化工原理下冊(cè)試卷及答案(各大院校).

1、答文：變小，變大，變小。1中南大學(xué)考試試卷（A）2013 - 2014學(xué)年_±_學(xué)期時(shí)間110分鐘化工原理課程40 學(xué)時(shí)2.5 學(xué)分 考試形式：閉 卷專業(yè)年級(jí)：化工、制藥、應(yīng)化 11級(jí)總分100分，占總評(píng)成績(jī)70 %一、選擇填空題（共40分）1、（ 5 分） 在氣體流量，氣相進(jìn)出口組成和液相進(jìn)口組成不變時(shí)，若減少吸收劑用量，則傳質(zhì)推動(dòng)力將，操作線將平衡線，設(shè)備費(fèi)用將。 當(dāng)溫度增高時(shí)，溶質(zhì)在氣相中的分子擴(kuò)散系數(shù)將，在液相中的分子擴(kuò)散系數(shù)將HOG各 對(duì)一定操作條件下的填料吸收塔，如將塔料層增高一些，則塔的NOG各 （增加，減少，不變）。 減少；靠近；增加（3 增加；增加（1 不變；增加（

2、1 2、（ 1分）正常操作下的逆流吸收塔，若因某種原因使液體量減少以至液氣比小于原定的最小液氣比時(shí)，下列哪些情況將發(fā)生？C（A）出塔液體濃度增加，回收率增加（B）出塔氣體濃度增加，但出塔液體濃度不變（C）出塔氣體濃度與出塔液體濃度均增加（D）在塔下部將發(fā)生解吸現(xiàn)象3、（ 3分）若維持操作中精餾塔的F、x f、q,D不變，而減少塔釜蒸發(fā)量V。貝H:x D, x w,L/V。（變大，變小，不變，不確定）化工原理試卷第1頁(yè)（共3頁(yè)）4、（ 6分）根據(jù)下圖所示的雙塔吸收流程， 在下方示意繪出與其相應(yīng)的操作線（OE為平衡線），C選擇性系數(shù)大于1 D選擇性系數(shù)小于1化工原理試卷第3頁(yè)（共3頁(yè)）4、（ 6分

3、）根據(jù)下圖所示的雙塔吸收流程， 在下方示意繪出與其相應(yīng)的操作線（OE為平衡線），C選擇性系數(shù)大于1 D選擇性系數(shù)小于1并用圖中所示濃度符號(hào)標(biāo)明各操作線端點(diǎn)坐標(biāo)。（將示意圖繪于答題紙?jiān)僮鞔鸹驅(qū)⒃瓐D剪貼（1分）萃取劑加入量應(yīng)使原料和萃取劑的和點(diǎn)M位于（）。 C于答題紙上作答均可）A溶解度曲線之上方區(qū)溶解度曲線上EC溶解度曲線之下方區(qū)座標(biāo)線上（1分）萃取是利用各組分間的（A揮發(fā)度 B 離散度 C（3分）某液體組成為）差異來(lái)分離液體混合物的。溶解度 D 密度Xa = 0.6、xb = 0.4，若在其中加入與原料液等量的萃取劑S,寫出混合后的組成：XA = （）、XB =（)、x S =()。0.3 0

4、.2 0.5X9、（3分）在B-S部分互溶的萃取操作中,溶劑S為100kg，則萃取相中yA/yB =（若萃取相中含溶質(zhì)A為85kg，稀釋劑B為15kg,)。5.6710、填空（6分）料的平衡水份相應(yīng).以空氣作為濕物料的干燥介質(zhì)當(dāng)所用空氣的相對(duì)溫度較大時(shí)，濕物，自由水份相應(yīng).常壓下，空氣中水汽分壓為2 0 mmHg寸，其濕度日=物料干燥時(shí)的臨界水份是指.料的結(jié)合水份-答文組合1組合2較大較小5、（1分）進(jìn)行萃取操作時(shí)應(yīng)使:A分配系數(shù)大于1 B分配系數(shù)小于10.0168由恒速干燥轉(zhuǎn)到降速階段的臨界點(diǎn)時(shí)，物料中的含水率化工原理試卷第#頁(yè)（共3頁(yè)）11、(6 分)物料的平衡水份- -定是 ()(A )

5、 非結(jié)合水份(B ) 自由水份(C ) 結(jié)合水份(D ) 臨界水份 空氣溫度為t o，濕度為H 0，相對(duì)濕度為0 o的濕空氣，經(jīng)一間接蒸汽加熱的預(yù)熱某精餾塔用于分離苯-甲苯混合液，泡點(diǎn)進(jìn)料，進(jìn)料量 30kmol/h，進(jìn)料中苯的摩爾分 率為0.5，塔頂、底產(chǎn)品中苯的摩爾分率分別為0.95和0.10，采用回流比為最小回流比的1.5倍，操作條件下可取系統(tǒng)的平均相對(duì)揮發(fā)度a =2.40。(1) 求塔頂、底的產(chǎn)品量；若塔頂設(shè)全凝器，各塔板可視為理論板，求離開第二塊板的蒸汽和液體組成。化工原理試卷第3頁(yè)(共3頁(yè))化工原理試卷第3頁(yè)(共3頁(yè))器后，空氣的溫度為t 1，濕度為H 1,相對(duì)濕度為0 1，則()(

6、A) H 1>H 0 ( B) 0 0 > 01 ( C) H 1 VH 0 ( D) 0 0 < 0 1 在恒定干燥條件下，將含水20%的濕物料進(jìn)行干燥，開始時(shí)干燥速率恒定，當(dāng)干燥至含水量為5%時(shí)，干燥速率開始下降，再繼續(xù)干燥至物料恒重，并測(cè)得此時(shí)物料含水量為0.05%，則物料的臨界含水量為(A) 5%( B) 2 0%(C ) .0.05%0 = 98%時(shí)，貝 U ()(A) t = t w =t d 1(B) t>t(C ) t<t w <t d 1(D) t>t答文CBAB 空氣的干球溫度為t,濕球溫度為t12、填空(4分)(D) 5 5%w，

7、露點(diǎn)為t d，當(dāng)空氣的相對(duì)濕度w >t dw =t d解：F=D+W Fx F=Dx d+Wx w30=D+W 30 x 0.5=D x 0.95+WX 0.10D=14.1kmol/h W=15.9kmol/hXe=XF=0.5,y e= a x e/ 1+( a -1) x e=2.40 X 0.5/1+(2.40-1) X 0.5=0.706Rmin= (x D-y e)/(y e-x e)= (0.95-0.706)/(0.706-0.5)=1.18R=1.5 X 1.18=1.77y=R/(R+1)x+ x D/( R+1)=1.77/(1.77+1)x+0.95/(1.77+

8、1)=0.639x+0.343y 1=x D= 0.95x 1=y 1/ a y1( a 1) =0.95/(2.40-0.95(2.40-1)=0.888y 2= 0.639x1+0.343=0.639 X 0.888+0.343=0.910x 2= 0.910/2.40-0.910(2.40-1)=0.808板式塔的類型有:和等(至少列舉三種)篩板塔設(shè)計(jì)中，板間距H T設(shè)計(jì)偏大優(yōu)點(diǎn)是缺點(diǎn)是。 泡罩塔、浮閥塔、篩板塔 液沫夾帶少，不易造成降液管液泛;增加全塔高度。三、計(jì)算題(15分)采用常壓干燥器干燥濕物料。每小時(shí)處理濕物料1 0 0 0 kg，干燥操作使物料的濕基含量由4 0%減至5%,干

9、燥介質(zhì)是濕空氣，初溫為20C，濕度Ho=0009kg水/kg絕干空氣，經(jīng)預(yù)熱器加熱至12 0C后進(jìn)入干燥器中，離開干燥器時(shí)廢氣溫度為4 0C,若在干燥器中空氣狀態(tài)沿等I線變化。試求：(1) 水分蒸發(fā)量Wkg/s;(2) 絕干空氣消耗量Lkg絕干氣/s;(3) 干燥收率為95%時(shí)產(chǎn)品量kg/s;(4) 如鼓風(fēng)機(jī)裝在新鮮空氣進(jìn)口處，風(fēng)機(jī)的風(fēng)量應(yīng)為多少m3/s?化工原理試卷第3頁(yè)(共3頁(yè))化工原理試卷第3頁(yè)(共3頁(yè))、計(jì)算題(15 分)化工原理試卷第3頁(yè)(共3頁(yè))(1) W=G c (x ix 2)x 1=0.4/(10.4)=0.667x 2= 0.05/(1-0.05)=0.0526G c =1

10、000 (1-0.4)=600kg絕干料/hW= 600 (0.667 0.0526)= 3 6 8.6 4 kg/h = 0.1024 kg/s(2) L=W(H 2 H 1)H 1 =H o = 0.009 kg水 /kg 絕干氣ti=120C,t 2=20CH2未知，可通過(guò)I 1=1 2求算I 1 = (1.01 + 1.88 H i) t 計(jì)2490H 1 = 1.01 t i+(1.88 t i+2490) H 1I 2 = (1.01 + 1.88 H 2) t 2+2490H 2= 1.01 t 2+(1.88 t 2+2490) H 2 H 2 =( 1.01 X 120+(1

11、.88 X 120+2490) X 0.009-1.01 X 40)/( 1.88 X 40+2490)= 0.041kg水/kg絕干氣 L= 0.1024/(0.041-0.009)= 3.1 9 7 4kg絕干氣/s(3) G 2' =0.95G 2 - G 2' =0.95XG C (1 + x 2)= 0.95X600/3600X(1 + 0.0526)= 0.167 kg/s(4) V=Lv H=3.1974(0.772+1.244 H o)( t 0+273)/273=3.1974(0.772+1.244 X 0.009) X (20+273)/273= 2.69m

12、3/s四、計(jì)算題(15分)用填料塔從一混合氣體中逆流吸收所含的苯?；旌蠚怏w中含苯5%(體積)，其余為空氣，要求苯的回收率為 90%(以摩爾比表示)，吸收塔為常壓操作，溫度為 25 C,入塔混合 氣體為每小時(shí)9 4 0 標(biāo)準(zhǔn)m 3，入塔吸收劑為純煤油，煤油的耗用量為最小耗用量的1. 5倍，已知該系統(tǒng)的平衡關(guān)系 Y=0 . 14 X (其中Y、X為摩爾比)，已知?dú)庀囿w積傳3質(zhì)系數(shù)K Y a= 0 .035Kmol/m .s,純煤油的平均分子量M s =17 0,塔徑D=0 試求：（1）吸收劑的耗用量為多少 Kg/h ?（2）溶液出塔濃度 X1為多少？（3）填料層高度 Z為多少m ?解:(1) n

13、=90%,yb=0.05,進(jìn)口:Y b=yb/(1-yb)=0.05/(1-0.05)=0.05263(mol苯/mol氣體)出口Y a=Yb(1- n)=0.005266（氣體+苯流量）V=940/22.4=41.96 kmol/h(氣體流量) V b =V(1-y b)=41.96(1-0.05)=39.87 kmol/h(L s/Vb )min =(Y b-Ya)/(Y b/m)=(0.05263-0.00526)/(0.05263/0.14)=0.126L s =1.5L s min =1.5 X 0.126 X 39.87=7.536 kmol/h=7.536X 170 Kg/h=1

14、281Kg/h(2) % =(Y b-Ya)/(1.5(L s /V b )min )=(0.05263-0.00526)/(1.5X 0.126)=0.251xb=Xb/(1+X b)=0.2006(3) H og=Vb /( Ky a Q )2=(39.87/3600)/(0.035X 0.785 X 0.6 )=1.12 mN og=(Y b-Y a)/ Ym Yb=Yb-Yb*=0.05263-0.14 X 0.25仁0.01749 Ya =Ya-Ya*H =0.00526 0=0.00526 Ym=(0.01749-0.00526)/l n(0.01749/0.00526)=0.01

15、018N og=(0.05263-0.00526)/0.01018=4.65Z = H ogXN og=1.12 X 4.65=5.2 m化工原理試卷五、計(jì)算題（15分）第4頁(yè)（共3頁(yè)）化工原理試卷Xa'i r -i)xa'8 0.31 (8-1) 0.3二 0.774Fxf =E'yA' R'XaF 二 E' R'即!200".4十0.774+R'F.3200 = E'R'在B-S部分互溶物系的單級(jí)萃取中， 料液中溶質(zhì)A與稀釋劑B的質(zhì)量比為40 60。采用純 溶劑S=200kg，溶劑比S / F為1,脫

16、出溶劑后萃余液 R'濃度xA'=0.3 （質(zhì)量分率），選擇性 系數(shù)=8。試求：萃取液量 E '為多少kg？解：1 一 yA XA y' xa'yA'xa'Yb/XbYb'/Xb'(1 yA”(1Xa')F = S = 200kg, xF =40/(40 60) =0.42化工原理試題及答案（絕密請(qǐng)勿到處宣揚(yáng)）12月25日一、填空題（共15空，每空2分，共30分）1. 一容器真空表讀數(shù)為 10 kpa，當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)為100 kpa，則此容器的絕對(duì)壓強(qiáng)和表壓強(qiáng)（以kpa 計(jì)）分別為：（90kpa）和（-10kpa ）。

17、2. 熱傳導(dǎo)只發(fā)生在固體和（靜止）的或（滯）流動(dòng)的流體中。3. 物體的吸收率越（大），其輻射能力越（大）。（填大或?。?. 蒸發(fā)中以（二次蒸汽）是否再利用而分為單效或多效蒸發(fā)。5. 蒸發(fā)中的溫度差損失主要由溶液中的（不揮發(fā)溶質(zhì)）、液柱的（靜壓頭）和管路（阻力）所引起的沸點(diǎn)升高三部分組成。6. 一容器壓力表讀數(shù)為 10 kpa，當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)為100 kpa，則此容器的絕對(duì)壓強(qiáng)（以 kpa計(jì)） 為：（90kpa）。7. 對(duì)于同種流體，自然對(duì)流時(shí)的對(duì)流傳熱系數(shù)比時(shí)的（?。?。（填大或?。?. 物體的吸收率越大，其輻射能力越（大），所以黑體的輻射能力比灰體的（大）。（填大或?。?.蒸發(fā)操作所用的設(shè)備稱為

18、（蒸發(fā)器）。10.按二次蒸汽是否被利用，蒸發(fā)分為（單效蒸發(fā)）和（多效蒸發(fā)）。二、選擇題（共5題，每題2分，共10分）1. 對(duì)吸收操作有利的條件是：（D）A.操作溫度高、壓強(qiáng)高；B.操作溫度高、壓強(qiáng)低；C.操作溫度低、壓強(qiáng)低；D.操作溫度低、壓強(qiáng)高2. 精餾塔內(nèi)上層塔板液相輕組分濃度較下層塔板（A ），液相溫度較下層塔板 （）A.高，低；B.低，高；C.高，高；D.低，低3. （ D ）是塔內(nèi)氣液兩相總體上呈逆流流動(dòng)，而在每塊塔板上呈均勻的錯(cuò)流流動(dòng)。A.板式塔的傳質(zhì)意圖；B.板式塔的設(shè)計(jì)過(guò)程；C.板式塔的恒摩爾流要求；D.板式塔的設(shè)計(jì)意圖4.恒定干燥條件是指濕空氣在干燥器內(nèi)的（ C ）及與物料的

19、接觸方式都不變。A.溫度、焓值、濕度；B.流速、壓強(qiáng)、濕度；C.流速、溫度、濕度；D.溫度、濕度、壓強(qiáng)5.對(duì) 于濕物料的濕含量，下面哪種說(shuō)法是正確的？ （B ）A.平衡水一定是自由水；B.平衡水一定是結(jié)合水；C.自由水一定是結(jié)合水；D.自由水一定是非結(jié)合水6.當(dāng)二組分液體混合物的相對(duì)揮發(fā)度為（C ）時(shí)，不能用普通精餾方法分離。當(dāng)相對(duì)揮發(fā)度為（A ）時(shí)，可以采用精餾方法A. 3.0 ； B.2.0； C.1.0； D.4.0 7.下述說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（ B ）。A .板式塔內(nèi)氣液逐級(jí)接觸，填料塔內(nèi)氣液連續(xù)接觸；B.精餾用板式塔，吸收用填料塔；C.精餾既可以用板式塔，又可以用填料塔；D.填料塔可以避

20、免液泛8.物料的平衡水分- -定是（C ）A.非結(jié)合水分；B.自由水分；C.結(jié)合水分；D.臨界水分9.對(duì)于濕物料的濕含量，下面哪種 說(shuō)法是正確的？（BA.平衡水一定是自由水；B.平衡水一定是結(jié)合水；C.自由水一定是結(jié)合水；D.自由水一定是非結(jié)合水。31揚(yáng)州大學(xué)試題紙化工原理（下冊(cè)）期末試題專業(yè)學(xué)號(hào)姓名題號(hào)一二三四五六總分得分一、填空選擇題（25分，每空1分）1、 對(duì)一定操作條件下的填料吸收塔，如將填料層增高一些，則該塔的Hog將N OG 將。2、在吸收塔的設(shè)計(jì)中，當(dāng)氣體流量、氣相進(jìn)出口組成和液相進(jìn)口組成不變時(shí)，若減小吸收劑用量，則傳質(zhì)推動(dòng)力將 ，設(shè)備費(fèi)用將 。3、 某二元混合物，其中A為易揮發(fā)

21、組分。液相組成xa=0.4，相應(yīng)的泡點(diǎn)為t1 ;汽相組成yA二0.4，相應(yīng)的露點(diǎn)為t2。則與t2大小關(guān)系為 ?；ぴ碓嚲淼?頁(yè)（共3頁(yè)）4、 簡(jiǎn)單蒸餾過(guò)程中，釜內(nèi)易揮發(fā)組分濃度逐漸 ，其沸點(diǎn)則逐漸 5、 已知塔頂?shù)谝粔K理論板上升的汽相組成為yi=0.63 (摩爾分率，下同)，將其全部冷凝為泡點(diǎn)液體，該液體在貯罐內(nèi)靜止分層，上層xd=0.9作為產(chǎn)品，下層 xo=0.5于泡點(diǎn)下回流，則回流比R=。6、 設(shè)計(jì)精餾塔時(shí)，已知原料為F,xf ,分離要求為xd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 , L/V ?(增加,不變,減少)7、 萃取操作依據(jù)是。選擇萃取劑的主要原則 、和1

22、5、溫度為t0，濕度為H。，相對(duì)濕度為0的濕空氣，經(jīng)一間接蒸汽加熱的預(yù)熱器后，空氣的溫度為t1，濕度為H1,相對(duì)濕度為申1,則(A) H 0>H;( B) %>%；( C) H0<H;( D) %<%。二、問(wèn)答題(1 5分，每小題5分)1、操作中的吸收塔，若吸收劑入塔濃度X2降低，其他操作條件不變，試定性分析氣體出塔濃度y、液體出塔濃度X1的變化趨勢(shì)。(可畫圖說(shuō)明：Nog不變條件下，X1只能變小)化工原理試卷第6頁(yè)(共3頁(yè))化工原理試卷第6頁(yè)(共3頁(yè))8有一實(shí)驗(yàn)室裝置將含 A 10%的A B混合物料液50公斤和含A 80%的A B混合物料液20公斤混合后，用溶劑 S進(jìn)行

23、單級(jí)萃取，所得萃余相和萃取相脫溶劑后又能得到原來(lái)的10% A和80% A勺溶液。問(wèn)此工作狀態(tài)下的選擇性系數(shù)3 =9、 在101.3kPa下，不飽和濕空氣的溫度為295K、相對(duì)濕度為69%當(dāng)加熱到303K時(shí)，該空氣下列參數(shù)將如何變化？相對(duì)濕度 ，濕球溫度 ，露點(diǎn)。10、 已知濕空氣總壓為 100kPa,溫度為40 C ,相對(duì)濕度為50%,已查出40 C時(shí)水的飽和蒸氣壓 Ps為7.375 kPa, 則此濕空氣的濕度 H是kg水/kg絕干氣,其焓是kJ/kg絕干氣。11、 對(duì)某低濃度氣體吸收過(guò)程，已知相平衡常數(shù)m = 2，氣、液兩相的體積傳質(zhì)系433數(shù)分別為 kya = 2 X10- kmol/(m

24、 s) , kxa = 0.4kmol/(m s)。則該吸收過(guò)程為 阻力控制。(A)氣膜(B)液膜(C氣、液雙膜 (D無(wú)法確定2、精餾塔在一定條件下操作， 若回流液由飽和液體改為冷液時(shí)，其塔頂產(chǎn)品組成有何變化?為什么？3、提高干燥時(shí)氣流速度而使恒速階段的干燥速率增大時(shí)；x C值將會(huì)變大還是變小 ？試從干燥機(jī)理加以分析?；ぴ碓嚲淼?頁(yè)(共3頁(yè))12、某精餾塔的設(shè)計(jì)任務(wù)為：原料為F、xf，塔頂為xd,塔底為xw,若塔釜上升蒸汽量V不變，加料熱狀態(tài)由原來(lái)的飽和蒸汽改為飽和液體，則所需理論板(A)增加(B)減少(C)不變(D)不確定13、在精餾塔設(shè)計(jì)計(jì)算中，當(dāng)F、Xf、D和W定，并保持實(shí)際操作氣速

25、不變，而q值減小，則(A)精餾段塔徑不變，提餾段塔徑減小(B)精餾段塔徑增大，提餾段塔徑不變(C)精餾段塔徑減小，提餾段塔徑增大(D)精餾段塔徑減小，提餾段塔徑減小14、在B-S部分互溶體系的單級(jí)萃取過(guò)程中，若加入的純?nèi)軇┝吭黾佣渌僮鳁l 件不變，則萃取液濃度yA _。(A)增大 (B) 下降 (C) 不變 (D)變化趨勢(shì)不確定三、萃取計(jì)算題(10分)用純?nèi)軇㏒進(jìn)行單級(jí)萃取，Xf=0.15 (質(zhì)量分率，下同)，萃取相中A的濃度與萃余相中A的濃 度相同，采用溶劑比S/F為1。試求：(1) 選擇性系數(shù)一：；(2) 當(dāng)溶劑用量為最少時(shí)的萃取液濃度yA。(設(shè)所涉及范圍內(nèi)分配系數(shù) kA均相同)A化工原

26、理試卷第6頁(yè)(共3頁(yè))六、精餾計(jì)算題（20分）含苯0.5 （摩爾分率，下同）、流量為1000kmol/h的苯甲苯混合液在一常壓連續(xù)操作的精餾 塔內(nèi)進(jìn)行分離。按工藝要求塔頂餾出液中苯含量不低于0.9,苯的回收為90%,泡點(diǎn)進(jìn)料和泡點(diǎn)回流，且R=1.5Rmin,=2.5。試求：（1）塔頂、塔底產(chǎn)品量 D、W （kmol/h ）及塔底產(chǎn)品濃度xw ；（2）寫出此操作條件下的精餾段操作線方程；（3）寫出此操作條件下的提餾段操作線方程；（4） 若在塔操作中將上述進(jìn)料濃度改為0.4,而維持F、q、R、D不變，能否達(dá)到 分離要求？化工原理試卷第11頁(yè)（共3頁(yè)）ME化工原理試卷第#頁(yè)（共3頁(yè)）ME四、干燥計(jì)算

27、題（15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(jìn)入預(yù)熱器的溫度為15C濕含量為0.0073Kg水/ Kg絕干氣，焓為35KJ/ Kg絕干空氣；空氣進(jìn)干燥器溫度為90C,焓為109KJ/Kg絕干氣；空氣出干燥器溫度為5 0C ;濕含量為0.023Kg水/Kg絕干氣；進(jìn)干燥器物料含水量為 0.15Kg水/Kg絕干料；出干燥器物料含水量為 O.OIKg水/ Kg絕干料；干 燥器生產(chǎn)能力為237Kg/h （按干燥產(chǎn)品計(jì)）。試求：（1）絕干空氣的消耗量（Kg絕干氣/h ）；（2）進(jìn)預(yù)熱器前風(fēng)機(jī)的流量（m 3/s ）；（3） 預(yù)熱器加入熱量（KW）（預(yù)熱器熱損失可忽略）。附：濕空氣比體

28、積計(jì)算公式：如=（2.83X 10-3+4.56X 10-3H ） X （t+273）化工原理（下冊(cè)）B卷試題評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)及參考答案、填空選擇題1、不變,增大6、減少，增大易于回收812、A13、A二、問(wèn)答題（1（25分，每空1分）2 、減小、增加 3 、b ： t2 4、降低，升高 57 、溶液中各組分在溶劑中溶解度有差異、較強(qiáng)溶解能力、369、降低，升高，不變14、 D 15 、B5分，每小題5分）、2.08較高選擇性、10、0.0238、101.69 /100.6911化工原理試卷第#頁(yè)（共3頁(yè)）ME1、L、G不變，.Hog不變、Nog不變；又 不變, 可知也。y2 - mx2m不變，故1/

29、A不變。由吸收因數(shù)法可知化工原理試卷第#頁(yè)（共3頁(yè)）ME化工原理試卷第#頁(yè)（共3頁(yè)）ME五、吸收計(jì)算題（15分）在填料塔中，用純吸收劑逆流吸收某氣體混合物中的可溶組分A,已知?dú)怏w混合物中溶質(zhì)A的初始組成為0.05，通過(guò)吸收，氣體出口組成為0.02，溶液出口組成為0.098 （均為摩爾分率），操作條件下的氣液平衡關(guān)系為y = 0.5x，并已知此吸收過(guò)程為氣膜控制，試求：（1）氣相總傳質(zhì)單元數(shù)Nog（2）當(dāng)液體流量增加一倍時(shí)，在氣量和氣液進(jìn)口組成不變的情況下，溶質(zhì)A被吸收的量變?yōu)樵瓉?lái)的多少倍？至于X1的變化，則可用排除法判斷：假設(shè) X1不變或變大，可見均與 Nog不變相 矛盾。因此，x1必變小。2

30、、 從泡點(diǎn)回流改為冷液回流時(shí)，XD f。其原因是：冷液回流至塔頂時(shí)，冷凝一部分蒸氣，放出的潛熱把冷液加熱至塔頂?shù)谝话宓娘柡蜏囟取＠淠糠种泻y揮發(fā)組分較大，使氣相易揮發(fā)組分增濃。同時(shí)，在塔頂回流比保持不變的條件下，增加了塔內(nèi)的內(nèi)回流，使得精餾段 實(shí)際回流比增大，操作線向平衡線靠近，所需Nt減少，這也有利于分離。3、 xCf因?yàn)樘岣吒稍飼r(shí)氣流速度可導(dǎo)致等速階段U0增加，隨著U4 ,內(nèi)部水分?jǐn)U散不及的現(xiàn)象就可能提前來(lái)臨，即X0f。也就是：臨界含水量X。隨恒速階段的干燥速率的增加而增大。Na=MHw-H）（t-tw）；氣速增大=kH和增大= Na恒rw物料本性、氣固接觸方式均相同條件下，Na恒=Xc

31、化工原理試卷第#頁(yè)（共3頁(yè)）ME化工原理試卷第#頁(yè)（共3頁(yè)）ME三、萃取計(jì)算題（10分/7、3,結(jié)果允許有誤差）（1）作圖法求解：連接Xf、S兩點(diǎn),y A,maxEC化工原理試卷第#頁(yè)（共3頁(yè)）ME因?yàn)镾/F=1，所以FS中點(diǎn)即為合點(diǎn)M。 又yA二XA，故過(guò)m作水平線RE即為連結(jié)線,0 0 連接SE、SR,并延長(zhǎng)至E、R ,0 0由圖上可讀出yA=0. 54， XA =0. 1辿yA0/XA00.54/0.11056 yB/xB0(1 yA0心xa)0 (IO.54”(10.1)也可 一 yA/XA 二yA/xA=10.56y /xb(1 - yA - ys) /(1 - xa - xs)(2

32、)設(shè)FS線與平衡線左交點(diǎn)為 M，過(guò)M作水平線ME；則M E即為S用量最少時(shí)的連結(jié)線。連結(jié)SE并延長(zhǎng)至AB邊上，得yA=0. 6(虛線位置)四、干燥計(jì)算題(15分，每小題5分)1.求絕干空氣量 V (考察X與w之間的關(guān)系)G C =G 2 (1- w 2 )= G 2 / (1+X2 )=237心+0.01)=234.7Kg絕干料 /hW=G C (X1 -X2 )= 234.7(0.15-0.01)=32.9Kg/hV=W/(H2-H1)=32.9/(0.023-0.0073)=2096Kg 絕干氣 /h2 .求風(fēng)機(jī)流量L33Vh= (2.83 X 10- +4.56 X 10- Ho)x (

33、to+273)33=(2.83X 10 +4.56 X 10 X0.0073 )X (15+273)3=0.825m 濕空氣/Kg絕干氣L = VXV H =0.825 X2096=1729.2m3/h=0.480 m 3/S3 .求預(yù)熱器加入熱量QPQ P = V (I 1 - I 0 )= 2096(109-35)=155104KJ/h=43.08KW五、吸收計(jì)算題（15分/9、6）（1）屬低濃氣體吸收,x 2=0Gx10.05-0.020.098-0二 0.3061/A =0.5_0.306=1.63; A =0.612N OG1, ,i： mG"m冷 mGmG A L 丿 y

34、2 _ mx2LL 一10.05ln 1-1.631.63 = 4.61-1.63 f0.02(2) L增大一倍時(shí)，因吸收過(guò)程為氣膜控制，故Kya不變,1mG 1.63=0.815; A = 1.224，人A2L 211 0.815ln 1 0.815 0050.815y2 二 0.00606Ho不變，所以NO也不變。L增大一倍后，溶質(zhì)A被吸收的量=G y1 一 y2而原狀況下溶質(zhì)A被吸收的量=G y1 一 y2.G（y1 - y； ）_ 屮-池 _ 0.05-0.00606 _ 1 46（倍）G（ y*1 y2） y*1 y20.05 0.02六、精餾計(jì)算題(20分/6、6、6、2)(1)仝

35、 凹 0.90Fxf 1000 0.5D=500kmo|/h1000 = D WW 二 500 kmol/h10000.5 = D 0.9 WxWXw = 0.1(2)泡點(diǎn)進(jìn)料，Xe =Xf =°.5化工原理試卷第13頁(yè)（共3頁(yè)）yeOXe上 T XeXd -yeye Xe2.5 0.51 1.5 0.50.9-0.7140.7140.5= 0.714=0.869R =1.5 Rmin =1.5 0.869 =1.304精餾段操作線方程：RxD 1.3040.9yn 1xnxn0.566xn0.390小R 1 nR 1 2.304 n2.304n（3）精餾段操作線與q線交點(diǎn)d坐標(biāo)為：

36、xd二Xf =0.5 , yd =°.566x°.39° = °.673故提餾段操作線方程為:ym 1 'Xwxm _ XWyd xwXd Xwym 1 -0.10.673 0.1Xm 0.10.5 * 0.1即ym 1 =1.4325Xm -0.04325或者 V =（ R+1）D =2.304 漢500 =1152L =RD qF =1.304 500 1000 =1652則可得提溜段方程y =1.434 X-0.0434（4） Xd不能達(dá)到分離要求。此題可圖解說(shuō)明4新鄉(xiāng)學(xué)院2011 2012學(xué)年度第一學(xué)期化工原理期末試卷A卷課程歸屬部門：化

37、學(xué)與化工學(xué)院試卷適用范圍：09化學(xué)工程與工藝（本科）題號(hào)-一一-二二-三總分得分得分評(píng)卷人填空（每題1分，共30分）1.吸收操作是依據(jù)，以達(dá)到分離均相氣體混合物的目的2. 干燥速率曲線包括：恒速干燥階段和 階段。在恒速干燥階段，物料的表面溫度等于空氣的 溫度，所干燥的水分為 水分。3. 二元理想物系精餾塔設(shè)計(jì)，若qn,F、xF、xD、xW、口 一定，將飽和液體進(jìn)料改為飽和蒸汽進(jìn)料，則最小回流比 ，若在相同回流比下，所需的理論板數(shù)，塔釜熱負(fù)荷，塔頂冷凝器熱負(fù)荷 。4. 已知精餾段操作線方程 y=0.75x+0.2,則操作回流比 R ，餾出液組成xd=;提餾段操作線方程y".3x0.02

38、1，則xw=.5. 若x*-x近似等于Xi - X，則該過(guò)程為控制。6. 用純?nèi)軇┠媪魑?，已知qn,l /q n,v =m,回收率為0.9，則傳質(zhì)單元數(shù)NO（=。7. 蒸餾在化工生產(chǎn)中常用于分離均相 混合物，其分離的依據(jù)是根據(jù)。11118. 吸收過(guò)程中的總阻力可表示為二一 ,其中一表Kg kc HkLkG示，當(dāng)H 時(shí)（很大、很?。?可忽略，則該過(guò)程HkL近似為控制。9. 在常壓下，Xa二0.2（摩爾分?jǐn)?shù)，下同）的溶液與yA二0.15的氣體接觸，已知m = 2 ,此時(shí)將發(fā)生10. 在分離乙醇和水恒沸物時(shí)，通常采用 精餾，加入的第三組分 無(wú)水乙醇從塔 （頂、底）引出。11. 塔的負(fù)荷性能圖中

39、包括5條線，這5條線包圍的區(qū)域表示 12. 全回流操作時(shí)回流比R等于，精餾段操作線方程為 。1 13.板式塔漏液的原因是 ，溢流堰的作用 。14當(dāng)空氣相對(duì)濕度巾=98%寸.則空氣的濕球溫度tw、干球溫度t、露點(diǎn)溫度td 之間的關(guān)系為?；ぴ碓嚲淼?5頁(yè)（共3頁(yè)）得分評(píng)卷人選擇題（每題2分，共30分）得分評(píng)卷人三、計(jì)算題（40分）15.某兩組份混合物的平均相對(duì)揮發(fā)度:=2.0，在全回流下，從塔頂往下數(shù)對(duì)第n,n 1層塔板取樣測(cè)得Xn =0.3,則yn* =， yn -i =1. 在恒定干燥條件下將含水 20%（干基，下同）的濕物料進(jìn)行干燥，開始時(shí) 干燥速度恒定，當(dāng)干燥至含水量為 5%寸，干燥速

40、度開始下降，再繼續(xù)干 燥至物料衡重，并設(shè)法測(cè)得此時(shí)物料含水量為0.05%，則物料的臨界含水量為（），平衡含水量（）。（A） 5%（ B） 20%（C） 0.05% （D）4.95%2. 達(dá)到指定分離程度所需理論板層數(shù)為10 （包括再沸器），若全塔效率為50%則塔內(nèi)實(shí)際板數(shù)。A.20 B. 18C.163. 濕空氣經(jīng)預(yù)熱后，空氣的焓增大，而 。A.H、都升高B. H、都降低C.H不變，降低4. 下列各組參數(shù)中，哪一組的兩個(gè)參數(shù)是相互獨(dú)立的 。A.H、p B. H 、t d C、tw D.t 、H5. 在恒定干燥條件下用熱空氣干燥某物料，當(dāng)干燥速率降為零時(shí)，物料中剩余的水分是：。A.自由水分 B.

41、結(jié)合水C.非結(jié)合水D.平衡水分6. 氣、液組成相同的兩組成混合物，泡點(diǎn)溫度t1和露點(diǎn)溫度t 2的關(guān)系是oA.t1 > t 2 B. t1< t 2 C.t 1 =t 27. 在穩(wěn)定操作的吸收塔內(nèi)，任意截面上的傳質(zhì)速率N oA.相等 B. 不等8. 推動(dòng)力（丫-丫*）與吸收系數(shù)對(duì)應(yīng)。A.Kg B.K y C.K x D. k g9. 填料塔的正常操作區(qū)域?yàn)?oA.載液區(qū)B .液泛區(qū) C 恒持液量區(qū)D任何區(qū)域10. 二元溶液連續(xù)精餾計(jì)算中，進(jìn)料熱狀態(tài)的變化將引起以下線的變化 oA平衡線B操作線與q線 C平衡線與操作線D平衡線與q線11. 在板式塔設(shè)計(jì)中，加大板間距，負(fù)荷性能圖中有關(guān)曲線

42、的變化趨勢(shì)是，霧沫 夾帶線（），液泛線（）oA.上移B.下移C.不變12. 精餾中引入回流，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(dāng)?shù)恼f(shuō)法是 oA液相中易揮發(fā)組分進(jìn)入汽相；B汽相中難揮發(fā)組分進(jìn)入液相；C 液相中易揮發(fā)組分和難揮發(fā)組分同時(shí)進(jìn)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(jìn)入汽相和汽相中難揮發(fā)組分進(jìn)入液相必定同時(shí)發(fā)生。13. 某含乙醇12.5% （質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的乙醇水溶液，其所含乙醇的摩爾比為 oA.0.143 B .0.0559 C 0.0502 D.0.052914. 在精餾塔中（理想物系）相鄰兩層塔板（從上往下數(shù)）上取三個(gè)樣品yn、yn+1、Xn

43、，試判斷如下兩種操作方式中哪個(gè)分析結(jié)果正確：全回流（），部分回流（）A. ynyn1XnB. *Yn1 二XnC. y. Xny. 1D.y.1y.X.15. 萃取劑的加入量應(yīng)使原料與萃取劑的和M位于oA.溶解度曲線上方區(qū)B.兩相區(qū)C.任何位置均可用通風(fēng)機(jī)將干球溫度to二26oC、焓I。= 66kJ/kg絕干氣的新鮮空氣送入預(yù)熱器,化工原理試卷第17頁(yè)（共3頁(yè)）預(yù)熱到ti =120°C后進(jìn)入連續(xù)逆流操作的理想干燥器內(nèi)，空氣離開干燥器時(shí)相(4)從塔頂往下數(shù)第二層理論板下降的液相組成。（16 分）化工原理試卷第“頁(yè)（共 3 頁(yè)）化工原理試卷第“頁(yè)（共 3 頁(yè)）對(duì)溫度為52C。濕物料由含水

44、量wi =0.015被干燥至含水量W2 =0.002，每小時(shí)有9 200 kg濕物料加入干燥器內(nèi)。kg/h ； （8 分）試求(1)完成干燥任務(wù)所需的新鮮空氣量(2)預(yù)熱器的加熱量(2分)1. 在連續(xù)操作的精餾塔中分離兩組分理想溶液。原料液流量為50 kmol/h ,要求餾出液中易揮發(fā)組分的回收率為94 %。已知精餾段操作線方程為y =0.75X+0.238 ; q線方程為y = 2-3 x，相對(duì)揮發(fā)度。=2.0。試求：(1)操作回流比及餾出液組成(2)進(jìn)料熱狀況參數(shù)及原料的總組成(3) qn,D,qn,W化工原理試卷第“頁(yè)（共 3 頁(yè)）X22. 在一直徑為0.8 m的填料塔內(nèi)，用清水吸收某工

45、業(yè)廢氣中所含的二氧化硫氣體。 已知混合氣的流量為45 kmol/h，二氧化硫的摩爾分?jǐn)?shù)為0.032。操作條件下氣液平衡關(guān)系為Y =34.5X，氣相總體積吸收系數(shù)為0.056 2 kmol/（m 3 s）。若 吸收液中二氧化硫的摩爾比為飽和摩爾比的76%要求回收率為98%求：（1）水用量（5分）（2）吸收塔操作線方程（3分）（3） 填料層高度（6分）新鄉(xiāng)學(xué)院2011 -2012學(xué)年第一學(xué)期期末考試化工原理試題標(biāo)準(zhǔn)或參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（ A卷）適用范圍：09化工工藝答案一、填空（每題1分，共30分）1. 各個(gè)組分的溶解度不同。2. 降速，濕球，非結(jié)合水。3. 變大，變大，減小，不變。4. 3，0.

46、8,0.07.5液膜。6.7. 均相液體，組分的揮發(fā)度不同。8. 氣膜阻力，很小，氣膜。9. 解吸。10. 恒沸，苯，底。11. 塔正常操作范圍。12. 無(wú)窮大，y=x.13. 氣速過(guò)小，保持塔板上有一定的清液層。14. 干球溫度（大于等于）濕球溫度（大于等于）露點(diǎn)溫度。15.0.46,0.3二、選擇題（每題2分，共30 分）1-5、AC, BCDD 6-10、CBBAB 11-15、AA,D,D,BA,B三、計(jì)算題（40分）1. 解：（1）新鮮空氣耗量X!W115 kg kg絕干料=0.01523kg kg絕干料1001.5kg ' kg絕干料=0.002 kg kg絕干料100 0

47、.2絕干物料流量G = G 1 - w1 = 92001 -0.015 kg絕干料 h = 9062 kg絕干料.hW 二 G X1 -X2 =9062 0.01523- 0.002 kg水,119.9kg水 h根據(jù) t0=26 C、l0 = 66kJ/kg 絕干氣，求出 H0 = 0.0157kg/kg 絕干氣根據(jù) t| = 120 C、H1 = H0 = 0.0157，求出 11 = 163.8kJ/kg 絕干氣理想干燥器，所以l I163.8kJ/kg絕干氣l2 二 1.01 1.88H2 t22490H2 二 163.8kJ kg絕干氣將溫度t2代入上式求濕度 H 2二0.04326k

48、g/kg絕干氣絕干空氣消耗量119 9Lkg h = 4351kg h0.04326 -0.0157新鮮空氣消耗量L0 = L 1 H0 i= 4351 1 0.0157 kg新鮮空氣.h = 4419kg新鮮空氣 h(2 )預(yù)熱器的加熱量Qp =L J - I。1=4351 163.8- 66 kJ h=425528kJ h = 118.2kW2.解：（1）操作回流比及餾出液組成由題給條件，得化工原理試卷第21頁(yè)（共3頁(yè)）=0.75 及 XdR+1= 0.238qn,Dqn,w3.解:解得R = 3, Xd = 0.952（2）進(jìn)料熱狀況參數(shù)及原料液組成qq -1二-3及Xf1 -q由于解得

49、 q = 0.75 （氣液混合進(jìn)料），xf = 0.5（3）nAqn fXf0.94 X50 X 0.5二二kmol/h 二 24.68kmol/hxD0.952= qn,F qn,D =(50 24.68 Kmol/h =25.32kmol/h(4)塔頂全凝器y, =:xd =0.952X1yi% ： (1 一 )0.950.95 2 0.05=0.9048y2 =0.75 0.905 0.238=0.9170.9170.917 2(1-0.917)= 0.8470.0321-0.032= 0.0331Y2 " 1- ： A = 0. 0 33 1 - 10. 980. 0 00

50、66 2X1m0.033134.5= 9.594 10X =0.76X30.76 9.594 107.291 10°惰性氣體的流量為qn,v =45漢(1 一0.032 kmol/h =43.56kmol/h水的用量為qn,Lqn,V 丫1 -丫2_X1 -X2一43.560.0331 -0.0006627.29110-0kmol. h =1.938 103 kmol hqm,L = 1.938漢 1018kg h = 3.488漢 104 kg h求填料層高度Hogqn,VKy3'J43.56/36 0 00.0 5 6 20.7 8 5 0.82m = 0.4 2 mAY = Y _Y* = 0.033134.5漢 7.291 = 0.00795:丫2 二丫2 -丫2* = 0.000662- 34.5 0= 0.000662Nog也丫 亠丫2 = O.00795-。000662- 0 00293丫2ln °.007950.000662y.0331 °.000662 “1.070.00293Z = Nog Hog =11.07 0.429m = 4.749m5河南工程學(xué)院 至 學(xué)年第 學(xué)期化工原理（下）試卷1題號(hào)-一-二二三四五六七八九十總分核分人得分考試方式：閉卷本試