化工原理下冊(cè) 考試題及答案

7.試述下列不同進(jìn)料狀態(tài)下的q值：（1）冷液進(jìn)料＿ｑ＞1

＿＿＿；（2泡點(diǎn)液體進(jìn)料＿＿ｑ＝1＿＿＿；8．在精餾操作中，當(dāng)氣速較小時(shí)，部分液體會(huì)從篩孔直接落下，這種現(xiàn)象稱為漏液。9．用純?nèi)軇㏒萃取A、B混合液中的溶質(zhì)組分A。靜置分層后，出現(xiàn)大量溶劑S、A和少量B的相習(xí)慣稱為萃取相

，另一層為萃余相

。將前者的脫出溶劑后的液體稱為萃取液

。1.氣體的亨利系數(shù)E值越大，表明氣體（

B

）。

A.越易溶解；B.越難溶解；C.溶解度適中；D.不確定2.在化工生產(chǎn)中，要提高吸收的效果，可以設(shè)法提高吸收總傳質(zhì)系數(shù)，必須采?。ˋ

）

A.降低氣膜和液膜厚度B.提高氣膜和液膜厚度

C.減少流體流動(dòng)速度D.BC均正確3.某精餾段操作線方程＋0.216,則操作回流比為（C

）。；；C.3；D.44．某連續(xù)精餾塔中，進(jìn)料組成為，要求餾出液組成達(dá)到（以上為摩爾分率），泡點(diǎn)進(jìn)料，系統(tǒng)的平均相對(duì)揮發(fā)度α＝，此時(shí)的最小回流比為（B

）。；D.25.全回流時(shí)，y一x圖上精餾塔的操作線位置（

B

）。

A.在對(duì)角線與平衡線之間；B.與對(duì)角線重合；C.在對(duì)角線之下6.從沸點(diǎn)一組成圖中可以看出：只有將混合液加熱到（C

）才能從混合液中分出易揮發(fā)組分增多的蒸汽。

A.液相區(qū)；B.氣相區(qū)；C.氣液共存區(qū)；D.任何區(qū)均可7．實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：對(duì)于空氣一水蒸汽系統(tǒng)，當(dāng)空氣流速較大時(shí)，其絕熱飽和溫度（D

）濕球溫度。

A.大于；B.等于；C.小于；D.近似等于三：判斷題;（共10小題，每題1分，共10分。正確的畫“√”，錯(cuò)誤的畫“×”。）1.吸收過(guò)程中，當(dāng)操作線與平衡線相切或相交時(shí)所用的吸收劑最少，吸收推動(dòng)力最大。（

×

）2.精餾平衡線在對(duì)角線左上方，可以用精餾方法分離，平衡線在對(duì)角線右下方，則不能用精餾方法分離。（×

）3.評(píng)價(jià)塔板結(jié)構(gòu)時(shí)，塔板效率越高，塔板壓降越低，操作彈性大，則該種結(jié)構(gòu)越好。（√

）4．苯一甲苯精餾塔頂產(chǎn)生的蒸汽濃度為（摩爾分率），在冷凝器全部冷凝為液體時(shí)，則餾示液的濃度仍為（摩爾分率）。（√

）5．兩個(gè)完全互溶的揮發(fā)性組分所組成的溶液，稱理想溶液。（×

）6．隨著R的減小，精餾段操作線愈接近平衡線，達(dá)到一定的分離要求所需理論板數(shù)越少。（×

）7．精餾設(shè)計(jì)時(shí)，若回流比R增加，則意味產(chǎn)品D減小。（√

）8．廂式干燥器的傳熱方式是熱傳導(dǎo)。（×

）9．在一定溫度下，物料中的結(jié)合水分與非結(jié)合水分的劃分只與物料本身性質(zhì)有關(guān)，而與空氣狀態(tài)無(wú)關(guān)。（√

）10．干燥過(guò)程中，若增大空氣出口的濕度H時(shí)，可減少空氣消耗量，但卻使干燥推動(dòng)力下降。(√)在一逆流操作的吸收塔中，用清水吸收NH3-Air混合物中的NH3，混合氣流量為0.030kmol/s，混合氣入塔含NH3摩爾分?jǐn)?shù)為0.03，出塔含NH3摩爾分?jǐn)?shù)為0.001。吸收塔操作時(shí)的總壓力為101.3kPa，溫度為293K，在操作范圍內(nèi)，NH3-H2O系統(tǒng)的平衡方程為y=1.2x，總傳質(zhì)系數(shù)Kya為0.0522kmol/(s.m2)。若塔徑為1m，實(shí)際液氣比為最小液氣比的1.2倍，試計(jì)算所需塔高？：最小液氣比：(2分)實(shí)際液氣比：L/G＝1.2(L/G)min=1.2×1.16=1.39(1分)液相出口摩爾分?jǐn)?shù)：

(2分)平均推動(dòng)力：

(3分)氣相流率：G＝0.030/(0.785×12)=0.0382kmol/(s.m2)傳質(zhì)單元高度：HOG=G/Kya＝傳質(zhì)單元數(shù)：所需塔高:欲回收二元理想混合物中的易揮發(fā)組分A。流程圖如下。塔①和塔②的回流比R都為3。加料回流均為飽和液體。已知xF＝0.5,xD＝0.9,xB＝0.2,xG＝0.4(均為摩爾分?jǐn)?shù))，F(xiàn)＝100kmol/h。整個(gè)流程可使易揮發(fā)組分A的回收率達(dá)90％。試求：塔②的塔釜蒸發(fā)量（kmol/h）；（2）寫出塔①中間段（F和G之間）的操作線方程。(1)

D=50kmol/h對(duì)①塔作物料衡算:F+G=D+BFxF+GxG=DxD+BxB（2分）即:100+G=50+B100×＋0.4G=50×0.9+B×計(jì)算得：G=25kmol/hB=75kmol/h對(duì)②塔有:V②＝（R②+1）G=(3+1)×25=100kmol/hV②’=V②-(1-q)B=100-(1-1)×75=100kmol/h(2)

?、偎﨔與G之間的第n板和塔頂作物料衡算：FxF＋V’yn＋1＝DxD＋L’xn

∵q=1∴V’=V-(1-q)F=V=(R+1)D＝4×50＝200kmol/hL’=L+qF=RD+qF=3×50+100=250kmol/h即＝在連續(xù)干燥器中將物料自含水量為干燥到0.005(均為干基)，濕物料的處理量為，操作壓強(qiáng)為1.103kPa。已知空氣初溫為20℃，其飽和蒸汽壓為，相對(duì)濕度為，該空氣被預(yù)熱到125℃后進(jìn)入干燥器，要求出干燥器的空氣濕度為絕干氣。假設(shè)為理想干燥過(guò)程，預(yù)熱器熱損失可忽略，試求：水分氣化量W，kg/s絕干空氣的消耗量V，kg/s空氣離開干燥器的溫度t2；（4）預(yù)熱器的熱負(fù)荷Q。(1)GC=G1（1-w1）

W=GC(X1-X2

(3)I10)t1+2500H02=I1t2=(145.4-2500×0.024)/(1.01+1.88×0.024)=81℃kg/kg干氣(4)I0Q=V(I1-I0用純?nèi)軇㏒萃取A、B混合液中的溶質(zhì)組分A。溶劑用量為15kg，混合液由1kgA和12kgB組成，B,S完全不互溶。在操作條件下，以質(zhì)量比表示相組成的分配系數(shù)K＝。試計(jì)算如下二種方案的最終萃余相組成x。（1）單級(jí)萃?。唬?）將15kg萃取劑分兩等份進(jìn)行兩級(jí)錯(cuò)流萃??；參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：由于組分B，S完全不互溶，且K為常數(shù)，故可用解析法求解。（1）單級(jí)萃?。篨F=1/12=0.08333Y0＝0；(2分)B=12kg，S＝15kg∵B(XF-X1)=S(Y1-Y0)Y1=KX1即：12×(0.08333-X1)=15Y1解得X1＝0.01961(3分)（2）多級(jí)錯(cuò)流萃?。好考?jí)萃取劑用量為S1=0.5S=7.5kg;(2分)兩級(jí)錯(cuò)流萃取相當(dāng)于兩次單級(jí)萃取。第1級(jí)：

解得X1＝0.03174(3分)第2級(jí)：

解得X1＝0.01209