化工原理(下)期末考試試卷

1、化工原理（下）期末考試試卷一、選擇題：(每題 2 分，共 20分 )1. 低濃度難溶氣體吸收, 其他操作條件不變, 入塔氣量增加 , 氣相總傳質(zhì)單元高度HOG 、出塔氣體濃度 y2 、出塔液體濃度x1 將會有 _A_變化。AH OG ,y2 ,x1 BH OG , y2 , x1 CH OG ,y2 ,x1 DH OG , y2 , x1 2. 在吸收塔某處，氣相主體濃度y=0.025 ，液相主體濃度x=0.01 ，氣相傳質(zhì)分系數(shù)k y=2kmol/m2h ， 氣相總傳質(zhì)系數(shù)Ky=1.5kmol/ m2h，則該處氣液界面上氣相濃度y i 應(yīng)為_B_。平衡關(guān)系 y=0.5X 。A .0.02B.

2、0.01C.0.015D.0.0053.下述說法中正確的是_B_。11A. 氣膜控制時有：pip*kGHk L，11B 氣膜控制時有：pip*，kGHk L1HC 液膜控制時有：c*ci ， kLkG1HD 液膜控制時有：cci ，kLkG4.進行萃取操作時，應(yīng)使溶質(zhì)的分配系數(shù)_D_1。A等于B大于C小于D都可以。5. 按飽和液體設(shè)計的精餾塔，操作時 D/F 、R 等其它參數(shù)不變，僅將料液改為冷液進料，則餾出液中易揮發(fā)組分濃度 _A_，殘液中易揮發(fā)組分濃度 _。A 提高，降低；B降低，提高；C提高，提高；D降低，降低6. 某精餾塔的理論板數(shù)為 17 塊（包括塔釜），全塔效率為 0.5 ，則實際

3、塔板數(shù)為 _C_塊。A. 30B.31C. 32D. 347. 在餾出率相同條件下，簡單蒸餾所得餾出液濃度_A_平衡蒸餾。A 高于；B低于；C等于；D或高于或低于8. 指出“相對濕度， 絕熱飽和溫度、 露點溫度、濕球溫度”中，哪一個參量與空氣的溫度無關(guān) _B_A 相對濕度B露點溫度C干球溫度D絕熱飽和溫度9. 已知某濕空氣的干球溫度和濕球溫度，則利用焓濕圖不能直接獲得該濕空氣的_D_A濕度B焓C露點D比體積10. 下面關(guān)于相對濕度的說法中不正確的是：_C_A 總壓一定時，濕空氣的水汽分壓越大則相對濕度越大；B 相對濕度等于零時意味著該空氣中不含水分；C 相對濕度等于 1 時意味著該空氣不能再容

4、納水分；D 相對濕度越大，則該空氣的未飽和程度越大二、填空題：(每題 2 分，共 20 分 )11. 雙膜理論的要點是： _界面上汽液平衡 _、 _阻力集中于有效膜內(nèi) _。12. 計算吸收塔的填料層高度，必須運用如下三個方面的知識關(guān)聯(lián)計算：_平衡線、操作線、傳質(zhì)系數(shù) _ 。13. 氣體吸收計算中表示設(shè)備（填料）效能高低的一個量是_傳質(zhì)單元高度14. 溫度升高，萃取溶解度曲線面積將_減小 _（增大，減小，不變，不確定）15. 塔頂蒸汽先進入分凝器，再進入全凝器，餾出液組成為度為 2.5 ，回流液濃度為_0.88_ 。0.95 （摩爾分率），若相對揮發(fā)16. 精餾塔正常操作中存在著 _液泛、漏液、

5、霧沫夾帶 _等與設(shè)計意圖相違背的現(xiàn)象。17. 設(shè)計精餾塔時，已知原料為F,X F, 分離要求為X D和XW, 加料熱狀態(tài) q 已選定 , 今若選擇較大的回流比 R,則 NT_減少 _, L/V_ 增加 _?( 增加 , 不變 , 減少 )18. 濕空氣在進入干燥器之前進行預(yù)熱的目的，一是為提高濕物料之間的傳熱速率；二是為降低 _濕空氣相對溫度_濕空氣溫度 _，以增加濕空氣與_，以增大濕空氣的吸濕能力。19. 恒速干燥階段為_表面氣化 _控制，此階段的干燥速率與要取決于 _物料表面水分氣化速率_。_ 含水量_關(guān)系很小，主20. 已知在常壓及 25下水份在某濕物料與空氣之間的平衡關(guān)系為：相對濕度=

6、100%時，平衡含水量 x*=0.02kg 水 kg 絕干料；相對濕度 =40%時 , 平衡含水量 x*=0.007 kg 水kg 絕干料?，F(xiàn)該物料含水量為 0.23kg水 kg 絕干料 ,令其與 25, =40%的空氣接觸 , 則該物料的自由含水量 _0.223_kg水 kg 絕干料 ,結(jié)合水含量為 _0.02_kg 水 kg絕干料 。三、 計算題 ( 每題 15 分 共 60 分 )23. 一填料塔用清水逆流吸收混合氣中的有害組分A。已知操作條件下氣相總傳質(zhì)單元高度為 1.5m，進塔混合氣組成為 0.04 （ A 的摩爾分率，下同） ，出塔尾氣組成為0.0053 ，出塔水溶液濃度為 0.0

7、128 ，操作條件下平衡關(guān)系為 Y=2.5X。試求：（1）液氣比為最小液氣比的多少倍？（ 2）所需填料層高度？（ 3）若氣液流量和初始組成不變， 要求尾氣濃度降至 0.0033 ，求此時填料層高度為若干米？22. 在連續(xù)精餾塔中分離兩組分理想溶液。已知原料液組成為0.6 （摩爾分數(shù)，下同） ，餾出液組成為0.9 ，釜殘液組成為0.02 。泡點進料。（ 1）求每獲得1kmol/h 餾出液時的原料液用量 F；（2）若回流比為1.5 ，它相當于最小回流比的多少倍？（3）假設(shè)原料液加到加料板上后，該板的液相組成仍為0.6 ，求上升到加料板上的氣相組成。（物系的平均相對揮發(fā)度為3）23. 在恒定干燥條件

8、下的箱式干燥器內(nèi)，將濕染料由濕基含水量 45%干燥到 3%，濕物料的處理量為 8000 濕染料，實驗測得：臨界濕含量為 30%，平衡濕含量為 1%，總干燥時間為28h。試計算在恒速階段和降速階段平均每小時所蒸發(fā)的水分量。24. 如圖示的精餾塔由一只蒸餾釜及一層實際板所組成，只有提餾段，沒有精餾段。料液由塔頂加入，泡點進料， L =F，V =D，XF 0.2 （摩爾分率，下同） ，今測得塔頂易揮發(fā)組分的回收率為，且XD 0.3 ，系統(tǒng)相對揮發(fā)度 3.0 。設(shè)蒸餾釜可視為一個理論板。試求：（）殘液組成 W；（）該層塔板的液相默夫里板效率ML。提示： ML=( X n -1-Xn )/ (X n -

9、1-Xn *)=(X F - 1)/ (X F -X 1 *)y1D,X DF,X F全凝器1L VywW,X Wx1蒸餾釜三計算題(每題15 分 共60 分）21 解 22 解：（ 1）求當 D1kmol/h 時 F 為多少？已知 xF=0.6，xD 0.9，xW 0.02 ，D 1kmol/h ，由全塔物料衡算可得：FDW1WF xFDxDWxW （2 分）代入已知量可得：0.6 1 W 1 0.90.02W 可求出 0.60.02W0.90.60.3 ，解出 W 0.52kmol/h， F 1.52kmol/h。（ 2 分）（ 2）求 R/Rmin，已知 m 3泡點進料q 1，則 xq

10、xF 0.6 （ 1 分），由氣液平衡方程：yqm xq30.60.81811 xq1 20.6m（ 2 分）RminxDyq0.90.8180.376yqxq0.8180.6求 Rmin，（ 2分）R / Rmin1.5求 R/Rmin，3.99（倍）（ 1 分）0.376（3）求上升到加料板上的氣相組成。因加料板是提餾段第一層板，故所求量為y2 L RD1.5 11.5 kmol/h （ 1分）泡點進料q 1 ，已知 F 1.52kmol/h， W0.52kmol/h， xW 0.02 ， x1 0.6ym 1 LqFxm WLqFLxW 提 餾 段 操 作線 方 程 為：WqF W， 代

11、 入 已知量 ：ym 1 1.51.520.520.02xm 1.520.52 ，即 ym 1 1.208xm 0.00416 （3 分）1.5 1.52 0.521.5所求 y2 1.208x1 0.00416 1.2080.60.004160.721 （ 1 分）X 1w 10818.1 w23 解： w1 = 0.451kg 水/kg 干料X 2w 20031.1w 2w2 = 0.03kg水 /kg干料同理 X0 = 0.429 kg水 /kg干料 X* = 0.01 kg水 /kg 干料（ 4 分）1G cX 1X 0Au 0（1 分）G c(X 0X * ) X 0X *2Au 0

12、lnX *X 2（ 1 分）1 = 0.312（ 2 分）又 1 +2 = 28h（ 1 分）1 = 6.6h2 = 21.4h （ 2 分）Gc = 8000 (1 0.45) = 4400 kg干料（ 2 分）G cX 1X 0259.31kg 水/h （ 1 分）G c X 0X 2818.2kg 水/h （ 1 分）24.DX DFX F =0.8 D/F=0.533 （ 2 分）D/F=( X F - XW )/(X DXW )=0.533 XW =0.0857 （2 分）L /V =F/D=1.876 （ 1 分）W/V =W/D=(F-D)/D=0.876 （1 分）ym +1= (L /V ) xm -(W/V ) x w =1.876x m -0.0751 （ 2 分）y m