化工原理題二及答案

1、化工原理題二及答案一、填空與選擇(共40分,每題5分).操作中的精微塔，保持F、XF、q、R不變，增加W,那么L/V, V。A.增加；B.不變；C.不確定；D.減小。.在連續(xù)精流塔中，進(jìn)行全回流操作，已測(cè)得相鄰兩板上液相組成分別為 Xn-l=0.7,Xn=0.5(均為易揮發(fā)組分摩爾分率).操作條件下相對(duì)揮發(fā)度=3,那么 yn=,Xn+i=，以汽相組成表示的第n板的單板效率En.對(duì)接近常壓的低濃度溶質(zhì)的氣液平衡系統(tǒng)，當(dāng)總壓增大時(shí)，亨利系數(shù)E將,相平 衡常數(shù)m將,溶解度系數(shù)H將 oA.增大；B.不變；C.減?。籇.不確定。. (1)低濃度氣體吸收中,平衡關(guān)系y=2x,kc=0.2 kmol/m2

2、s, kL=2xlO3 kmol/m2 s,那么此體系屬 (A氣膜；B液膜；C氣液雙膜)控制，總傳質(zhì)系數(shù)Kgkmol/m2 s. (A) 2; (B) 0.1 (c) 0.2; (D) 2xl03通常所討論的吸收操作中，當(dāng)吸收劑用量趨于最小用量時(shí)， (A)回收率趨于最高；(B)吸收推動(dòng)力趨向最大；(C)操作最為經(jīng)濟(jì)；(D)填 料層高度趨向無(wú)窮大。.塔板的主要類型有、等,塔板上的異常操作現(xiàn)象包括、 O.萃取劑的選擇性是指： o選擇性系數(shù)越高，通常對(duì)一定的別離任務(wù)而言所需的萃取劑,且可獲得較純度的溶質(zhì)A。假設(shè)。=1,那么 (能/不能)直接用萃取的方法進(jìn)行別離。.()與物料的性質(zhì)有關(guān)，()與空氣的狀

3、態(tài)有關(guān)。平衡水分自由水分結(jié)合水非結(jié)合水. (1)濕空氣在預(yù)熱過(guò)程中不變化的參數(shù)是()(A)焰(B)相對(duì)濕度;(C)露點(diǎn)溫度；(D)濕球溫度.(2)濕空氣以下哪兩個(gè)參數(shù)，利用HI圖可以查得其它未知參數(shù).(A) (td t); (B) (td H); (C) (p H); (D) (I ttw)二、(20分)在一連續(xù)精微塔內(nèi)別離某理想二元混合物。進(jìn)料組成為0.4 (易揮發(fā)組分 的摩爾分率，下同)，泡點(diǎn)進(jìn)料；儲(chǔ)出液組成為0.9；塔頂易揮發(fā)組分的收率為90%；塔頂 采用全凝器，操作回流比為最小回流比的1.5倍；操作條件下物系的平均相對(duì)揮發(fā)度為2.5o 試計(jì)算：(1)釜?dú)堃航M成；(2)精福段操作線方程。

4、三、(20分)在常壓逆流操作的填料塔內(nèi)，用純?nèi)軇㏒吸收混和氣體中的可溶組 分A。入塔氣體中A的摩爾分率為003,要求吸收率為95%。操作條件下 的解吸因數(shù)為0。8,物系服從亨利定律，與入塔氣體成平衡液相濃度為0。03o 試計(jì)算：(1)操作液氣比為最小液氣比的倍數(shù)；(2)出塔液體的濃度；(3)完成上述別離認(rèn)務(wù)所需要的氣相總傳質(zhì)單元數(shù)Nog。四、(10分)某濕物料質(zhì)量為20kg,含水量為15% (濕基，下同)，放入0.5m2的 淺盤內(nèi)干燥，平衡水分為1%,臨界水分為6%,恒速段干燥速率為0.4kg/ (m2 - h)，假設(shè)將物料干燥至2%,所需干燥時(shí)間為多少？五、(10分)以450kg純乙酸乙酯為

5、萃取劑從4500kg某發(fā)酵液中提取放射菌素。 B、S為完全不互溶組分，操作條件下以質(zhì)量比表示的分配系數(shù)K=30。試比擬如 下兩種萃取操作的萃取率：(1)單級(jí)平衡萃??；(2)三級(jí)逆流萃取。試題二答案一、填空與選擇，每題5分，共40分B D0.70.50.8B CB C(1) AB C(1) B C(1) ABA (2) D.浮閥塔 泡罩塔 篩板塔 舌型塔 液泛 泄露.萃取相的分配系數(shù)與萃余相的分配系數(shù)之比少 高 不能. (1) C(2) A、解：(1)釜?dú)堃航M成 1卬設(shè)進(jìn)料量為100 kmol/h,由物料衡算可得_ Dxx眼即 W3 分.其 中1-kmol/h= F-D =100 -40 = 6

6、0 kmol/h100 x0.4-40 x0.960=0.0667100 x0.4-40 x0.960=0.066710分精微段操作線方程 先求最小回流比，由。一%14分丁廠14分對(duì)于泡點(diǎn)進(jìn)料，有% =工尸=。4由汽液平衡方程2.5x0.42.5x0.41+(2.5-1)x0.42.5x0.41+(2.5-1)x0.4min 一0.625 -0.4=02.5x0.41+(2.5-1)x0.4min 一0.625 -0.4=0.625= 1.2217分依題意 R = 1.5%= 1,5X1.22=153精微段操作線方程為y = - x +- 1,83 x + 119 = 0,647 x + 0.

7、318A+1K+1 1.83 +11.83 +1依題意 R = 1.5%= 1,5X1.22=153精微段操作線方程為y = - x +- 1,83 x + 119 = 0,647 x + 0.318A+1依題意 R = 1.5%= 1,5X1.22=153精微段操作線方程為y = - x +- 1,83 x + 119 = 0,647 x + 0.318A+1K+1 1.83 +11.83 +120分三、解：(1)由題意 yi=O.O3, y2=yi(l-l)=O.O3 (1-0.95) =0.0015S=mG/L=0.8, xr=0.03,由 yi=mxj得:m=l, L/G=l/0. 8

8、=1. 25= 0.95(2)由物料恒算得v(y -%)=玉-電)玉=Y ( y 必)=與(003 0.0015)= 0.023 JL/A 13分(3)傳質(zhì)單元數(shù)計(jì)算公式得Ng =isIn (1-S)y )N+S(1-0.8)0,03 +0.8 =7.87 0.001520四、解: Gi=20kg, wi=15%, Gc=Gi(1 -wi)=20( 1-0.15)=!7kgS=0.5m2,x+=l/l-0. 01=0. 01,xc=6/1-0. 06=0. 063Uc=0. 4kg/m2. hUc=0. 4kg/m2. hxUc=0. 4kg/m2. h恒速度按干燥時(shí)間C174 = 一 (X1 X, J =()= 9.6/zUSy 1 c) 0.4x0,5v7降速段干燥時(shí)間G(X0-X)X -X 17(0.063-0.01)iUCS X.-X0.4 X 0.5.總干燥時(shí)間t = t +72 =9.6 + 7.5 = 17.1/210分五、由于在干燥條件下，組分B,S可視為完全不互溶，K=30,故可用解析 式計(jì)算(1)單級(jí)平衡萃取Ys=。， B4500kg, S=450kg有組分A的質(zhì)量恒算得：B(Xf-Xi)=SYi將Yi=30Xi代入上式解得Xi=0.25Xf“1Xi=0.25Xf“1一1 一號(hào)=