2014-2015(1)化工原理試卷B及答案

1、.（勤奮、求是、創(chuàng)新、奉獻）2014 2015 學(xué)年第一學(xué)期期末考試試卷主考教師： 陸杰、劉錫建、王遠強 學(xué)院 化學(xué)化工學(xué)院 班級 姓名 _ 學(xué)號 _化工原理（二）課程試卷B參考答案（本卷考試時間 120 分鐘）題號一二三四五六七八九十總得分題分25100得分一、 填空題（每空1分，共20分）1、蒸餾是利用各組分揮發(fā)度不同 將液體混合物部分汽化而使混合物得到分離的單元操作，兩組分蒸餾中，相對揮發(fā)度差異越_大_，分離越易；相對揮發(fā)度_等于1_時不能用普通精餾方法分離。2、在精餾塔中當(dāng)塔板中離開的氣相與液相之間達到相平衡時，該塔板稱為理論板 ，精餾塔的塔頂溫度總是低于 塔底溫度。3、總壓為99.7

2、kPa，100時苯與甲苯的飽和蒸氣壓分別是179.18kPa和74.53kPa，平衡時苯的液相組成為_0.241_（以摩爾分數(shù)表示）,苯與甲苯的相對揮發(fā)度為_2.40_。4、當(dāng)分離要求和回流比一定時， 過冷液體 進料的值最大，此時分離所需的理論板數(shù) 最少 。5、對于同一種溶質(zhì)，溶解度隨溫度的升高而減小 ，加壓 和降溫 對吸收操作有利。6、根據(jù)雙膜理論，水吸收空氣中氨的過程屬_氣膜_ 控制過程；水吸收空氣中CO2的過程屬_液膜_ 控制過程；上述兩種氣體中， CO2吸收可以采用化學(xué)吸收 ，可顯著提高吸收速率。7、在吸收操作中，氣體流量、氣相進出口組成和液相進口組成不變時，若減少吸收劑用量，則操作線

3、將_靠近_平衡線，傳質(zhì)推動力將_減小_。8、當(dāng)不飽和濕空氣溫度升高時，濕球溫度 升高 ，相對濕度降低 ，露點不變 。二、選擇題（每題2分，共20分）1、下述說法中錯誤的是（ B ）。(A)板式塔內(nèi)氣液逐級接觸，填料塔內(nèi)氣液連續(xù)接觸 (B) 吸收過程可以用等分子反向擴散說明(C)精餾既可以用板式塔，又可以用填料塔 (D) 吸收既可以用板式塔，又可以用填料塔2、 二元溶液連續(xù)精餾計算中，進料熱狀況的變化將引起以下線的變化（ A ）。(A)提餾段操作線與線 (B)平衡線 (C)平衡線與精餾段操作線 (D) 精餾段操作線與 線3、操作中連續(xù)精餾塔，F(xiàn)、q、xF、D、W不變，回流比小于原回流比，則（ B

4、 ）。 (A) 、均增加 (B) 減小， 增加 (C) 、 均不變 (D)不能正常操作4、為防止液泛的發(fā)生應(yīng)采取的措施是( C )。(A) 增加氣速 (B)增加液體流量 (C) 增大板間距 (D)增加塔板開孔率5、對一定操作條件下的填料吸收塔，如將填料層增高一些，則塔的HOG將( C )。(A) 增大 (B) 減小 (C) 不變 (D) 不能判斷6、低濃度逆流吸收操作，當(dāng)氣液進塔組成不變，而改變操作條件使脫吸因數(shù)s增大，則氣體出塔濃度將（ A ）。(A) 增大 (B)減小 (C) 不變 (D)不確定7、有關(guān)擴散傳質(zhì)中漂流因數(shù)概念，下來討論中正確的是（ D ）。(A) 漂流因數(shù)概念只適用于氣相擴

5、散傳質(zhì)，而不適用于液相擴散傳質(zhì) (B) 漂流因數(shù)反映分子擴散速率對單向分子擴散傳質(zhì)速率之比(C)漂流因數(shù)概念只適用于分子擴散傳質(zhì)過程，而不適用于對流擴散傳質(zhì)過程 (D) 漂流因數(shù)一定大于或者等于18、 將不飽和空氣等濕冷卻到飽和狀態(tài)時的溫度稱為（ A ） (A)露點溫度 (B)干球溫度 (C)濕球溫度 (D)絕熱飽和溫度 9、空氣的干球溫度為t， 濕球溫度為tw ，露點為td ，當(dāng)空氣的相對濕度為100時，則( A ) （A） ttw td （B）ttw td （C） ttw td (D) ttw td10、干燥過程中較易除去的是（ B ）。(A)結(jié)合水分 (B) 非結(jié)合水分 (C) 平衡水分

6、 (D) 自由水分三、（10分）、某連續(xù)精餾操作分離二元混合溶液，已知操作線方程為：精餾段 提餾段 若原料液于泡點進料時，求回流比，塔頂、塔底產(chǎn)品和進料的組成。解：由精餾段操作線方程斜率 解得 聯(lián)解 及得塔頂產(chǎn)品組成再聯(lián)解 及 得塔底產(chǎn)品組成部分再聯(lián)解 及 得,四、（7分）總壓為101.325kPa、溫度為20時，NH3在水中溶解，NH3在溶液中的摩爾分數(shù)為0.012，此時溶液上方氣相中NH3的平衡分壓為2.266kPa。試求此時之溶解度系數(shù)H、亨利系數(shù)E、相平衡常數(shù)m。溶液的密度為1000kg/m3。解： （3分）或者由式（6-1） kPa （2分）溶劑水的密度s=1000kg/m3，摩爾質(zhì)

7、量Ms=18kg/kmol，由式（6-10）計算H kmol/（m3kPa） （2分）五、(10分)在一常壓氣流干燥器中干燥某種濕物料，已知數(shù)據(jù)如下：空氣進入預(yù)熱器的溫度為15，濕含量為0.0073 kg水/kg絕干氣， 經(jīng)預(yù)熱后空氣進干燥器溫度為90，空氣出干燥器溫度為30，濕度為 kg水/kg絕干氣。物料經(jīng)過干燥后含水率由0.15 降至0.01（均為干基），干燥器生產(chǎn)能力Gc為234.7。試求：（1）空氣進出干燥器的焓值變化；（4分）（2）水分蒸發(fā)量（）；（2分）（3）空氣的消耗量及單位空氣消耗量；（4分）解：（1）絕干氣絕干氣（2）水分蒸發(fā)量； （3） kg絕干空氣/h六、（本題18分）

8、用連續(xù)精餾塔分離某二元混合液，原料液流量為200 kmol/h，露點進料，進料濃度為0.5，塔頂餾出液組成為0.96，釜液組成為0.1(以上均為易揮發(fā)組分的摩爾分率）。操作條件下相對揮發(fā)度為3，塔頂采用全凝器，泡點回流。塔釜間接蒸汽加熱，回流比為最小回流比的1.2倍。試求：（1）塔頂和和塔釜產(chǎn)品流量；（4分）（2）最小回流比；（4分）（3）精餾段操作線方程；（3分）（4）提餾段操作線方程；（3分）（5）離開第二層理論板的液體組成（由塔頂往下數(shù)）。（4分）解：（1）F=D+WFxF=DxD+WxW即200= D+W2000.5=0.96 D+0.1 W解出D=93.0 kmol/h, W=107

9、 kmol/h（2）因是露點進料，q=0及yq=xF=0.5,故解出 xq=0.25(3)離開第二層理論板的液相濃度x2精餾段操作線方程式為：（4）L=RD=2.2*93=204.6（5）平衡線關(guān)系式為： 逐板計算：因塔頂為全凝器，泡點回流，y1=xD=0.96根據(jù)平衡關(guān)系式由y1求x1,即：解得 x1=0.889根據(jù)提餾段操作線方程式由x1求y2:y2=0.6875x1+0.3=0.68750.889+0.3=0.911再依平衡關(guān)系式由y2求x2:解得 x2=0.773七、（15分）用清水在逆流填料塔中吸收某混合氣體中的溶質(zhì)A，塔徑為1.5m。原料氣中惰性氣體的流量為0.0743 kmol/s，原料氣中溶質(zhì)A的摩爾分率為0.08。已知操作條件下氣液平衡關(guān)系為Y*=1.8X，氣相總體積傳質(zhì)系數(shù)KYa=