化工原理試題精選

一、 在分子擴散中，單向擴散與等分子反向擴散相比要考慮總體流動的影響。在總體流動的存在下，擴散速率將（增大、減小、不變、不確定）；在 的情況下可不考慮總體流動的影響。二、 傳遞凈物流量N，主體流動量湖，人分子和B分子凈流率昭和NB。等分子反向擴散過程的特點是 。JA=-JBB.NB=JB=0C.NA=-NB=0D.N=NM=0氣相中，溫度升高則物質(zhì)的擴散系數(shù)，壓力升高則物質(zhì)的擴散系數(shù);液相中，粘度增加則物質(zhì)的擴散系數(shù)。A.增大B.減小C.不變D.不確定兩組分理想氣體系統(tǒng)經(jīng)等溫壓縮后，其總壓增加一倍，則壓縮后系統(tǒng)的分子擴散系數(shù)將變?yōu)樵瓉淼?倍。有A、B兩組分組成理想汽液平衡體系。已知人在液相中的摩爾分率對=0.9,相對揮發(fā)度數(shù)據(jù)aBA=3,據(jù)此請斷定氣相中低沸點組分的摩爾分率為。A.0.75B.0.65C.0.45D.0.25當原料組成、料液量、壓力和最終溫度都相同時，二元理想溶液的簡單蒸餾和平衡蒸餾（閃蒸）的結(jié)果比較是：在理想溶液的相圖上有兩條曲線（見右圖），下面一條為線，上面一條為線；精餾過程應處于區(qū)（I、II、III）；如果某過程的操作點P位于I區(qū)，當操作壓力降低后，發(fā)生閃蒸過程，則相平衡曲線怎樣變化，此時操作點處于區(qū)，說明混合物處于相態(tài)。一、 已分析測得連續(xù)精餾塔中某4股物料的濃度組成分別為0.62,0.70，0.75，0.82，試找出y7,y6,x7,x6（塔板序列自下往上）的對應值：y7=y6=x7=x6=二、 設計二元理想溶液精餾塔時，若尸、xF、xD、xW、人不變，隨進料0值的增加，塔頂冷凝器的熱負荷、塔釜再沸器的熱負荷。一、 精餾設計時，F(xiàn)、xF、D、xD、R、a一定，若進料溫度降低，則提餾段液汽比Z7T'，所需理論板數(shù)》尸。二、 精餾設計時，若F、xF、xD、xW、a、T均為定值，將進料熱狀態(tài)從0=1變?yōu)?>1，則設計時所需的理論板數(shù)。【結(jié)論】一般而言，在熱耗不變的情況下，熱量應盡可能在塔底輸入，使所產(chǎn)生的汽相回流能在全塔中發(fā)揮作用；而冷卻量應盡可能施加于塔頂，使所產(chǎn)生的液體回流能經(jīng)過全塔而發(fā)揮最大的效能試比較直接蒸汽加熱與間接蒸汽加熱：xF、xD、R、q、DF相同，則歸間 NT直:xW間xW直oxF、xD、R、q、xW相同，則NT間 NT直;（DF）間（2們直一、精餾操作時，若F、D、xF、q、加料位置、回流比都不變，而將泡點回流改為冷回流，則塔頂產(chǎn)品組成尤2。（A）變?。˙）變大（0不變（。）不確定二、一個連續(xù)精餾塔分離某二元理想混合物，已知體系的相對揮發(fā)度為2.5,操作回流比3,塔頂產(chǎn)品的組成0.96,測得從上數(shù)第二層塔板下降的液相組成為0.45,第三層塔板下降的液相組成為0.4（均屬精餾段），則第三層塔板的氣相單板Murphree板效率EMV為。A.22.2%B.32.68%C.44.1%D.107.5%在連續(xù)精餾塔中進行全回流操作，已測得相鄰兩板上液相組成分別為xn+1=0.7,xn=0.5（均為易揮發(fā)組分的摩爾分數(shù)），已知操作條件下相對揮發(fā)度為3,則問=，xn*=，以液相組成表示的第n板的莫弗里單板效率Eml=o在常減壓生產(chǎn)裝置中，因為原油餾分不溶于水，所以常壓汽提塔向常壓塔中輸入過熱水蒸汽，其作用是 。一、采用恒定塔頂產(chǎn)品組成的間歇精餾分離某二元物系，其相對揮發(fā)度為2.5,已知塔頂產(chǎn)品組成為0.9,原料組成0.5,操作結(jié)束時釜內(nèi)殘液組成為0.3，則設計時的最小回流比為。二、恒沸精餾與萃取精餾的共同點是： ，主要區(qū)別是： 。三、 在討論回流比恒定的間歇精餾時，正確的是:A.餾出液的重組分濃度逐漸減小B.塔頂蒸汽的溫度是恒定的C.餾出液的輕組分濃度逐漸增大D.塔頂蒸汽的溫度逐漸升高一、判斷：塔頂不含重關鍵組分、塔底不含輕關鍵組分的分離稱為清晰分割。二、已知多組分精餾塔頂產(chǎn)品的組成、塔的操作壓力，塔頂采用全凝器，則塔頂蒸汽的溫度可用方程試差求解進出精餾塔第n塊板的汽液流的組成（以易揮發(fā)組分表示）如圖所示。指出下列判別式中哪式未必成立。ynNxn-1yn^xnyn+1Nxnyn+1Nxn-1yn+已知q=—0.1,則進料中液體量與總進料量之比為。精餾塔頂某理論板汽相露點為H,該板的液相泡點為R,塔底某板汽相露點為$3,液相泡點為M,則。下列關于最小回流比的說明哪對？甲：它是經(jīng)濟效果最好的回流比；乙：它是理論板數(shù)最少時的回流比；丙：它是保證精餾分離效率最高時的回流比。甲對B.乙對C.丙對D.都不對某精餾塔的精餾段理論板數(shù)為N1塊，提餾段的理論板數(shù)為N2塊?，F(xiàn)因設備改造，使提餾段的理論板數(shù)增加，精餾段的理論板數(shù)不變，且尸，xF,q,R,站等條件均不變，則此時塔頂產(chǎn)品的組成邊，塔釜產(chǎn)品的組成尤巧。A.增大B.減小C.不變。.不確定精餾操作中，若廣下降，而回流量和進料狀態(tài)（F、xF、q）仍保持不變，則R ,xD,xW,LfV。某真空操作精餾塔，因故真空度減小，若保持尸、xF、q、R、礦不變，則塔釜殘液尤巧的變化為。①變大②變小③不變④不確定某操作中的雙組分精餾塔，因進料中輕組分組成減小，導致塔頂產(chǎn)品質(zhì)量下降，可采取如下方法以提高塔頂產(chǎn)品質(zhì)量：； ； 。常壓下將某乙醇-水混合物（其恒沸物含乙醇摩爾分率為0.894）用一個精餾塔加以分離。F=100kmol/h,xF=0.3，進料為汽液混合狀態(tài)，其中汽相含乙醇y=0.48,液相含乙醇x=0.12。要求D=0.75,xW=0.1（以上均為摩爾分率）。塔釜間接蒸汽加熱，塔頂采用全凝器，泡點下回流，設回流比R=1.6Rmin，夾緊點不是平衡線與操作線的切點。系統(tǒng)符合恒摩爾流假定。試求：（1）q線方程；（2）提餾段操作線方程；（3）若F、xF、q、D、R不變，理論板數(shù)不受限制，則餾出液可能達到的最大濃度為多少？釜液可能達到的最低濃度為多少？用精餾塔分離某二元理想溶液，泡點進料，進料濃度為xF=0.3（摩爾分率）。若采出率D/F=40%，回流比為3,相對揮發(fā)度為2.5,當所需理論板數(shù)為無窮大時，則塔頂餾出液濃度最大可達多少？并寫出精餾段、提餾段兩段的操作線方程。一、寫出吸收操作中對吸收劑主要要求中的4項：①；?；@；?二、101.3kPa、20°C下稀氨水的平衡關系為：方=0.94x將發(fā)生吸收還是解吸？1.某氣體吸收過程的相平衡關系符合亨利定律，相平衡常數(shù)m=1,氣膜吸收系數(shù)ky=1X10-4kmol/（m2s）,液膜吸收系數(shù)kx的值為◎值的100倍，由此可判斷這一吸收過程為（氣膜、液膜、雙膜）控制過程，該氣體（易溶氣體、難溶氣體），氣相總傳質(zhì)系數(shù)為。2.用水吸收氨氣，該吸收過程為阻力控制過程（氣相、液相、兩相），下面哪一項是正確的。A.界面液相濃度勇接近于液相主體濃度d；B.界面氣相分壓小接近于氣相主體分壓pG。1.氣體吸收計算中表示設備（填料）效能高低的一個量是，而表示傳質(zhì)任務難易程度的一個量是。在一填料層高度為龍的填料塔內(nèi)進行低濃度氣體吸收，HG和HOG^氣相傳質(zhì)單元高度和氣相總傳質(zhì)單元高度，NG和NOG為氣相傳質(zhì)單元數(shù)和氣相總傳質(zhì)單元數(shù)，在穩(wěn)定操作下，。A.HOG>HG，NOG>NGB.HOG<HG，NOG<NGC.HOG<HG，NOG>NGD.HOG>HG，NOG<NG【定性分析】用純?nèi)軇┪栈旌蠚庵腥苜|(zhì)。在操作范圍內(nèi)，平衡關系滿足亨利定律，逆流操作。當泌上升而其它入塔條件不變，則氣體出塔濃度W和吸收率04的變化為 。（A）卯上升、04下降（B）舛下降、04上升（C）舛上升、04不變（D）卯下降、04不變在15°C、1atm下用大量的硫酸逆流吸收空氣中的水汽。入塔空氣中含水汽0.0145（摩爾分率，下同），硫酸進、出塔的濃度均為80%，硫酸溶液上方的水汽平衡濃度為ye=1.05X10-4，且已知該塔的體積傳質(zhì)系數(shù)Kya^V0.8o空氣經(jīng)塔后被干燥至水汽0.000322?，F(xiàn)將空氣流率增加一倍，則出塔空氣中的含水量為多少？★設計時，用純水逆流吸收有害氣體，平衡關系為Y=2X,入塔Yb=0.1,若采用L/V=3.0，則出塔氣體濃度丫“最低可降至；5=1.5，則出塔氣體濃度丫“最低可降至?！镉眉?nèi)軇┪?，已知L/V=m，回收率為0.9,則NOG=。設計中，最大吸收率A,max與無關。液氣比液體入塔濃度球相平衡常數(shù)m吸收塔型式★在填料塔中用清水逆流吸收混合氣中CO2,當水泵發(fā)生故障使水量減少時，氣相總傳質(zhì)單元數(shù)NOG將?！镌诘蜐舛入y溶氣體的逆流吸收塔中，若其他條件不變而入塔液體量增加，則此塔的液相傳質(zhì)單元數(shù)位將，而氣相總傳質(zhì)單元數(shù)NOG將，氣體出口濃度舛將。某逆流解吸塔，若氣液入口組成及溫度、壓力均不變，而氣量與液量同比例減少，對液膜控制系統(tǒng)，氣體出口組成舛將。液體出口組成xb將，溶質(zhì)解吸率將在一個截面積為Q的Mellepak250Y型規(guī)整填料吸收塔中，用清水吸收空氣混合氣中的氣體A。已知吸收塔的操作總壓為101.3kPa,溫度為20°C，入塔混合氣的摩爾流量為V,入塔氣中A的濃度為0.05(摩爾分率，下同)，經(jīng)過吸收后的氣體出塔組成為0.01，清水用量是最小液氣比的1.5倍，吸收過程為氣膜控制，Kya^V07(V為氣相摩爾流率)，已知在常壓下20C時該體系的氣液相平衡關系為ye=1.5x，試求：(1)逆流操作時，完成分離任務所需的氣相總傳質(zhì)單元數(shù)NOG為多少？(2)為了降低塔內(nèi)的氣、液相負荷，將該塔與一個相同的塔并聯(lián)進行逆流吸收，汽液兩相流量分配相等，并且入塔的氣、液相組成相同，求并聯(lián)前后該塔對溶質(zhì)的吸收率變化；(3)在原逆流操作的吸收塔中，若其它操作條件不變而操作壓力降低，請說明塔的氣相總傳質(zhì)單元高度、氣體出塔濃度和液體出塔濃度發(fā)生什么變化。并且請在答題紙上示意畫出新條件下x-y相圖中操作線及相平衡線的變化。一、萃取劑加入量應使原料和萃取劑的和點M位于(A)溶解度曲線的上方區(qū)(B)溶解度曲線上(C)溶解度曲線的下方區(qū)(D)坐標線上二、萃取相中A、8兩組分的質(zhì)量比萃取液中A、8兩組分的質(zhì)量比。(A)>(B)<(C)=(D)不確定三、 當分配系數(shù)屈=1時，說明溶質(zhì)A在萃取相E中的質(zhì)量分率在萃余相人中的質(zhì)量分率。(A)>(B)=(C)<(D)N一、 用純?nèi)軇㏒對A、8混合液進行單級理論萃取，當S用量增加時，保持進料量尸和組成尤尸不變，所獲得萃取液組成應。(A)增加(B)減小(0不變(。)不一定二、 單級萃取操作中，在維持相同萃取相的濃度組成條件下，用含有少量溶質(zhì)的萃取劑S’代替純?nèi)軇㏒，則萃取相量與萃余相量之比將，萃取液的濃度將。(A)增加(B)降低(C)不變(。)不確定進行萃取操作時，應使。分配系數(shù)kA>1分配系數(shù)kA<1選擇性系數(shù)乃>1選擇性系數(shù)乃<1多級逆流萃取溶劑比為最小時，理論級數(shù)為，此時操作范圍內(nèi)必有一條聯(lián)結(jié)線，其延長線通過點純?nèi)軇﹩渭壿腿?，xF，xA一定，若溶質(zhì)分配系數(shù)A越大，則所需溶劑比SZF。A.越大B.越小C.不變。.不確定。分別采用單級萃取與二級錯流萃取分離同一種液體混合物，若所用的溶劑量相同，前者所得萃取液含量―后者所得萃取液含量；若要求兩者所得萃取液含量相同，前者所需萃取劑量―后者所需萃取劑量。(>=<)用萃取過程分離某混合物，萃取劑總用量和平衡級數(shù)相同，多級錯流萃取的萃余率多級逆流萃取的萃余率。在B-S完全不互溶的多級逆流萃取塔操作中，原用純?nèi)軇?，現(xiàn)改用再生溶劑，其它條件不變，則對操作的影響是。萃余分率不變萃余相含量增加萃取相含量減小萃余分率減小某多級逆流萃取塔操作中，B與S完全不互溶，現(xiàn)增加純?nèi)軇┯昧縎，則萃余百分率，萃余相出口含量 ，萃取相出口含量 。A?增大B.減小C.不變。.不確定單級萃取器中用100kg的純?nèi)軇㏒從100kg的A、B混合液中萃取溶質(zhì)A。已知料液中A的組成為0.4（質(zhì)量分率，下同），分配系數(shù)A=1，選擇性系數(shù)0=5，萃取相中B的組成為0.1，則萃余相中B的組成為 ，萃取液中A的組成為 ，萃取率?！纠}一一多級錯流萃取】在五級錯流萃取裝置中，以三氯乙烷為萃取劑從丙酮質(zhì)量百分數(shù)為25%的丙酮溶液中提取丙酮。已知原料液處理量為2400kg/h，要求最終萃余相中丙酮的質(zhì)量分數(shù)不高于1%，試求：萃取劑的用量及萃取相中丙酮的平均組成。假定：在操作條件下，水（B）和三氯乙烷（S）可視為完全不互溶，丙酮的分配系數(shù)近似為常數(shù)，K=1?71；各級溶劑用量相等，萃取劑中丙酮的質(zhì)量分數(shù)為1%，其余為三氯乙烷。一、 用某一萃取劑S對某二元混合液進行單級萃取，對最大萃取液濃度有影響的因素是。A.操作溫度B.混合液的初始濃度C.萃取劑量D.萃取器結(jié)構二、萃取蒸餾是在體系中加入萃取劑來改善體系的 ，一般萃取劑的加入濃度越大，變化越大。板式塔是重要的氣液傳質(zhì)設備，請簡要敘述評價塔板性能的幾個主要指：、、。（至少說出三個指標）八、板式塔與填料塔的比較