λ12=l l V V 12exp[-(λ12-λ11)/RT] =3 3 1091.1001055.177??×exp[-/×]= Λ21= Λ13= Λ31= Λ23= Λ32=
ln γ1=1-ln(Λ12X 2+Λ13X 3)-[ 3 32231131323322112 2131321211X X X X X X X X X X X X +Λ+ΛΛ+Λ++ΛA +Λ+Λ+] = γ1= 同理,γ2=; γ3= lnP 1S = lnP 2S = lnP 3S = 作为理想气体实际溶液, K 1=P P S 11γ=, K 2=, K 3= 若完全为理想系, K 1=P P S 1= K 2= K 3= 2. 在361K 和下，甲烷和正丁烷二元系呈汽液平衡，汽相含甲烷%（ mol ）,与其平衡的液相含甲烷%。用R -K 方程计算 和Ki 值。 解：a 11=1 1 5 .2 242748.0c c p T R ?= dm 6 mol -2 a 22=2 2 5 .2 242748.0c c p T R ?=MPadm 6mol -2 b 1=1 1 208664.0c c p T R ?=dm 3mol -1 b 2= 2 2 5 .2 242748.0c c p T R ?=dm 3mol -1 其中T c1=, P c1=
化工原理 第七章 传质与分离过程概论
第七章传质与分离过程概论 1.在吸收塔中用水吸收混于空气中的氨。已知入塔混合气中氨含量为5.5%（质量分数，下同），吸收后出塔气体中氨含量为0.2%，试计算进、出塔气体中氨的摩尔比1Y 、2Y 。解：先计算进、出塔气体中氨的摩尔分数1y 和2y 。 120.055/170.09030.055/170.945/290.002/170.00340.002/170.998/29 y y = =+==+进、出塔气体中氨的摩尔比1Y 、2Y 为 10.09030.099310.0903Y = =-20.0034 0.0034 10.0034Y ==-由计算可知，当混合物中某组分的摩尔分数很小时，摩尔比近似等于摩尔分数。 2.试证明由组分A 和B 组成的双组分混合物系统，下列关系式成立： （1）2) B A A B A B A A (d d M x M x x M M w +=（2）2A )(d d B B A A B A A M w M w M M w x += 解：（1）B B A A A A A M x M x x M w +=B A A A )1(A A M x M x x M -+=2) B B A )B A )B B A (A A (A (A A A d A d M x M x M M M x M x M x M x w +-+=-2)B B A )B A (B A A (M x M x x x M M +=+由于 1B A =+x x 故2 ) B B A A B A A (d A d M x M x x M M w +=（2）B B A A A A A M w M w M w x +=2)()(A d A d B B A A B A A A B B A A A 11)(1M w M w M M M w M w M w M w x +-+=-2)( B A 1(B B A A )B A M w M w M M w w ++=2 )(B B A A B A 1M w M w M M +=
传质分离工程 202夏期末考试复习题
试卷A/ B 一、填空题：（共计25） 1.按所依据的物理化学原理，传质分离过程可以分为平衡分离过程和速率分离过程，常见的平衡分离过程有精馏、吸收、闪蒸。（5分） 2.多组分精馏的FUG简捷计算法中，F代表 Fenske 方程，用于计算N m ，U代表Underwood 公式，用于计算R m ，G代表 Gilliland 关联，用于确定实际理论板数 N 。（6分） 2.在多组分精馏的FUG简捷计算法中，用Fenske 方程计算N m，用Underwood 公式计算R m，用Gilliland 关联确定N 。（6分） 3.The driving force for gas absorption is 气相中溶质的实际分压与溶液中溶质的平衡蒸气压力之差。（2分） 4．泡点计算是分离过程设计中最基本的汽液平衡计算。泡点计算可分两种：泡点温度计算和泡点压力计算。（2分） 4.露点计算是分离过程设计中最基本的汽液平衡计算。露点计算可分两种：露点温度计算和露点压力计算。（2分） 5.多组分吸收简捷计算中所用到的Horton-Franklin方程关联了吸收因子、吸收率、和理论板数。（3分） 6.多组分多级分离过程严格计算中围绕平衡级所建立的MESH方程分别是指：物料衡算方程，相平衡关系，组分摩尔分率加和方程和热量衡算方程（4分） 7共沸精馏是：原溶液加新组分后形成最低共沸物，塔顶采出。（3分） 7萃取精馏是：原溶液加新组分后不形成共沸物且新组分沸点最高，从塔釜采出。（3分）
二、单项或多项选择题（共计10） 1.晰分割法的基本假定是：馏出液中除了 A 外没有其他 C 。（2分） A. heavy key component; B. light key component; C. heavy non-key components; D. light non-key components. 1.晰分割法的基本假定是：釜液中除了 B 外没有其他 D 。（2分） A. heavy key component; B. light key component; C. heavy non-key components; D. light non-key components. 2.多组分精馏过程最多只能有b) 个关键组分；多组分吸收过程最多只能有a) 个关键组分（2分）。 a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 3.The extent of separation achieved between or among the product phases for each of the chemical species present in the feed depends on the exploitation of differences in molecular分子性质、thermodynamic热力学性质 and transport传递性质 properties of the species in the different phases present.（4分） A. molecular; B. thermodynamic; C. transport; D. dielectric; E. diffusive; F. pH value. 4.有效能定义为: B= . （2分） A. H-T0S; B. H-TS
化工分离过程课后答案刘家祺
化工分离过程课后答案刘 家祺 Newly compiled on November 23, 2020
化学工程与工艺教学改革系列参考书 分离过程例题与习题集 叶庆国钟立梅主编 化工学院化学工程教研室
前言 化学工程与工艺专业所在的化学工程与技术一级学科属于山东省“重中之重”学科，一直处于山东省领先地位，而分离工程是该专业二门重要的必修专业课程之一。该课程利用物理化学、化工原理、化工热力学、传递过程原理等基础基础知识中有关相平衡热力学、动力学、分子及共聚集状态的微观机理，传热、传质和动量传递理论来研究化工生产实际中复杂物系分离和提纯技术。传统的教学方法的突出的弊端就是手工计算工程量大，而且结果不准确。同时由于现代化化学工业日趋集成化、自动化、连续化，学生能学到的东西越来越少。所以，传统的教学模式不能满足现代化工业生产对高水平工业工程师的需求，开展分离工程课程教学方法与教学手段课题的研究与实践，对我们的学生能否承担起现代化学工业的重任，与该课程的教学质量关系重大，因此对该门课程进行教学改革具有深远意义。 分离工程课程的改革主要包括多媒体辅助教学课件的开发、分离工程例题与习题集、分离工程试题库的编写等工作。目前全国各高校化学工程与工艺专业使用的教材一般均为由化学工程与工艺专业委员会组织编写的化工分离过程(陈洪钫主编，化学工业出版社)，其他类似的教材已出版了十余部。这些教材有些还未配习题，即便有习题，也无参考答案，而至今没有一本与该课程相关的例题与习题集的出版。因此编写这样一本学习参考书，既能发挥我校优势，又符合形势需要，填补参考书空白，具有良好的应用前景。 分离工程学习指导和习题集与课程内容紧密结合，习题贯穿目前已出版的相关教材，有解题过程和答案，部分题目提供多种解题思路及解题过程，为学生的课堂以及课后学习提供了有力指导。 编者 2006 年3 月
化工传质与分离过程
化工传质与分离过程
尽量逆流流动（最大的传质推动力）: 气体在压差下由下而上，液体在重力下由上而下; 错流塔板：总体上逆流流动，板上错流流动 ?:?板式塔的设计意图（理想流动状态）: 气液充分接触，总体上逆流流动，板上错流流动 ?板式塔上两相接触状态： 鼓泡接触状态：U 低，清液层，气泡为传质表面，液相为连续相; 泡沫接触状态：U 增加，清液层降低，不断更新的液膜为传质表面, 喷射接 触状态：U 较大，不断更新的液滴为传质表面曲线，气相为连续相。 第三章塔设备>>3.1板式塔（1） 功能^ 气液接触（传质系数大、接触面积大） 液相为连续相;
液膜夹带 气泡夹带 A 不均匀流动 气体不均匀流动（液面落差和水力学梯度） 液体不均匀流动 随气速增大，使塔板阻力增大，上层塔板上液层增厚，塔板液 流不畅，液层迅速积累，以致充满整个空间，即液泛。由此原 因诱发的液泛为液沫夹带液泛。开始发生液泛时的气速称之为 液泛气速 当塔内气、液两相流量较大，导致降液管内阻力及塔板阻力 增大时，均会引起降液管液层升高，。当降液管内液层髙度 难以维持塔板上液相畅通时，降液管内液层迅速上升，以致 达到上一层塔板，逐渐充满塔板空间，即发生液泛 三章塔设备〉＞3」板式塔（2） ?板式塔上非理想流动一降低传质推动力 ?三种不正常现象 A 夹带液泛
第三章塔设备>>3.1板式塔(3)?:?板式塔的塔板基本结构 1、降液管的受液区 2、进口安定区 3、鼓泡区 4、出口安定区(破沫区) 5、降液管的溢流区 6、无效区 液体流动方向
第三章塔设备〉>3?1板式塔（4） ?接触状态的选择 泡沫接触状态：液膜足够稳定，不易形成大气泡，有利传质 喷射接触状态：液滴不断更新，小液滴（要求液滴不稳定）
习题-(07)第七章 传质与分离过程概论天津大学化工原理
第七章 传质与分离过程概论 1.在吸收塔中用水吸收混于空气中的氨。已知入塔混合气中氨含量为5.5%（质量分数，下同），吸收后出塔气体中氨含量为0.2%，试计算进、出塔气体中氨的摩尔比1Y 、2Y 。 解：先计算进、出塔气体中氨的摩尔分数1y 和2y 。 120.055/17 0.09030.055/170.945/29 0.002/170.00340.002/170.998/29 y y ==+==+ 进、出塔气体中氨的摩尔比1Y 、2Y 为 10.09030.099310.0903Y = =- 20.0034 0.003410.0034Y ==- 由计算可知，当混合物中某组分的摩尔分数很小时，摩尔比近似等于摩尔分数。 2. 试证明由组分A 和B 组成的双组分混合物系统，下列关系式成立： （1） 2)B A A B A B A A (d d M x M x x M M w += （2）2A )(d d B B A A B A A M w M w M M w x += 解：（1） B B A A A A A M x M x x M w += B A A A )1(A A M x M x x M -+= 2)B B A )B A )B B A (A A (A (A A A d A d M x M x M M M x M x M x M x w +-+=-2)B B A )B A (B A A (M x M x x x M M +=+ 由于 1B A =+x x 故 2)B B A A B A A (d A d M x M x x M M w += （2） B B A A A A A M w M w M w x += 2)()(A d A d B B A A B A A A B B A A A 11)(1 M w M w M M M w M w M w M w x +-+=- 2)(B A 1(B B A A )B A M w M w M M w w ++= 2)(B B A A B A 1M w M w M M +=
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