化工原理模擬試題及答案

1、化工原理下冊試題 六題號一二三四五%4020201010一1. 多項選擇題：（1） x06b05066 選擇題：（在正確答案下劃一橫線） 雙組分理想氣體混合物中，組分a的擴散系數(shù)是（a. 系統(tǒng)的物質(zhì)屬性、b. 組分a的物質(zhì)屬性、c. 只取決于系統(tǒng)的狀態(tài)）當系統(tǒng)總濃度增加時，此擴散系數(shù)將（a.增加、b. 減小、c. 不變、d. 不定）。當系統(tǒng)中組分b的分子量增加時，此擴散系數(shù)將（a. 增加、b. 減小、c. 不變、d.不定） 對含低濃度溶質(zhì)的氣體與溶液的平衡系統(tǒng)，溶質(zhì)在氣相中的摩爾濃度與其在液相中摩爾濃度的差值是（a. 正值、b. 負值、c. 等于零、d. 不定）（2）x07b05072 請將擬

2、認為最恰當?shù)拇鸢柑钤冢?）內(nèi)。 精餾塔設計時，若f，xf，xd，xw，v均為定值，將進料熱狀態(tài)從q1變?yōu)閝大于1，設計所需要理論板數(shù)：（ ） （a）多； （b）少； （c）不變； （d）判斷依據(jù)不足。（3）x09b05053在某常壓連續(xù)干燥器中采用廢氣循環(huán)操作，即由干燥出來的一部分廢氣（t2，h2）和新鮮空氣（t0，h0）相混合，混合氣經(jīng)預熱器加熱到必要的溫度后再送入干燥。干燥過程中有關參數(shù)如下：混合氣體狀態(tài)點m（tm，hm）預熱點n（t1，h1）干燥（i2i1）點b（t2，h2），已知水分蒸發(fā)量為w，則根據(jù)對整個干燥系統(tǒng)的物料衡算可得絕干空量l為：（ ） （a）lw/（h2h0）； （b）l

3、w/（h1h0）； （c）lw/（h2h1； （d）lw/（hmh0）。（4）w10a05025 在萃取操作范圍內(nèi)平衡聯(lián)結線可視為具有相同斜率。現(xiàn)用純?nèi)軇﹕進行單級萃取。溶劑比s/f1。則e/r （用線段表示），ya ，xa 。參見附圖：w10a025.t2填空題：（1）t06a05006 gkg f g （x*x）f 式中：g傳質(zhì)量，kmol/hr； f傳質(zhì)面積，m2；kg傳質(zhì)總系數(shù)，kmol/m2.hr（kn/ m2）；x液相摩爾分率。 某操作中的吸收塔，用清水逆流吸收氣體混合物中a組分。若y1下降，l、g、p、t等不變，則回收率有何變化 ；若l增加，其余操作條件不變，則出塔液體x1有何變

4、化？ （2）t07a05070某精餾塔塔頂上升蒸汽組成y1，溫度t，經(jīng)全凝器恰好冷凝到泡點，部分回流入塔，組成x0，溫度t，則y1 x0，t t。（，（3）t09b05022 ugcdx/（ad）； qq/（ad） 0.0488； 0.598 主要以機械方式與物料相結合的水份。（4）t08a05017 5 液泛線，霧沫夾帶線，漏液線，液相上限線，液相下限線二j07b20140解：（1）物料衡算： fdw （a） fxfdxdwxw （b）由（a）得wfd則：fxfdxd（fd）xw1000.41d0.95（100d）0.05410.95d50.05dd36/0.940kmol/hw100-40

5、60 kmol/h（2）精餾段操作方程：y（r/（r1）xxd/（r1）xd/（r1）0.95/（2.41）0.2790.28提餾段的操作方程：y（lqf）/（lqfw）xwxw/（lqfw）lrd2.44096kmol/hq線y（q/（q1）xxf/（q1） y=xf由圖解得：nt6-15（不含釜），進料位置nf5（3）vld9640136 kmol/hl/v96/1360.706l/vl/vl/（v（1-q）f 96/（136-100）2.67（4）rmin/（rmin1）（ydy0）/（xdx0） （0.95-0.41）/（0.95-0.1）0.6353 rmin（0.6353 rmin

6、0.6353 rmin0.6353/（1-0.6353）1.742附圖：j07b140.d三j06c20098 l/g（y1y2）/x1， x1（y1y2）/（l/g）（0.05-0.005）/30.015 a1（0.01558）/180.0483 sm/（l/g）2/30.667 nog1/（1-s）ln(1-s)y1/y2+s=4.16 hog=h/ nog3/4.160.721m hogg/kya g1120/（22.436000.5）0.0278 kmol/s kyag/ hog0.0385 kmol/sh3+36m， hog不變，s不變 nogh/ hog6/0.7218.32 no

7、g1/（1-s）ln（-s）y1/y2s y20.0011四 j09b10080 （1）wgc（x1x2） x10.4/(1-0.4)=0.667 x20.05/（1-0.05）0.0526 gc1000（1-0.4）600kg絕干料/h 所以 w600（0.6670.0526） 368.64kg/h0.1024kg/s（2）lw（h2h1） h1ho0.009kg水/kg絕干氣 t1120， t2 h2未知，可通過i1=i2求算 i1（1.011.88h1）t12490h11.01t1（1.88t12490）h1 i2（1.011.88h2）t12490h21.01t2（1.88t22490

8、）h2 所以 h2（1.01120（1.881202490）0.009-1.0140）/（1.88402490）0.041kg水/kg絕干氣所以 l0.1024/（0.0410.009）3.1974kg絕干氣/s g20.95g2 所以g20.95gc（1x2） 0.95600/3600（10.0526） 0.167kg/s vlvh 3.1974(0.772+1.244ho)(to+273)/273 3.1974(0.772+1.2440.009)（20273）/273 2.69m3/s五 j10a10035（1）由已知x40，y70，在ab上得f點和e點，連s，e交右溶解度曲線于e，由e作

9、平衡結線er，er與sf交點得m，s/fmf/sm。（2）sf交溶解度曲線于s，由s作平衡結線得rmin，由圖得xmin2，s/fsf/ss。參見附圖：j10a035.d化工原理下冊試題七題號一二三四五%4020201010一1多項選擇題：（1）x06a05087 選擇題：（在正確答案下方劃一橫道） 對解吸因數(shù)s=0.5的系統(tǒng)進行逆流吸收，y=mx，當塔高為無窮大時， 將（a大于、b小于、c等于），塔頂氣相出口濃度將（a大于、b小于、c等于）。 采用化學吸收可使原來的物理吸收系統(tǒng)的液膜阻力（a增加、b減少、c不變），氣膜阻力（a增加、b減少、c不變）。（2）x07b05049 精餾中引入回流，

10、下降的液相與上升的汽相發(fā)生傳質(zhì)使上升的汽相易揮發(fā)組分濃度提高，最恰當?shù)恼f法是 。 （a）液相中易揮發(fā)組分進入汽相； （b）汽相中難揮發(fā)組分進入液相；（c）液相中易揮發(fā)組分和難揮發(fā)組分進入汽相，但其中易揮發(fā)組分較多；（d）液相中易揮發(fā)組分進入汽相和汽相中難揮發(fā)組分進入液相的現(xiàn)象同時發(fā)生。（3）x09a05058 同一物料，如恒速段的干燥速率增加，則臨界含水量：（ ）。（a）減?。唬╞）不變；（c）增大；（d）不一定。 同一物料，在一定的干燥速率下，物料愈厚，則臨界含水量（ ）。（a）愈低；（b）愈高；（c）不變；（d）不一定。（4）x10b050051.萃取劑加入量應使原料和萃取劑的和點m位于（

11、類物系）（a）溶解度曲線之上方去； （b）溶解度曲線上；（c）溶解度曲線之下方去； （d）座標線上。2.萃取是利用各組分間的 差異來分離液體混合液的。（a）揮發(fā)度 （b）離散度 （c）溶解度 （d）密度2填空題（1）t06a05003吸收塔底部的排液管成u形，目的是起 作用，以防止 。操作中的吸收塔，若使用液氣比小于設計的最小液氣比，則其操作結果是吸收效果 ；若吸收劑入塔濃度降低，其他操作條件不變，吸收結果將使吸收率 出口氣體濃度 。（2）t07a05040精餾操作的依據(jù)是 。實現(xiàn)精餾操作的必要條件包括 和 。（3）t08a05001 塔板中溢流堰的主要作用是為了保證塔板上有 。當噴淋量一定時

12、，填料塔單位高度填料層的壓力降與空塔氣速關系線上存在著兩個轉(zhuǎn)折點，其中下轉(zhuǎn)折點稱為 ，上轉(zhuǎn)折點成為 。 篩板塔、泡罩塔、浮閥塔相比較，操作彈性最大的是 ；單板壓力降最小的是 ；造價最便宜的是 。a篩板塔 b浮閥塔 c泡罩塔（4）t09a05007飽和空氣在恒壓下冷卻，溫度由降至，此時其相對濕度 ，濕度 ，濕球溫度 ，露點 。判斷正誤干燥操作能耗大，但要從濕固體物料中除去濕份（水份），必須采用干燥。（ ）干燥過程中，濕物料表面并不總是保持為濕球溫度。（ ） 三 j07a20158 苯和甲苯混合物中，含苯0.4，流量1000kmol/h，在一常壓精餾塔內(nèi)進行分離，要求塔頂餾出液中含苯0.9（以上均

13、為摩爾分率），苯的回收率不低于90，泡點進料，泡點回流，取回流比為最小回流比的1.5倍。已知=2.5。試求：（1）塔頂產(chǎn)品量d；（2）塔底殘液量w及組成；（3）最小回流比；（4）精餾段操作線方程；（5）提餾段操作線方程；（6）若改用飽和蒸汽進料，仍用（4）中所用之回流比，所需理論板數(shù)為多少？ 四 j09b10030 有一連續(xù)干燥器在常壓下操作，生產(chǎn)能力為1000kg/h（以干燥產(chǎn)品計），物料水分由12降為3（均為濕），物料溫度則由15至28，絕干物料的比熱為1.3kj/（kg絕干料，），空氣的初溫為25，濕度為0.01 kg/kg絕干空氣，經(jīng)預熱器后升溫至70，干燥器出口廢氣為45，設空氣在干

14、燥器進出口處焓值相等，干燥系統(tǒng)熱損失可忽略不計，試求：在hi圖上（或th圖上）示意畫出濕空氣在整個過程中所經(jīng)歷的狀態(tài)點；空氣用量（/h）（初始狀態(tài)下）。五 j10a10034用一單級接觸式萃取器以s為溶劑，由a、b溶液中萃取出a。若原料液的質(zhì)量組成為45，質(zhì)量為120kg，萃取后所得萃余相中a的含量為10（質(zhì)量百分數(shù)），求：（1） 所需萃取劑用量；（2） 所得萃取相的質(zhì)量和組成；（3） 所得萃取液的質(zhì)量和組成?；ぴ硐聝栽囶}七答案一1.多項選擇題（1）x06a05087s1，故平衡線與操作線將在塔頂相交；大于（a）；等于（c）；減少（b）；不變（c）。（2）x07b05049 答：（d）（3

15、）x09a05058 c b（4）x10b05005 1.c 2.c2.填空題（1）t06a05003液封作用 氣體溢出，吸收效果達不到要求 吸收率增大，出口氣體濃度降低（2）t07a05040混合液中各組分的揮發(fā)度差異。塔頂液相回流 塔底上升氣流（3）t08a05001一定高度的液層載點 泛點b a a（4）t09a05007不變，下降，下降，下降。 二j06c15097m=e/p=1.5/1=1.5,又l/(mg)=2,所以l/g=3,據(jù)：l(x1-x2)=g(y1-y2),x2=0所以x1=g/l*y1*=1/3*0.05*0.9=0.015g=1120/22.4=50 kmol/h=g

16、/(ky a )=50/(100*0.785*)=0.995m=1/(1-1/a)(1-1/a)(1/(1-)+1/a =1/(1-0.5) (1-0.5)(1/(1-0.9)+0.5=3.41所以h=*=3.4m因為x2=0, 不變，h一定，所以一定由上述計算式知，1/a一定，不變所以y2=y1(1-)=0.1*(1-0.9)=0.01 x1=g/l*y1=1/3*0.9*0.1=0.03三j07c20158（1）d=1000*0.4*0.9/0.9=400 kmol/h（2）w=1000-400=600 kmol/h=(1000*0.4-400*0.9)/600=0.0667（3）xq=x

17、f=0.4 yq=2.5*0.4/(1+1.5*0.4)=0.625 rm=(0.9-0.625)/(0.625-0.4)=1.22（4）r=1.5*1.22=1.83 =(1.83/2.83)xn + 0.9/2.83=0.646xn + 0.318（5）v=v=2.83*400=1132 l=1.83*400 + 1000=1732 =(1732/1132)xn - 600*0.0667/1132=1.53 xn 0.0353（6）=0.4 =/(1+(-1) ) 得 =0.21 rm = (0.9-0.4)/(0.4-0.21) = 2.63 r rm =四j09b15030如圖示干物料量 1000*（1-0.03）=970 kg/h w2=30 kg/h w1/(970+ w1)=0.12 故 w1 = 132.3 kg/h 蒸發(fā)水量 132.3-30=102.3 kg/h 由h-t圖可得 h2 = 0.02 kg/kg干料 (h2-0.01)=102.3 =102.3/(0.02-0.01)=10230 kg/h 空氣初始濕比容 v=(0.773+1.244h1)(273+t)/273=0.857 /kg 故空氣用量 10230*0.857=8770/h =0 =q - （無） =cm /w*(tm2-tm1) - =970*