食工原理期末考試試卷

食工原理期末考試試卷（下）A2004.6一、概念題（30分）（填空題每空1分，選擇題每題1分）1．已知SO2水溶液在三種溫度t1、t2、t3下的亨利系數(shù)分別為E1=0.0035atm，E2=0.011atm，E3=0.00652atm，則__________。(A)t1<t2(B)t3>t2(C)t1>t2(D)t3<t12．吸收操作中，當(dāng)平衡線(xiàn)在所涉及的范圍內(nèi)是斜率為m的直線(xiàn)時(shí)，則1/KY=1/kY+_____1/kX。3．氣體吸收計(jì)算中表示設(shè)備(填料)效能高低的一個(gè)量是______________，而表示傳質(zhì)任務(wù)難易程度的一個(gè)量是__________________。4．壓強(qiáng)___________，溫度_____________，將有利于解吸的進(jìn)行。5.在連續(xù)精餾塔中，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-1=0.7，xn=0.5(均為易揮發(fā)組份摩爾分率)。已知操作條件下相對(duì)揮發(fā)度a=3，則yn=________，xn*=_______，以液相組成表示的第n板的單板效率EML=____________。6．直接水蒸汽加的熱精餾塔適用與________回流相對(duì)應(yīng)的理論塔板數(shù)最少7．精餾操作時(shí)，若F，xF，q，R均不變，而將塔頂產(chǎn)品于________________________________________的情況。。量D增加，其結(jié)果是：________。(A)xD下降，xW下降；(B)xD下降，xW上升；(C)xD下降，xW不變；(D)xD不變，xW下降。8．使溫度由t1升至t2，此時(shí)其濕球溫度_________，相對(duì)濕度_________，露點(diǎn)________，濕度________。9．濕空氣在換熱器中與傳熱介質(zhì)進(jìn)行熱交換(1)如空氣溫度降低，其濕度肯定不變。(2)如空度肯定不變。正確的判斷是：________。(B)兩種提法都不(C)(1)對(duì)(2)不對(duì)(D)(2)對(duì)(1)不對(duì)，應(yīng)使水溫：________。(B)低于濕球溫度(C)高于露點(diǎn)(D)低于露點(diǎn)氣溫度升高，其濕(A)兩種提法都對(duì)對(duì)10．如需將空氣減濕(A)高于濕球溫度11.在相同的操作條件和相同的蒸發(fā)任務(wù)下：①與單效蒸發(fā)相比，多效蒸發(fā)的優(yōu)點(diǎn)是__________________________________________。與多效蒸發(fā)相比，單效蒸發(fā)的優(yōu)點(diǎn)是。12.蒸發(fā)設(shè)備操作時(shí)，溫度差損失一般包括：（1）__________________________________________________________（2）_____________________________________________________；；（3）______________________________________________________________。13．多效蒸發(fā)操作中，為了蒸發(fā)某種粘度隨濃度和溫度變化比較大的溶液，應(yīng)采用________。(A).并流加料流程(B).逆流加料流程(C).平流加料流程(D).雙效三體并流加料流程14．______________________________的過(guò)程稱(chēng)為膜分離過(guò)程。15．溶質(zhì)A，原溶劑B，萃取劑S所構(gòu)成的三元系統(tǒng)的溶解度曲線(xiàn)如圖所示。原溶液含A35%、B65%，采用單級(jí)萃取。所用萃取劑為含A為5%，S為95%的回收溶劑。求：(1)當(dāng)萃取相中A的濃度為30%時(shí)，每處理100kg原料液需用kg回收溶劑？(2)在此原料條件下，單級(jí)萃取能達(dá)到的萃余相中A的最低濃度為多少？（5分）多少二、（20分）在直徑為0.8m的填料塔中，用1200kg/h的清水吸收空氣和SO2混合氣中的SO2，混合氣量為1000m3(標(biāo)準(zhǔn))/h，混合氣含SO21.3%（體積%），要求回收率99.5%，平衡關(guān)系為Y*=0.75X，總體積傳質(zhì)系數(shù)KYa=0.055kmol/(m3.s)，求液體出口濃度和填料高度。三、（20分）每小時(shí)分離乙醇－水混合液2360kg的常壓連續(xù)精餾塔，塔頂采取全凝器，進(jìn)

料組成xF=0.2。現(xiàn)測(cè)得餾出液組成xD=0.8，釜液組成xW=0.05，精餾段某一塊板上的汽相組成為0.6，由其上一板流下的液相組成為0.5（以上均為摩爾分率），試求：（1）塔頂餾出液量D及釜液流出量W；（2）操作回流比R與最小回流比Rmin；（3）計(jì)算在料液組成與塔頂組成下乙醇對(duì)水的相對(duì)揮發(fā)度aF與aD。操作條件下的平衡關(guān)系如圖所示。乙醇式量MA=46水式量MB=18四、（15分）在一連續(xù)干燥器中干燥鹽類(lèi)結(jié)晶，每小時(shí)處理濕物料為1000kg，經(jīng)干燥后物料的含水量由40%減至5%（均為濕基），以熱空氣為干燥介質(zhì)，初始濕度Hm0為0.009kg水/kg絕干氣，離開(kāi)干燥器時(shí)濕度Hm2為0.039kg水/kg絕干氣，假定干燥過(guò)程中無(wú)物料損失，試求：（1）水分蒸發(fā)量W（kg水/h）；（2）絕干空氣消耗量L（kg絕干氣/h）；（3）原濕空氣消耗量L’（kg原濕空氣/h）；（4）干燥產(chǎn)品量G2（kg/h）。五、（15分）進(jìn)料量為9000kg/h、濃度為1%（質(zhì)量分率）的鹽溶液，在40℃下進(jìn)入單效蒸發(fā)器，被濃縮到1.5%。蒸發(fā)器傳熱面積水的蒸發(fā)潛熱r’=2318.6kJ/kg），加熱蒸汽溫度為110℃（該飽和溫kJ/kg），由于溶液很稀，假設(shè)溶液的沸點(diǎn)和水的沸點(diǎn)相同，0.04MPa下水的沸點(diǎn)料液的比熱近似于水的比熱，cp=4.174kJ/kg℃。試求：（1）蒸發(fā)量、濃液縮量、加熱蒸汽用量和加熱室的傳熱系數(shù)K；（2）如果進(jìn)料量增加為12000kg/h，傳熱系數(shù)、加熱蒸汽壓強(qiáng)下，蒸發(fā)量、濃液縮量和濃液縮濃度又為多少？為39.1m2，蒸發(fā)室絕對(duì)壓強(qiáng)度下水的蒸發(fā)潛熱r=2232為75.4℃，為0.04MPa（該壓強(qiáng)下、蒸發(fā)室壓強(qiáng)、進(jìn)料的溫度和濃度均不變的情況均不考慮熱損失。2004年食(食品01級(jí)用)一、概念題1.A2.m3.傳質(zhì)單元高度，傳質(zhì)單元數(shù)6.難揮發(fā)組分為水,全7.A8.上升，下降，不變汽用量;（2）有效溫差大，生產(chǎn)強(qiáng)度大，設(shè)備投資少12.(1)由于溶液蒸汽壓下降而引起的溫度差損失；(2)由于蒸發(fā)器中溶液靜壓強(qiáng)而引起的溫度差損失；(3)由于管道流體阻力產(chǎn)生的壓強(qiáng)降所引起的溫度差損失。13.B14.借助于膜而實(shí)現(xiàn)分離15.1）xF=0.35，yA=0.3，F(xiàn)M/MS'=34/67=S'/F=0.507S'=100×0.507050.7kg品工程原理（下）期終試卷（A）參考答案（共30分）4.下降，升高5.0.7，0.4375，76.2%，不變9.D10.D11.（1）減少生蒸xA=0.2作圖（2）xmin=0.06。二、（20分）（1）L=1200/(3600×18)=0.0185kmol/s2分2分1分V=1000×(1-0.013)/(22.4×3600)=0.01224kmol/sL/V=0.0185/0.01224=1.51Y1=1.3/98.7=0.01321分2分Y2=Y1(1-j)=0.0132(1-0.995)=0.0000659X1=(V/L)(Y1-Y2)+X2=(0.0132-0.0000659)/1.51=0.00870（2）DY1=Y1-Y1*=0.0132-0.75×0.0087=0.00668DY2=Y2-Y2*=0.0000659-0=0.00006592分DYm=(DY1-DY2)/ln(DY1/DY2)=(0.00668-0.0000659)/ln(0.00668/0.0000659)=0.0014325分NOG=(Y1-Y2)/DYm=(0.0132-0.0000659)/0.001432=9.172HOG=V/KYaW=0.01224/(0.785×0.82×0.055)=0.443mZ=HOGNOG=9.172×0.443=4.06m2分2分1分三、（20分）

解：（1）Mm=MAxF+MB(1-xF)=46×0.2+18×0.8=23.6F=2360/23.6=100kmol/h100=D+W100×0.2=(100-W)×0.8+W×0.05W=80kmol/h3分3分2分D=100-W=20kmol/h（2）∵yn+1＝[R/(R+1)]xn+xD/(R+1)由已知條件可得:0.6=[R/(R+1)]0.5+0.8/(R+1)R=2由a（xD，xD）點(diǎn)作平衡線(xiàn)切線(xiàn)交y坐標(biāo)yC=0.4=xD/(Rmin+1)∴0.8/(Rmin+1)=0.4Rmin=14分（3）aD=(y/x)A/(y/x)B讀得y1=0.8及x1=0.77式中y，x分別為離開(kāi)第一塊板的氣相和液相組成。在圖中可aD=[(0.8/0.77)/(0.2/0.23)]=1.194分4分同理：aF=(0.53/0.2)/(0.47/0.8)=4.51四、（15分）1）X1=w1/(1-w1)=0.40/(1-0.40)=0.667kg水/kg絕干料1分X2=w2/(1-w2)=0.05/(1-0.05)=0.053kg水/kg絕干料1分GC=G1(1-w1)=1000(1-0.40)=600kg絕干料2分∴W=GC(X1-X2)=600×(0.667-0.053)=368.4kg水/h3分解：（/h（2）L=W/(Hm2-Hm1)=368.4/(0.039-0.009)=12280kg絕干氣（3）L’=L(1＋Hm1)=12280(1+0.009)=12390.5kg原空氣（4）G2=G1-W=1000-368.4=631.6kg/h2分15分）1）蒸發(fā)水量/h3分/h3分五、（解：（W=F(1-X0/X1)=9000(1-0.01/0.015)=3000kg/h1分1分濃縮液量F-W=9000-3000=6000kg/h傳熱速率Q=(9000/3600)×4.174(75.4-40)+(3000/3600)×2318.6=2302kW2分2分2分加熱蒸汽量D=2302/2232=1.03kg/s=3712kg/h傳熱系數(shù)K=2302×103/[39.1(110-75.4)]=1700W/(m2·K)（2）根據(jù)題意A，K，Dt均不變，故Q也不變蒸發(fā)水量2302=(12000/3600)×2318.6=492.5+0.644W’W′=2810kg/h4.174(75.4-40)+(W′/3600)×2分濃縮液濃度Fx0=(F-W′)x1′x1′=FX0/(F-W′)=12000×0.01/(12000－2810)=1.31％4分濃縮液量F-W=12000-2810=9190kg/h1分食工原理期末考試試卷（下）B2004.6一、概念題（填空題每空1分，選擇題每題1分）30分）（1．精餾分離a=2.5的二元理想混合液，已知回流比R=3，塔頂xD=0.96，測(cè)得第度為0.4，第度為0.45，則第三層塔板的汽相單板效率EmV為（）：三層塔板（精餾段）的下降液體濃二層板下降液體濃(A)22.2%(B)32.68%(C)44.1%(D)107.5%2．二元溶液連續(xù)精餾計(jì)中算，進(jìn)料熱狀態(tài)的變化將引起以下的變化：.與q線(xiàn)。其精餾段操作線(xiàn)方程為y=0.80x+0.172，且塔頂產(chǎn)品量為100kmol/h，則塔頂上升蒸氣量V=_________。(A)平衡線(xiàn)(B)操作線(xiàn)與q線(xiàn)(C)平衡線(xiàn)與操作線(xiàn)(D)平衡線(xiàn)3．某連續(xù)精餾塔，已知

4．某精餾塔操作時(shí)，F(xiàn)，xF，q，V保持不變，增加回流比R，則此時(shí)D，L/V。（增加，不變，減少）5．精餾塔不正常的操作有：6．用相平衡常數(shù)m表達(dá)的亨利定律表達(dá)式為y=mx。在常壓下，166mmHg，與之平衡的氨水濃度為20kgNH3/100kgH2O。此時(shí)m=______。_________________、__________________、________________。20℃時(shí)，氨在空氣中的分壓為7．由于吸收過(guò)程氣相中的溶質(zhì)分壓總＿＿＿＿液相中溶質(zhì)的平衡分壓，所以吸收操作線(xiàn)總是在平衡線(xiàn)的＿＿＿。增加吸收劑用量，操作線(xiàn)的斜率＿＿＿＿，吸收過(guò)程推動(dòng)力＿＿＿＿＿。8．某低濃度氣體吸收過(guò)程，已知m＝1，氣膜體積傳質(zhì)分系數(shù)kYa=2×10-4kmol/m3s，液膜體積傳質(zhì)分系數(shù)kXa=0.4kmol/m3s。則該吸收過(guò)程為＿＿＿＿膜阻力控制。9．在(A)降低氣膜10．(是非題)亨利定律的表達(dá)式之化工生產(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)，必須采取措施（）。厚度(C)減少流體流動(dòng)一為p=Ex，若某氣體在水中的亨利系數(shù)E值很大，說(shuō)明和液膜厚度(B)提高氣膜和液膜速度該氣體為易溶氣體。()11．在下列哪線(xiàn)些上露點(diǎn)溫度相(A)等相對(duì)濕度線(xiàn)(B)等熱焓線(xiàn)(C)等濕度線(xiàn)(D)絕熱冷卻線(xiàn)12．空氣的干球溫度為t，濕球溫度為tw，露點(diǎn)為td，當(dāng)空氣的相對(duì)濕度j=98%時(shí)，則（）：等（）？(A)t=tw=td(B)t>tw>td(C)t<tw<td(D)t>tw=td13．物料的平衡水份一定是（）。(A)非結(jié)合水份14．對(duì)于一定干球溫度的空氣，當(dāng)其相對(duì)濕度愈低時(shí)，其濕球溫度（）。(A)愈高(B)愈低(C)不變(D)不一定，尚與其它因素有關(guān)。rm－H圖可以查得其他未知參數(shù)（）。(C)p、rm(D)H、tw(B)自由水份(C)結(jié)合水份(D)臨界水份15．已知濕空氣的下列哪兩個(gè)參數(shù)，利用(A)tw、t(B)td、rm16．已知物料的臨界含水量為0.2kg水/kg絕干料，空氣的干球溫度為t，濕球溫度為tw，露點(diǎn)為td，現(xiàn)將該物料自初始含水量X1=0.45kg水/kg絕干料干燥至X2=0.1kg水/kg絕干料，則在干燥末了時(shí)物料表面溫度tm：()。(A)tm>tw(B)tm=t(C)tm=td(D)tm=tw17．（判斷題）18．下述幾條措施，哪一條不能提高加熱蒸汽的濟(jì)程度(A)采用多效蒸發(fā)流程(B)引出額外蒸汽(C)將二次蒸汽壓縮(D)增大傳熱面積19．在三效并流加料蒸發(fā)流程中，從第一效至第三效，溶液濃度將愈來(lái)愈_______。20．用純?nèi)軇㏒對(duì)A、B混合液進(jìn)行單級(jí)（理論）萃取，當(dāng)萃取劑用量增加，而進(jìn)料量和組成均保持不變時(shí)，所獲得的萃取液組成是＿＿＿＿。(A)增加(B)減少(C)不變(D)不一定21．判斷題：從A和B組分完全互溶的溶液中，用溶劑S萃取其中A組分，情況將不能進(jìn)行萃取分離：(A)S和B完全不互溶，S和A完全互溶。（）(B)S和B部分互溶，A組分的分配系數(shù)kA=1。（）(C)選擇性系數(shù)b=1。（）降膜式蒸發(fā)器沒(méi)有靜壓強(qiáng)效應(yīng)，不會(huì)由此引起溫度差損失。（）？（）如果出現(xiàn)以下22．超濾過(guò)程中，壓差與通量間的關(guān)系曲線(xiàn)可分為壓差控制區(qū)和_______控制區(qū)兩個(gè)區(qū)域。二、（20分）流量為0.04kmol/m2s的空氣中混有2%（摩爾比）的氨氣，在常壓逆流填料吸收塔中回收其中95%的氨。塔頂噴入濃度為0.0004（摩爾比）的稀氨水溶液，操作液

氣比為最小液氣比的1.5倍，操作范圍內(nèi)的平衡關(guān)系為Y*=1.2X，所用填料的氣相總體積吸收系數(shù)KYa=0.052kmol/(m3.s)。試求：（1）液體離開(kāi)塔底時(shí)的濃度（摩爾比）；（2）全塔氣相平均推動(dòng)力DYm；（3）填料層高度Z；（4）若保持V、Y1、h、X1不變，而使吸收劑改為清水時(shí)，填料層高度有何變化？（KYa可視為不變）。三、（20分）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=2.4。（1）求塔頂、底的產(chǎn)品量；（2）若塔頂設(shè)全凝器，各塔板可視為理論板，求從塔頂起第二塊板的蒸汽和液體組成。四、（15分）在常壓連續(xù)干燥器中，將理處量為0.417kg/s的濕物料，自含水量為47%干燥到5%（均為濕基），采用廢氣循環(huán)操作，新鮮空氣與廢氣混合后經(jīng)預(yù)熱器加熱，再送入干燥器，循環(huán)比（廢氣中絕干空氣質(zhì)量與混合氣中絕干空氣質(zhì)量之比）為0.8，新鮮空氣的濕度rm0為0.0116kg/kg絕干氣，溫度為22℃，廢氣的濕度rm2為0.0789kg/kg絕干氣，溫度為52℃，假設(shè)干燥過(guò)程在H-I圖上定性繪制出濕空氣的狀態(tài)變化過(guò)程蒸汽比熱容為1.88kJ/(kg.K)，0℃時(shí)水蒸汽潛熱為2490kJ/kg。五、（15分）在某單效蒸發(fā)器內(nèi)每小時(shí)將850kg溶液從濃度14%（質(zhì)量百分?jǐn)?shù)）濃縮到30%。假使用101.3kPa（絕壓）的飽和蒸汽加熱，則蒸發(fā)器內(nèi)應(yīng)當(dāng)維持的最小真空度是多少?蒸發(fā)器換熱面積為40m2，溶液的蒸氣壓沸點(diǎn)升高為5℃，溶液靜壓溫差損失為1.5℃，沸點(diǎn)加料，傳熱系數(shù)為698W/(m2.K)，熱損失可以忽略不計(jì)，二次蒸汽的汽化熱為2303kJ/kg。飽和水蒸汽數(shù)據(jù)如下：為等焓過(guò)程，預(yù)熱器損失可忽略不計(jì)。試計(jì)算預(yù)熱器的耗熱量。并。已知：絕干空氣比熱容為1.01kJ/(kg.K)，水壓強(qiáng)p/kPa101.3100706050溫度t/℃10099.689.985.681.22004年食品工程原理（下）期終試卷（B）參考答案(食品01級(jí)用)一、概念題（共30分）1．C2．B3．5004．減少8．氣9．A15．A16．A17．∨18．B19．高20．D21．×，×，∨22．傳質(zhì)，增加5．液泛、嚴(yán)重漏液、嚴(yán)重液沫夾帶。6．1.257．大于，上方，增大，增大10．×11．C12．B13．C14．B控制區(qū)二、（20分）[解]（1）Y1=0.02Y2=Y1(1-h)=0.02(1-0.95)=0.001X2=0.0004X1*=Y1/m=0.02/1.2=0.01667(L/V)min=(Y1-Y2)/(X1*-X2)=(0.02-0.001)/(0.01667-0.0004)=1.168L/V=1.5×1.168=1.752L/V=(Y1-Y2)/(X1-X2)=(0.02-0.001)/(X1-0.0004)=1.752X1=0.011245分（2）DY1=Y1-Y1*=0.02-1.2×0.01124=0.00651DY2=Y2-Y2*=0.001-1.2×0.0004=0.00052DYm=(DY1-DY2)/ln(DY1/DY2)=0.00237（3）HOG=V/(KYaW)=0.04/0.052=0.769mNOG=(Y1-Y2)/DYm=(0.02-0.001)/0.00237=8.025分Z=HOG×NOG=0.769×8.02=6.17m（4）X2‘=05分∵(L/V)’=(Y1-Y2)/(X1-X2‘)=(0.02-0.001)/(0.01124-0)=1.690

S=mV/L=1.2/(L/V)’=1.2/1.690=0.710NOG’=1/(1-S)ln[(1-S)(Y1-mX2’)/(Y2-mX2’)+S]=1/(1-0.710)ln[(1-0.710)0.02/0.001+0.710]=6.46HOG不變Z’=NOG’×HOG=6.46×0.769=4.97mDZ=Z’-Z=4.97-6.17=-1.2m5分三、（20分）（1）F=D+W30=D+WFxF=DxD+WxW30×0.5=D×0.95+W×0.10D=14.1kmol/h2分2分W=15.9kmol/h（2）xq=xF=0.5,yq=axq/[1+(a-1)xq]=2.4×0.5/[1+(2.40-1)×0.5]=0.7062分2分Rmin=(xD-yq)/(yq-xq)=(0.95-0.706)/(0.706-0.5)=1.18R=1.5×1.18=1.772分y=[R/(R+1)]x+xD/(R+1)=[1.77/(1.77+1)]x+0.95/(1.77+1)=0.639x+0.343y1=xD=0.953分x1=y1/[a-y1(a-1)]=0.95/[(2.40-0.95(2.40-1))=0.888y2=0.639x1+0.343=0.639×0.888+0.343=0.910x2=0.910/[2.40-0.910(2.40-1)]=0.808四、（15分）解：Gc=0.417×(1-47%)=0.221kg/sX1=47%/(1-47%)=0.8873分2分2分X2=5%/(1-5%)=0.0526W=Gc(X1-X2)=0.221×(0.887-0.0526)=0.1844kg/sL0=W/(H2-H0)=0.1844/(0.0789-0.0116)=2.74kg絕干氣/s根據(jù)循環(huán)比為0.8可知進(jìn)入預(yù)熱器的空氣：L=5L0=13.7kg絕干氣/s4分2分I1=I2=(1.01+1.88H2)t2+H2r0=(1.01+1.88×0.0789)×52+0.0789×2490=256.69kJ/kgI0=(1.01+1.88H0)t0+H0r0=(1.01+1.88×0.0116)×22+0.0116×2490=51.58kJ/kg絕干I0’=0.8I2+0.2I0=0.8×256.69+0.2×51.58=215.67kJ/kg絕干氣5分絕干氣氣Qp=L(I1-I0’)=13.7×(256.69-215.67)=562kW或Qp=L0(I2-I0)=2.74×(256.69-51.58)=562kW4分五、（15分）在某單效蒸發(fā)器內(nèi)每小時(shí)將850kg溶液從濃度14%（質(zhì)量百分?jǐn)?shù)）濃縮到30%。假使用101.3kPa（絕壓）的飽和蒸汽加熱，則蒸發(fā)器內(nèi)應(yīng)當(dāng)維持的最小真空度是多少?蒸發(fā)器換熱面積為40m2，溶液的蒸氣壓沸點(diǎn)升高為5℃，溶液靜壓溫差損失為1.5℃，沸點(diǎn)加料，傳熱系數(shù)為698W/(m2.K)，熱損失可以忽略不計(jì)，二次蒸汽的汽化熱為2303kJ/kg。飽和水蒸汽數(shù)據(jù)如下：壓強(qiáng)p/kPa溫度t/℃101.310010070605099.689.985.681.2解：蒸發(fā)水量W=F(1-w0/w1)=850(1-0.14/0.30)=453.3kg/h=0.1259kg/s2分蒸發(fā)器的熱負(fù)荷Q=Wr'=0.1259×2303×103=2.90×105W查得101.3kPa飽和蒸汽溫度為100℃2分Q=KA(T-t)∴t=T-Q/KA=100-2.9×105/(698×40)=89.6℃4分溫差損失SD=5+1.5=6.5℃

∴二次蒸汽的溫度為89.6-6.5=83.1℃查表得相應(yīng)的飽和蒸汽壓為54.3kPa真空度為101.3-54.3=47kPa2分5分《食工原理》期末考試卷（A）2005.6.27一、填空題〖每空1分，共計(jì)30分〗；1.兩組份的相對(duì)揮發(fā)度a越小，則表示分離該物系越＿＿＿＿＿＿＿。A.容易;B.困難;C.完全;D.不完全。2.分離要求一定，回流比一定時(shí)，在五種進(jìn)料狀況中，＿＿＿＿進(jìn)料的q值最大，其溫度＿＿＿于泡點(diǎn)溫度，此時(shí)，提餾段操作線(xiàn)與平衡線(xiàn)之間的距離＿＿＿＿，分離所需的總理論板數(shù)_________。3.簡(jiǎn)單蒸餾的主要特點(diǎn)是：①＿＿＿＿操作；②回流比R＿＿＿0。①(穩(wěn)定不穩(wěn)定)4.一般而言，兩組分A、B的等摩爾反向擴(kuò)散體現(xiàn)在＿＿＿＿單元操作中。5.某低濃度氣體吸收過(guò)程，已知相平衡常數(shù)m=1，氣膜2×10-4kmol/(m3s)，kXa=0.4kmol/(m3s)。則該吸收過(guò)程為＿＿＿膜阻力控制，氣膜阻力占總阻力的百分?jǐn)?shù)為＿＿＿＿；該氣體為＿＿＿溶氣體6.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HOG將＿＿＿＿＿，②(＞＜＝)在＿＿＿＿單元操作中，而A在B中單向擴(kuò)散體現(xiàn)和液膜體積吸收系數(shù)分別為kYa=。NOG將＿＿＿＿＿(增加，減少，不變)。7.若維持不飽和空氣的濕度不變，提高空氣的干球溫度，則空氣的濕球溫度＿＿＿，露點(diǎn)＿＿＿，相對(duì)濕度＿＿＿。(變大,變小,不變,不確定)8.已知物料的臨界含水量為0.2kg水/kg絕干料，空氣的干球溫度為t，濕球溫度為tw，露點(diǎn)為td，現(xiàn)將該物料自初始含水量X1=0.45kg水/kg絕干料干燥至X2=0.1kg水/kg絕干料，則在干燥末了時(shí)物料表面溫度tm：()。(A).tm>tw;(B).tm=t;(C).tm=td;(D).tm=tw。9.同一物料，在一定的干燥速率下，物料愈厚，則臨界含水量＿＿。(A).愈低10.物料的平衡水份一定是＿＿。(A)非結(jié)合水份(B)自由水份；(B).愈高；(C).不變；(D).不一定。(D)臨界水份(C)結(jié)合水份11.在雙效并流蒸發(fā)系統(tǒng)中，將10000kg/h的10%稀溶液濃縮到50%,總蒸發(fā)水量為＿＿＿kg/h；若第一效的蒸發(fā)水量為3800kg/h，則出第一效溶液的濃度為＿＿＿＿＿＿＿＿。12.與單效蒸發(fā)相比，多效蒸發(fā)的優(yōu)點(diǎn)是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。13.在三效并流加料蒸發(fā)流程中，從第一效至第三效，溶液濃度將愈來(lái)愈＿＿＿，蒸發(fā)室的真空度將愈來(lái)愈＿＿＿，溶液的沸點(diǎn)將愈來(lái)愈＿＿＿，各效產(chǎn)生的二次蒸汽壓力將愈來(lái)愈＿＿＿。14.用純?nèi)軇㏒對(duì)A、B混合液進(jìn)行單級(jí)(理論)萃取，當(dāng)萃取劑用量增加時(shí)(進(jìn)料量和組成均保持不變)所獲得的萃取液組成將＿＿＿＿(A)增加；(B)減少；(C)不變；(D)不一定。15.萃取劑加入量應(yīng)使原料和萃取劑的和點(diǎn)M位于:＿＿。(A)溶解度曲線(xiàn)之上方區(qū)；(B)溶解度曲線(xiàn)上；(C)溶解度曲線(xiàn)之下方區(qū)；(D)座標(biāo)線(xiàn)上。16.單級(jí)(理論)萃取中，在維持進(jìn)料組成和萃取相濃度不變的條件下，若用含有少量溶質(zhì)的萃取劑代替純?nèi)軇┧幂陀嘞酀舛葘ⅲ撸撸?A)增加；(B)減少；(C)不變；(D)不一定。二、計(jì)算題〖20分〗在一連續(xù)常壓精餾塔中分離某理想混合液，xD＝0.94，xW＝0.04。已知此塔進(jìn)料q線(xiàn)方程為y=6x-1.5，采用回流比為最小回流比的1.2倍，混合液在本題條件下的相對(duì)揮發(fā)度為2，

求：(1)計(jì)算q值及判斷進(jìn)料狀態(tài)；2）最小回流比和回流比；（3）精餾段操作線(xiàn)方程；(4)若塔底產(chǎn)品qW=150kmol/h，求進(jìn)料量qF和塔頂產(chǎn)品量qD；三、計(jì)算題〖20分〗流量為0.04kmol/m2s的空氣中混有2%(摩爾比)的氨氣，在填料吸收塔中采用逆流吸收流程回收其中95%的氨。塔頂噴入濃度為0.0004(摩爾比1.5倍，操作范圍內(nèi)的平衡關(guān)系為Y*=1.2X，所用填料的氣相總體積吸收系數(shù)KYa=0.052kmol/(m3s)。試求：)的稀氨水溶液，操作液氣比為最小液氣比的(1)液體離開(kāi)塔底時(shí)的濃度(摩爾比)；(2)全塔氣相平均推動(dòng)力DYm；(3)填料層高度〖15分〗采用常壓干燥器干燥濕物料。每小時(shí)處理濕物料1000kg，干燥操作使物料的濕基含量由40%減至5%，干燥介質(zhì)是濕空氣，初溫為20℃，濕度為0.009kg水/kg絕干空氣，熱至120℃后進(jìn)入干燥器中，離開(kāi)干燥器時(shí)40℃，若在干燥器中空氣狀態(tài)沿等焓線(xiàn)變化。試求：(1)水分蒸發(fā)量（kg/s）；(2)絕干空氣消耗量（kg絕干氣/s）；(3)干燥產(chǎn)品量（kg/s）？五、計(jì)算題〖15分〗在傳熱面積為50m2的單效蒸發(fā)器內(nèi)生蒸汽的溫度為120℃，汽化潛熱為2210kJ/kg，其消耗量2400kg/h，冷凝器內(nèi)二次蒸汽溫60℃(該溫度下汽化潛熱2360kJ/kg)，原料液的溫度t0為20℃，流量為3600kg/h，比cp0為3.5kJ/kg℃。該溶液蒸汽壓下降和液柱靜壓強(qiáng)引起的沸點(diǎn)升高為23℃,試計(jì)算：（1）蒸發(fā)器的熱損QL為總百分?jǐn)?shù)（2）蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)《食工原理》期末考試卷下（A）參考答案2005.6.27一、填空題1分，共計(jì)30分〗；1.B2.冷液，＜，最遠(yuǎn)，最少3.不穩(wěn)定操作，R＝04.精餾，易6.不變，增加7.↑，不變；↓8.A9.B10.C11.8000kg/h，16.13%12.減少生蒸汽用量13.大,大,小,小14.D15.C16.C二、計(jì)算題〖20分〗解：（1）q/(q-1)=6∴q=1.2為冷液進(jìn)料（2）xF/(q-1)=1.5∴xF=0.3Z。四、計(jì)算題經(jīng)預(yù)熱器加廢氣溫度為將20%的CaCl2水溶液濃縮到40%(均為質(zhì)量百分?jǐn)?shù))。度為熱熱量的K〖每空吸收5.氣膜，100%，2分由：y=2x/(x+1)y=6x-1.5得：xq=0.333(取正根)yq=6×0.333-1.5=0.5Rmin=(xD-yq)/(yq-xq)=(0.94-0.5)/(0.5-0.333)=2.635R=1.2Rmin=3.1626分2分(3)精餾段操作線(xiàn)方程:y=[R/(R+1)]x+xD/(R+1)=(3.162/4.162)x+0.94/4.162=0.76x+0.2265分:D=W[(xF-xw)/(xD-xF)]=150(0.3-0.04)/(0.94-0.3)=60.94kmol/h5分(4)總物料衡算F=D+W=60.94+150=210.94kmol/h三計(jì)算題〖20分〗

解：（1）Y1=0.02Y2=Y1(1-h)=0.02(1-0.95)=0.001X2=0.0004X1*=Y1/m=0.02/1.2=0.01667(L/V)min=(Y1-Y2)/(X1*-X2)=(0.02-0.001)/(0.01667-0.0004)=1.168L/V=1.5×1.168=1.7524分L/V=(0.02-0.001)/(X1-0.0004)=1.752X1=0.011244分（2）ΔY1=Y1-Y1*=0.02-1.2×0.01124=0.00651ΔY2=Y2-Y2*=0.001-1.2×0.0004=0.00052ΔYm=(ΔY1-ΔY2)/ln(ΔY1/ΔY2)=0.00237（3）HOG=V/(KYaΩ)=0.04/0.052=0.769mNOG=(Y1-Y2)/ΔYm=(0.02-0.001)/0.00237=8.02Z=HOG×NOG=0.769×8.02=6.17m4分8分四、計(jì)算題〖15分〗解：(1)Ｗ＝Gc(X1－X2)X1＝0.4/(1－0.4)＝0.667X2＝0.05/(1－0.05)＝0.0526Gc＝1000(1－0.4)＝600kg絕干料/h∴Ｗ＝600(0.667－0.0526)＝368.64kg/h＝0.1024kg/s6分t2＝20℃(2)L＝Ｗ(H2－H1)H1＝H0＝0.009kg水/kg絕干氣t1＝120℃，I1＝I2求算H2未知，可通過(guò)I1＝(1.01+1.88H1)t1+2490H1＝1.01t1+(1.88t1+2490)H1I2＝(1.01+1.88H2)t2+2490H2＝1.01t2+(1.88t2+2490)H2∴H2＝(1.01×120+(1.88×120+2490)×0.009-1.01×40)/(1.88×40+2490)＝0.041kg水/kg絕干氣∴L＝0.1024/(0.041-0.009)＝3.1974kg絕干氣(3)G2＝Gc(1＋X2)＝600/3600×(1＋0.0526)＝0.175kg/s〖15分〗W=F(1-x0/x1)=3600×(1-0.2/0.4)=18000kg/h=0.5kg/s生蒸汽釋放的熱量Qg=D·r=2400×2210=5.304×106kJ/h=1.473×106W又Qg=FCp0×/s6分3分五、計(jì)算題解：蒸發(fā)水份量5分(t1-t0)+Wr'+QL冷凝器溫度Tg'為60℃,∴溶液的沸點(diǎn)為t1=Tg'+∑D=60+23=83℃∴1.473×106=(3600/3600)×3.5×103(83-20)+0.5×2360×103+QL∴QL=7.25×104W5分熱損失占總熱量的百分?jǐn)?shù)(QL/Qg)×100%=7.2×104/(1.473×106)×100%=4.92%∵Q=KA(T-t)∴K=Q/[A(T-t)]=(1.473×106-7.25×104)/[50(120-83)]=757W/m2℃5分《食工原理》期末考試卷（B）2005.9一、概念題〖共計(jì)30分〗；1.某二元物系的相對(duì)揮發(fā)度a＝3，在具有理論塔板的精餾塔內(nèi)于全回流條件下作精餾操作，已知yn＝0.4，則yn+1＝。2.塔板中溢流堰的單位高度填料層的壓力降與空塔氣速關(guān)系線(xiàn)上存在著兩個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，其中下轉(zhuǎn)折點(diǎn)稱(chēng)。(由塔頂往下數(shù))。全回流操作應(yīng)用場(chǎng)合通常是主要作用是為了保證塔板上有。當(dāng)噴淋量一定時(shí)，填料塔

為，上轉(zhuǎn)折點(diǎn)稱(chēng)為。3.判斷題：在精餾塔任意一塊理論板上，其液相的泡點(diǎn)溫度小于氣相的露點(diǎn)溫度。()4.某連續(xù)精餾塔，已知其精餾段操作線(xiàn)方程為y=0.80x+0.172，則其餾出液組成xD=＿＿＿＿。5.總傳質(zhì)系數(shù)與分傳質(zhì)系數(shù)之間的關(guān)系可以表示為1/KL=1/kL+H/kG,其中1/kL表示，當(dāng)項(xiàng)可忽略時(shí)，表示該吸收過(guò)程為液膜控制。6.判斷題：亨利定律的表達(dá)式之一為p*=Ex，若某氣體在水中的亨利系數(shù)E值很大，說(shuō)明該氣體為易溶氣體。()7.根據(jù)雙膜理論，當(dāng)被吸收組分在液體中溶解度很小時(shí)，以液相濃度表示的總傳質(zhì)系數(shù)＿＿＿。(A)大于液相傳質(zhì)分系數(shù)；(B)近似等于液相傳質(zhì)分系數(shù)；(C)小于氣相傳質(zhì)分系數(shù)；(D)近似等于氣相傳質(zhì)分系數(shù)。8.填料塔內(nèi)提供氣液兩相接觸的場(chǎng)所是＿＿＿＿＿＿＿＿＿。9.吸收操作中，當(dāng)氣液兩相達(dá)到平衡時(shí)，其吸收推動(dòng)力＿＿＿，吸收速率＿＿＿。10.當(dāng)濕空氣的總壓一定時(shí)，相對(duì)濕度僅與其＿＿＿＿和＿＿＿＿關(guān)有。11.在下列情況下可認(rèn)為接近恒定的干燥條件大里的空氣干燥少量的濕物料；(2)少量的空氣干燥)。：(1)(大里的濕物料；則正確的判斷是(A).(1)對(duì)(2)不對(duì)(B).(2)對(duì)(1)不對(duì)；(C)(1)(2)都不12.在一定的物料和干燥介質(zhì)條件下：(1)臨界濕含量是區(qū)分結(jié)合水與非結(jié)合水的分界點(diǎn)。(2)平衡濕含量是區(qū)分可除水份與不可除水份的分界點(diǎn)。的判斷是：()(A)兩種提法都對(duì)(B)兩種提法都不13.氮?dú)馀c甲醇充分且密切接觸，氮?dú)怆x開(kāi)時(shí)與甲醇已達(dá)傳熱和傳質(zhì)的平衡，如系統(tǒng)與外界出口溫度相等，則氮?dú)怆x開(kāi)時(shí)的溫度等于()(B)絕熱飽和溫度(D)露點(diǎn)溫度對(duì)(D).(1)(2)都可以正確對(duì)(C)(1)對(duì)(2)不對(duì)(D)(2)對(duì)(1)不對(duì)無(wú)熱交換，甲醇進(jìn)(A)氮?dú)膺M(jìn)口溫度(C)濕球溫度14.指出“相對(duì)濕度，絕熱飽和溫度、露點(diǎn)溫度、濕球溫度”中，哪一個(gè)參量與空氣的溫度無(wú)關(guān)()。(A)相對(duì)濕度(B)濕球溫度(C)露點(diǎn)溫度(D)絕熱飽和溫度15.我校蒸發(fā)實(shí)驗(yàn)所用蒸發(fā)器的類(lèi)型是，這種蒸發(fā)器中不存在的一種溫差損失是。16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1(C)選擇性系數(shù)大于1(D)選擇性系數(shù)小于117一般情況下，稀釋劑B組分的分配系數(shù)k值:())(A)大于1(B)小于1(C)等于1(D)難以判斷，都有可能18.萃取操作依據(jù)是____________________。萃取操作中選擇溶劑主要原則:_______________，_____________________和______________________。19.單級(jí)萃取操作中，在維持相同萃余相濃度下，用含有少量溶質(zhì)的萃取劑S'代替溶劑S，則萃取相量與萃余相量之比將＿＿＿＿＿(A)增加；(B)不變；(C)降低，萃取液的濃度(指溶質(zhì))將＿＿＿＿(A)增加；(B)不變；(C)降低。二、計(jì)算題〖20分〗在連續(xù)精餾塔中，精餾段操作線(xiàn)方程y=0.75x+0.2075，q線(xiàn)方程式為y=-0.5x+1.5xF試求①回流比R②餾出液組成xD;③進(jìn)料液的q值;④當(dāng)進(jìn)料組成xF=0.44時(shí)，精餾段操作線(xiàn)與提餾段操作線(xiàn)交點(diǎn)處xq值為多少?并要求判斷進(jìn)料狀態(tài)。

三、計(jì)算題〖20分〗在逆流填料吸收塔中，用清水吸收含氨5%(體積為2826m3/h(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，氣體空塔速度為1m/s(標(biāo)準(zhǔn)狀況體積總傳質(zhì)系數(shù)KYa為180kmol/m3h(DY),吸收劑用量為最小用量的1.4倍，要求吸收率為98%。試求：①溶液的出口濃度X1(摩爾比)；②氣相總傳質(zhì)單元高度HOG和氣相總傳質(zhì)單元數(shù)NOG；③若吸收劑改為含NH3為0.0015(摩爾比)的水溶液，此時(shí)液氣比為1.646,問(wèn)能否達(dá)到吸收率98%的要求?為什么？〖15分〗在常壓干燥器內(nèi)干燥某濕物料。將500kg的濕物料從最初含水量20%降至2%(均為濕基)。20℃，濕度為0.01kg水/(kg絕干氣)的空氣經(jīng)預(yù)熱器升溫至100℃后進(jìn)入干燥器，廢60℃。假設(shè)該干燥過(guò)程為等焓過(guò)程。vr=(0.772+1.244rm)(t+273)/273×(1.0133×105)/p。蒸量發(fā)（kg/h）；)的空氣—氨混合氣中的氨，已知混合氣量),平衡關(guān)系為Y=1.2X(摩爾比),氣相四、計(jì)算題溫度為氣溫度為已知濕空氣比容計(jì)算公式：試計(jì)算：(1).水分的(2).完成上述干燥任務(wù)所需的濕空氣量(m3/h)；(3).空氣經(jīng)預(yù)熱器獲得的熱量；五、計(jì)算題擬用一連續(xù)操作的單40℃，蒸發(fā)室為常壓操作，常壓汽溫度為110℃,該溫度下的蒸發(fā)潛熱為2205.2kJ/kg。傳熱系數(shù)蒸水發(fā)量，(2)濃縮液量，(3)生蒸汽量(4)所需傳熱面積。由于是稀溶液，假設(shè)溶液沸點(diǎn)和水相同,料液比熱cp值近擬等于純水的cp值，cp=4.174kJ/kg℃，忽略熱損失?！?5分〗效蒸器發(fā)，將9000kg/h的鹽溶液由1.0%濃縮至1.5%(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))，進(jìn)下水的蒸發(fā)潛熱為2258.4kJ/kg。加熱的飽和水K=1700W/m2℃。試計(jì)算：料溫度為蒸(1)若采用減壓操作，蒸發(fā)室壓強(qiáng)為0.04MPa(絕壓2318.6kJ/kg，問(wèn)在鹽溶液流量、進(jìn)料濃度、溫度、濃縮液濃度需要的生蒸汽量及傳熱《食工原理》期末考試卷下（B）參考答案2005.9一、概念題〖共計(jì)30分〗；1.xn＝y(tǒng)n/[a-(a-1)yn]＝0.4/(3-2×0.4)=0.182),該壓力下水的沸點(diǎn)為75.4℃,蒸發(fā)潛熱為及傳熱系數(shù)均不變的情況下,所面積為多少？計(jì)算結(jié)果說(shuō)明什么問(wèn)題?∴yn+1＝xn＝0.182精餾開(kāi)工階段或?qū)嶒?yàn)研究時(shí)2.一定高度的液層，載點(diǎn)，泛點(diǎn)3.(×)4.0.865.液膜阻力，氣膜阻力6.×7.B8.填料的潤(rùn)濕表面及空隙9.零，零10.濕度，溫度11.A12.D13.B14.(C)15.降膜式蒸器發(fā)，靜壓引起的溫差損失16C17B18.溶解度差異，較強(qiáng)溶解能力，較高選擇性，易于回收19.AB二、計(jì)算題〖20分〗[解]y=[R/(R+1)]x+xD/(R+1)①R/(R+1)=0.75R=0.75R+0.75R=0.75/0.25=34分②xD/(R+1)=0.2075xD/(3+1)=0.2075xD＝0.834分③q/(q-1)=-0.5q=-0.5q+0.5q=0.5/1.5=0.3334分④0.75x+0.2075=-0.5x+1.5xF0.75xq′+0.2075=-0.5xq′+1.5×0.441.25xq′=1.5×0.44-0.2075=0.4525xq′=0.362⑤0<q<15分原料為汽液混合物3分

三、計(jì)算題〖20分〗解：（1）Y1=y1/(1-y1)=0.05/0.95=0.05263Y2=Y1(1-η)=0.05263(1-0.98)=0.001053X2=0X*1=Y1/1.2=0.05263/1.2=0.04386X1=X1*/1.4=0.031332分（2）ΔY1=Y1-Y*1=0.05236-1.2×0.03133=0.01503ΔY2=Y2=0.001053ΔY=(ΔY1-ΔY2)/Ln(ΔY1/ΔY2)=0.005258NOG=(Y1-Y2)/ΔY=9.814分V=2826(1-0.05)/(22.4×(2826/3600/1))=152.7kmol/(m2h)；HOG=V/KYa=152.7/180=0.848m（3）L/V=1.646,所以S=1.2/1.646<1操作線(xiàn)將在塔頂位置與平衡線(xiàn)相交,今:X2=0.0015,Y*2=1.2×0.0015=0.00185分故最大可能回收率ηmax=(Y1-Y2)/Y1=(0.05236-0.0018)/0.05263=96.5%<98%,即達(dá)不到吸收率98%的要求。5分〖15分〗(1).X1=0.2/0.8=0.25,X2=0.02/0.98=0.0204四、計(jì)算題解：Gc=500(1-0.2)=400kgW=400(0.25-0.0204)=91.84kg/h5分(2).I1=(1.01+1.88rm0)t1+2490H0=127.8=I2I2=(1.01+1.88rm2)t2+2490H2→rm2=(127.8-60.6)/2603=0.02582L=W(rm2-rm0)=91.84/0.01582=5807kg絕干氣/hvr=(0.772+1.244rm0)(t0+273)/273×(1.0133×105)/p=0.841V＝L×vr=5807×0.841=4888.97m3/h(3).QP=L(1.01+1.88rm0)(t1-t0)=478000kJ/h5分〖15分〗(1)蒸發(fā)室壓力為常壓時(shí)5分五、計(jì)算題解：8分蒸發(fā)水量W＝F(1－w0/w1)＝9000(1－0.01/0.015)＝3000kg/h濃縮液量F－W＝9000－3000＝6000kg/h傳熱速率F＝FCp(t1－t0)＋Wr’＝(9000/3600)×4.174(100-40)+3000/3600×2258.4＝2508kW生蒸汽量D＝F/r＝2508/2205.2＝1.14kg/s＝4100kg/h所需傳熱面積A＝F/(KΔt)＝2508×103/(1700(110－100))＝147.5m2(2)蒸發(fā)室壓力為0.4MkPa(絕壓)時(shí),熔液沸點(diǎn)t1＝75.4℃7分F＝(9000/3600)×4.174(75.4-40)+3000/3600×2318.6＝2302kWD＝2302/2205.2＝1.04kg/s＝3757kg/hA＝2302×103/(1700(110－75.4))＝39.1m2因減壓操作，溶液沸點(diǎn)降低，用來(lái)加熱溶液所需的熱量減少故蒸汽用量減少。又傳熱溫差增大，故所需傳熱面減小?！妒称饭こ淘怼罚?）期末試卷（〖共計(jì)30分〗；(填空題每空1分，判斷、各1分)1對(duì)一定組成的二元體系，精餾操作壓力越大，則相對(duì)揮發(fā)度度越高，對(duì)分2精餾段與提餾段的摩爾流量不一定相等,是由于A）2006.6一、概念題選擇題每小題，塔操作溫離。的影

響。3某二元理想混合物，其中A為易揮發(fā)組分。液相組成xA＝0.4，相應(yīng)的泡點(diǎn)為t1；汽相組成yA＝0.4,相應(yīng)的露點(diǎn)為(A)t1＝t2(B)t1＜t2(C)t1＞t2(D)不能判斷4篩板塔、泡罩塔、浮閥塔相比較，操作彈性最大的是5某低濃度氣體吸收過(guò)程，已知相平衡常數(shù)m=1，氣膜和液膜體積吸收系數(shù)分別為kYa=2×10-4kmol/(m3s)，kXa=0.4kmol/(m3s)。則該吸收過(guò)程為膜阻力控制。為_(kāi)___6在氣相的影t2。則：()塔。該氣體溶氣體。單向擴(kuò)散中,漂流因數(shù)用表示，它反映了主(總)體流動(dòng)對(duì)響。7通常。(A)回收(C)操作最為8干燥熱敏性物料時(shí)，為提高干燥率速，可采取的措施是()。所討論的吸收操作中，當(dāng)吸收劑用量趨于最小用量時(shí)，率趨向最高；(B)吸收推動(dòng)力趨向最大；經(jīng)濟(jì)；(D)填料層高度趨向無(wú)窮大。(A)提高干燥介質(zhì)的溫度；(B)增大干燥面積；(C)降低干燥介質(zhì)相對(duì)濕度9已知濕空氣的下列哪兩個(gè)參數(shù)，利用H－I圖可以查得其他未知參數(shù)()。(D)(I,tw)。10濕空氣在間壁式換熱器中與傳熱介質(zhì)進(jìn)行熱交換，(1)如空氣溫度降低，其(2)如空氣溫度升高，其濕度肯定不變。則正確的判斷是：()(A)兩種提法都對(duì)(B)兩種提法都不對(duì)(C)(1)對(duì)(2)不對(duì)(D)(2)對(duì)(1)不對(duì)11將原濕空氣(溫度t0,濕度H0)經(jīng)預(yù)熱器溫度升高至t1后再送入常壓干燥器中。現(xiàn)若t0、H0及t1均已知，則該預(yù)熱過(guò)程所需熱量Q的計(jì)算式為Q=kJ/kg絕干氣。12在恒定干燥條件下，將含水20%的濕物料進(jìn)行干燥，開(kāi)始時(shí)干燥率速恒定，當(dāng)干燥至含水量為5%時(shí)，干燥率速開(kāi)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%，料的臨界含水量為()。(A)(tw,t);(B)(td,H);(C)(p,H);濕度肯定不變。則物(A)5%(B)20%(C)0.05%(D)4.55%13在雙效并流蒸發(fā)系統(tǒng)中，將10000kg/h的10%稀溶液濃縮到50%，總蒸發(fā)水量為kg/h；若第一效的蒸發(fā)水量為3800kg/h，則出第一效溶液的濃度為。14標(biāo)準(zhǔn)式蒸發(fā)器內(nèi)溶液的循環(huán)路線(xiàn)是溶液從___________管下降，從_________管上升，其循環(huán)的原因主要是由于溶液受熱程度的不同而引起的_______________差異所致。15（1）分配系數(shù)kA<1表示:__________________________________。（2）選擇性系數(shù)16在多級(jí)逆流萃取中，欲達(dá)到同樣的分D愈靠近S點(diǎn)。當(dāng)溶劑比為最小值時(shí)，理論級(jí)數(shù)為_(kāi)____，此時(shí)必有一條連結(jié)線(xiàn)與_____線(xiàn)重合。17固體物料與溶劑在浸取器接觸達(dá)一定時(shí)間后，由頂部排出的澄清液稱(chēng)為_(kāi)_______，由底部排出的殘?jiān)Q(chēng)為_(kāi)_______。18膜分離過(guò)程中主要的特征是料液19判斷題（對(duì)打√，錯(cuò)打×）①膜分離操作過(guò)程中，徑。（b與精餾操作中的_______________________________________相當(dāng)。離程度，溶劑比S/F愈大則所需理論級(jí)數(shù)愈____，操作點(diǎn)流體流動(dòng)的最與膜表面成_________流動(dòng)。（垂直，切向）提高料液的湍動(dòng)程度可使傳質(zhì)系數(shù)增加，這是提高濾液通量的有效途）

②膜分離操作過(guò)程中，提高操作溫度，使濾液通量減小。（）二、計(jì)算題〖20分〗用板式精餾塔在常壓下分離苯－甲苯溶液，塔頂采用全凝器，塔釜用間接蒸汽加熱，平均相對(duì)揮發(fā)度a為2.47。1、進(jìn)料量為150kmol/h，組成為0.4(摩爾分率)的飽和液體，回流比為4，塔頂餾出液中苯的回收率為0.97，塔釜采出液中苯的組成為0.0206(摩爾分率)，求：(1)塔頂餾出液的組成；(2)精餾段及提餾段操作線(xiàn)方程；(3)回流比與最小回流比的比值。2、全回流操作時(shí)，塔頂?shù)谝粔K板的氣相莫弗里板效率為0.6，全凝器凝液組成為0.98，求由塔頂?shù)诙K板上升的汽相組成。三、計(jì)算題〖20分〗在常壓填料逆流吸收塔中，用清水吸收混合氣體中的氨，混合氣量為83.19kmol/h，其中氨的流量為6.66kmol/h，出口氣體中的氨流量為0.166kmol/h(均系操作溫度20℃下的體積)，平衡關(guān)系為Y=1.5X，傳質(zhì)系數(shù)KY=0.45kmol/m2h，(X，Y均按摩爾比表示)，試求：(1)吸收率h為多少？吸若收劑用量為最小用量的1.2倍時(shí)，求溶液的出口濃度；(2)已知塔徑為1.2m，內(nèi)充25×25×3mm的亂堆填料拉西環(huán)，填料有效比表面積a約200m2/m3，求填料層高度；(3)使若V、Y1、h、X1不變，而使吸收劑改為含氨0.1%(摩爾比)的水溶液時(shí)，填料層高度有何變化(KY可視為不變)。四、計(jì)算題〖15分〗在一干燥器中干燥某濕物料，每小時(shí)處理濕物料1000kg，經(jīng)干燥后物料的含水量由40%減至5%(均為濕基)，干燥介質(zhì)為373K的熱空氣，其中所含水汽的分壓為1.0kPa，空氣在313K及相對(duì)濕度70%下離開(kāi)干燥器。水在313Ｋ時(shí)的飽和蒸汽壓可取為7.4kPa，濕空氣的總壓為101.3kPa。試求：(1)水分蒸發(fā)量W(kg水/s)；(2)干燥器進(jìn)、出口處的空氣濕度H1、H2；(3)干燥器所需要的濕空氣量(kg濕空氣/s)。五、計(jì)算題〖15分〗在傳熱面積為50m2的單效蒸發(fā)器內(nèi)將20%的CaCl2水溶液濃縮到40%(均為質(zhì)量百分?jǐn)?shù))。生蒸汽的溫度為120℃，冷凝潛熱為2210kJ/kg，其消耗量D=2400kg/h，冷凝器內(nèi)二次蒸汽溫度為60℃(該溫度下汽化潛熱2360kJ/kg)，原料液的溫度t0為20℃，流量為3600kg/h，比熱cp0為3.5kJ/kg℃。該溶液蒸汽壓下降和液柱靜壓強(qiáng)引起的沸點(diǎn)升高為23℃，試計(jì)算：⑴蒸發(fā)器的熱損失QL為總傳熱量的百分?jǐn)?shù)；⑵若不計(jì)熱損失，求蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)K。03級(jí)《食品工程原理》（2）試卷A參考答案(食品03級(jí)用)2006．6一概念題（30分）1越小越不利2進(jìn)料狀態(tài)的不同3B4浮閥5氣膜易6P/pBm傳質(zhì)速率7D8B9A10D11Q=(1.01+1.88H0)(t1-t0)12A138000kg/h;16.13%14中央循環(huán)，加熱，密度15（1）萃取相中A組分濃度yA<萃余相中A組分濃度xA（2）相對(duì)揮發(fā)度16少∞操作17溢流底流18切向19①√②×二（20分）

解：1.(1)（5分）DxD=0.97FxFD+W=F=150DxD+WxW=FxF，xW=0.0206W=87.3kmol/hD=62.7kmol/hxD=0.928(2)（5分）精餾段操作線(xiàn)方程yn+1=Rxn/(R+1)+xD/(R+1)=0.8xn+0.1856提餾段操作線(xiàn)方程yn+1'=L'×xn'/V'-W×xW/V'q=1,V'=V+(q-1)F=(R+1)D=(4+1)×62.7=313.5kmol/h,L'=L+F=RD+F=4×62.7+150=400.8kmol/hyn+1'=(RD+F)xn'/[(R+1)D]-W×xW/[(R+1)D]=400.8/313.5xn'-87.3×0.0206/313.5=1.278xn'-0.0057(3)（5分）Rmin=(xD-yq)/(yq-xq)q=1,xq=xF=0.4yq=axq/[1+[a-1)xq]=2.47×0.4/[1+(2.47-1)×0.4]=0.622Rmin=(0.928-0.622)/(0.622-0.4)=1.38R/Rmin=4/1.38=2.92.（5分）Emv1=(y1-y2)/(y1*-y2)=0.6y1*=ax1/[1+[a-1)x1]y2=x1,y1*=2.47y2/(1+1.47y2)∴(0.98-y2)/[2.47y2/(1+1.47y2)-y2]=0.6y2=0.9693三（20分）解：（1）（7分）Y1=6.66/(83.19-6.66)=0.087Y2=0.166/(83.19-6.66)=0.00217h=(Y1-Y2)/Y1=(0.087-0.00217)/0.087=0.975=97.5%(L/V)min=(Y1-Y2)/X1*=(Y1-Y2)/(Y1/m)=1.5×0.975=1.4625L/V=1.2(L/V)min=1.2(Y1-Y2)/X1*=(Y1-Y2)/X1X1=X1*/1.2=Y1/m/1.2=0.087/1.5/1.2=0.0483（2）（7分）S=m/(L/V)=1.5/(1.2×1.4625)=0.8547NOG=ln[(1-S)Y1/Y2+S]/(1-S)=ln[(1-0.8547)×0.087/0.00217+0.8547]/(1-0.8547)=13.07V=(83.19-6.66)/(0.785×1.22)=67.7kmol/(m2h)HOG=V/Kya=67.7/(0.45×200)=0.752mH=NOG×HOG=13.07×0.752=9.83m（3）（6分）X2′=0.001(L/V)′=(Y1-Y2)/(X1-X2′)=(0.087-0.00217)/(0.0483-0.001)=1.793S′=1.5/(L/V)′=1.5/1.793=0.8368NOG′=ln[(1-S)(Y1-mX2′)/(Y2-mX2′)+S]/(1-S)=ln[(1-0.8368)(0.087-1.5×0.001)/(0.00217-1.5×0.001)+0.8368]/(1-0.8368)=18.85∵HOG不變DH=H′-H=14.17-9.83=4.34m。15分）∴H′=NOG′×HOG=18.85×0.752=14.17m四（解：(1)（5分）W=Gc(X1-X2)G1=1000kg/h=0.278kg/s∴Gc=0.278(1-0.4)=0.167kg/sX1=w1/(1-w1)=0.40/(1-0.40)=0.667kg/kg絕干料X2=w2/(1-w2)=0.05/(1-0.05)=0.053kg/kg絕干料∴W=Gc(X1-X2)=0.167(0.667-0.053)=0.1026kg/s或W=G1(w1-w2)/(1-w2)=1000(0.4-0.05)/(1-0.05)=368.42kg/h=0.1023kg/s

(2)（5分）H1=0.622p/(P-p)=0.622×1.0/(101.3-1.0)=0.0062kg/kg干空氣H2=0.622jps/(P-jps)=0.622×0.7×7.4/(101.3－0.7×7.4)=0.0335kg/kg干空氣(3)（5分）L=W/(H2-H1)=0.1026/(0.0335-0.0062)=3.76kg干空氣/s進(jìn)口的濕空氣量=L(1+H1)=3.76(1+0.0062)=3.782kg濕空氣/s五（15分）解：（1）（10分）蒸發(fā)水量W=F(1-w0/w1)=3600×(1-0.2/0.4)=1800kg/h=0.5kg/s生蒸汽釋放的熱量：QZ=Dr=2400×2210=5.304×106kJ/h=1.473×103kW又QZ=FCp0+(t1-t0)+Wr'+QL冷凝器溫度T'為60℃，∴溶液的沸點(diǎn)為t1=T'+SD=60+23=83℃∴1.473×103=(3600/3600)×3.5×(83-20)+0.5×2360+QL∴QL=72.5kW(QL/QZ)×100%=7.2×104/(1.473×106)×100%=4.92%（2）（5分）∵Q=KA(T-t)∴K=Q/[A(T-t)]=(1.473×106)/[50(120-83)]=796W/(m2.K)《食品工程原理》（2）期末試卷（B）2006.6一、概念題〖共計(jì)30分〗；(填空題每空1分，判斷、選擇題每小題各1分)1在填料塔吸收系數(shù)測(cè)定的實(shí)驗(yàn)中，本實(shí)驗(yàn)室所使用的填料有________環(huán)和________環(huán)兩種。2根據(jù)雙膜理論，吸收質(zhì)從氣相主體轉(zhuǎn)移到液相主體整個(gè)過(guò)程的阻力可歸結(jié)為（）。(A)兩相界面存在的阻力；(B)氣液兩相主體中的擴(kuò)散的阻力；(C)氣液兩相滯流層中分子擴(kuò)散的阻力；3氣體的溶解度隨________的升高而減少，隨___________的升高而增大。4精餾過(guò)程是利用________________和________________的原理而進(jìn)行的。5精餾塔設(shè)計(jì)時(shí)采用的參數(shù)(F,xF,,ｑ,D，xD，R均為定值)，若降低塔頂回流液的溫度，則塔內(nèi)實(shí)際下降液體量________，塔內(nèi)實(shí)際上升蒸汽量________。(增大，減少，不變，不確定)6二元溶液連續(xù)精餾計(jì)算中，進(jìn)料熱狀態(tài)的變化將引起以下線(xiàn)的變化。（）(A)平衡線(xiàn)；(B)操作線(xiàn)與q線(xiàn)；(C)平衡線(xiàn)與操作線(xiàn)；(D)平衡線(xiàn)與q線(xiàn)。7(1)絕熱飽和溫度tas是大量的循環(huán)水與進(jìn)入的空氣接觸時(shí)最后達(dá)到的穩(wěn)態(tài)溫度，它等于循環(huán)水的溫度。(2)濕球溫度tw是濕球溫度計(jì)所指示的平衡溫度，但它并不等于濕紗布中水分的溫度。對(duì)以上兩種說(shuō)法正確的判斷是：(不對(duì)；(D).(2)對(duì)(1)不對(duì)。)。(A).兩者都對(duì)；(B).兩者都不對(duì)；(C).(1)對(duì)(2)8.判斷題（對(duì)打√，錯(cuò)打×）①干燥操作能耗大，但要從濕固體物料中除去濕份(水份)，只能采用干燥操作。()②干燥過(guò)程中，濕物料表面并不總是保持為操作條件下空氣的濕球溫度。9.干燥過(guò)程是________________和________________相結(jié)合的過(guò)程。()

10料液在高于沸點(diǎn)下進(jìn)料時(shí)，其加熱蒸氣消耗量比沸點(diǎn)進(jìn)料時(shí)的蒸汽消耗量______________現(xiàn)象產(chǎn)生。11多效蒸發(fā)的原理是利用減壓的方法使后一效的蒸汽壓力和溶液的沸點(diǎn)較前一效的低，以_____________作后一效的____________，從而實(shí)現(xiàn)____________再利用。12萃取劑加入量應(yīng)使原料和萃取劑的和點(diǎn)M位于_________，因?yàn)榇藭r(shí)料液進(jìn)入蒸發(fā)器后有使前一效引出的(A)溶解度曲線(xiàn)之上方區(qū)；(C)溶解度曲線(xiàn)之下方區(qū)；(B)溶解度曲線(xiàn)上；(D)座標(biāo)線(xiàn)上。13萃取是利用各組分間的差異來(lái)分離液體混合液的。(A)揮發(fā)度(B)離散度(C)溶解度(D)密度。14判斷題（對(duì)打√，錯(cuò)打×）從A和B組分完全互溶的溶液中，用溶劑S萃取其中A組分，如果出現(xiàn)以下情況將不能進(jìn)行萃取分離:(A)S和B完全不互溶，(B)S和B部分A組分的分配系數(shù)kA=1。((C)選擇性系數(shù)b=1。(15在固液三角形相圖的三個(gè)