化工原理下册试卷及答案各大院校

化工原理试卷 第 页（共 3 页）11 中南大学考试试卷（A）2013 - 2014 学年 1 学期 时间 110 分钟化工原理 课程 40 学时 2.5 学分 考试形式： 闭 卷 专业年级：化工、制药、应化 11 级总分 100 分，占总评成绩 70 %一、选择填空题(共 40 分)1、 （5 分）在气体流量，气相进出口组成和液相进口组成不变时，若减少吸收剂用量，则传质推动力将，操作线将平衡线，设备费用将。 当温度增高时，溶质在气相中的分子扩散系数将，在液相中的分子扩散系数将。 对一定操作条件下的填料吸收塔，如将塔料层增高一些，则塔的 HOG 将， NOG 将(增加，减少，不变)。 答文减少；靠近；增加 (3 分) 增加；增加 (1 分) 不变；增加 (1 分)2、（1 分）正常操作下的逆流吸收塔，若因某种原因使液体量减少以至液气比小于原定的最小液气比时，下列哪些情况将发生？ C（A）出塔液体浓度增加，回收率增加（B）出塔气体浓度增加，但出塔液体浓度不变（C）出塔气体浓度与出塔液体浓度均增加（D）在塔下部将发生解吸现象3、 （3 分）若维持操作中精馏塔的、f、，不变，而减少塔釜蒸发量。 则：D，w，。 （变大，变小，不变，不确定） 答文：变小，变大，变小。 化工原理试卷 第 页（共 3 页）24、 （6 分）根据下图所示的双塔吸收流程，在下方示意绘出与其相应的操作线（OE 为平衡线） ，并用图中所示浓度符号标明各操作线端点坐标。(将示意图绘于答题纸再作答或将原图剪贴于答题纸上作答均可)组合 1 组合 2组合 1 组合 2组合 1 组合 25、 （1 分）进行萃取操作时应使：（ ） CA 分配系数大于 1 B 分配系数小于 1C 选择性系数大于 1 D 选择性系数小于 16（1 分）萃取剂加入量应使原料和萃取剂的和点 M 位于（ ）。 CA 溶解度曲线之上方区 B 溶解度曲线上C 溶解度曲线之下方区 D 座标线上7（1 分）萃取是利用各组分间的（ ）差异来分离液体混合物的。 CA 挥发度 B 离散度 C 溶解度 D 密度8（3 分）某液体组成为 xA = 0.6、x B = 0.4，若在其中加入与原料液等量的萃取剂 S，写出混合后的组成：x A =（ ）、x B =（ ）、 x S =（ ）。 0.3 0.2 0.59、 （3 分）在 B-S 部分互溶的萃取操作中，若萃取相中含溶质 A 为 85kg，稀释剂 B 为15kg，溶剂 S 为 100kg，则萃取相中 yA/yB =（ ）。 5.6710、填空（6 分） 以空气作为湿物料的干燥介质当所用空气的相对温度较大时，湿物料的平衡水份相应，自由水份相应。 常压下，空气中水汽分压为mmHg 时，其湿度。 物料干燥时的临界水份是指；它比物料的结合水份。 答文较大 较小 由恒速干燥转到降速阶段的临界点时，物料中的含水率; 大 X1bY2bY2aa bY1aX2bX1aX2aY1bY2bY2aa bY1aX2bX1bX1aX2aY1bXYOEXYOEBAF MBA化工原理试卷 第 页（共 3 页）311、 （6 分） 物料的平衡水份一定是( ) ()非结合水份 ()自由水份 ()结合水份 ()临界水份 空气温度为o，湿度为o，相对湿度为 o 的湿空气，经一间接蒸汽加热的预热器后，空气的温度为1，湿度为1，相对湿度为 1，则( ) ()1 0 ()0 1 ()1 0 ()0 1 在恒定干燥条件下，将含水 20的湿物料进行干燥，开始时干燥速率恒定，当干燥至含水量为时，干燥速率开始下降，再继续干燥至物料恒重，并测得此时物料含水量为，则物料的临界含水量为( ) () () () () 空气的干球温度为，湿球温度为w ，露点为d ，当空气的相对湿度 时，则( ) ()w d ()w d ()w d ()w d 答文 12、填空 （4 分） 板式塔的类型有：、和等（至少列举三种） 。 筛板塔设计中，板间距T 设计偏大优点是；缺点是。 答文 泡罩塔、浮阀塔、筛板塔 液沫夹带少，不易造成降液管液泛； 增加全塔高度。 二、计算题（15 分）某精馏塔用于分离苯甲苯混合液，泡点进料，进料量 30kmol/h，进料中苯的摩尔分率为 0.5，塔顶、底产品中苯的摩尔分率分别为 0.95 和 0.10，采用回流比为最小回流比的1.5 倍，操作条件下可取系统的平均相对挥发度 =2.40。 (1)求塔顶、底的产品量； (2)若塔顶设全凝器，各塔板可视为理论板，求离开第二块板的蒸汽和液体组成。 答文解：F=D+W FF D w 30=D+W 300.5=D0.95+W0.10 D=14.1kmol/h W=15.9kmol/h xe=xF=0.5, e=e1+(-1)e=2.400.5/1+(2.40-1)0.5=0.706 Rmin=（De）（ee）(0.95-0.706)/(0.706-0.5)=1.18 R=1.51.18=1.77 y=R/(R+1)x+D（R+1)=1.77/(1.77+1)x+0.95/(1.77+1)=0.639x+0.343 1D0.95 1 1y 1(1）=0.95/(2.40-0.95(2.40-1)=0.888 20.639x1+0.343=0.6390.888+0.343=0.910 20.910/2.40-0.910(2.40-1)=0.808 三、计算题（15 分）采用常压干燥器干燥湿物料。每小时处理湿物料，干燥操作使物料的 湿基含量由减至，干燥介质是湿空气，初温为，湿度o水绝干空气，经预热器加热至后进入干燥器中，离开干燥器时废气 温度为，若在干燥器中空气状态沿等线变化。试求： （）水分蒸发量 ； （）绝干空气消耗量 绝干气； （）干燥收率为时产品量 ； 化工原理试卷 第 页（共 3 页）4（）如鼓风机装在新鲜空气进口处，风机的风量应为多少 3？ 答文（）c（ 1 2） 1（） 2（） c（） 绝干料 （） （）（21） 1o 水绝干气 1， 2 2未知，可通过12 求算 1(1.01+1.88 1) 1+249011.01 1+(1.88 1+2490) 1 2(1.01+1.882) 2+2490 21.01 2+(1.88 2+2490) 2 2（1.01120+(1.88120+2490)0.009-1.0140）（1.8840+2490） 水绝干气 0.1024/(0.041-0.009) 绝干气 （）22 2c（ 2） （） （）H 3.1974(0.772+1.244o)(o+273)/273 3.1974(0.772+1.2440.009)(20+273)/273 3 四、计算题（15 分）用填料塔从一混合气体中逆流吸收所含的苯。混合气体中含苯（体积） ，其余为空气, 要求苯的回收率为 90（以摩尔比表示） ，吸收塔为常压操作，温度为 25，入塔混合气体为每小时标准 3，入塔吸收剂为纯煤油，煤油的耗用量为最小耗用量的.倍，已知该系统的平衡关系 Y=.X（其中 Y、X 为摩尔比） ，已知气相体积传 质系数 Y a.035Kmol/m 3.s，纯煤油的平均分子量s ，塔径.。试求：（）吸收剂的耗用量为多少Kg/h？ （）溶液出塔浓度 x1 为多少？ （）填料层高度 Z 为多少？ 答文解：（1） =90%, y b=0.05,进口： Y b=yb/(1-yb)=0.05/(1-0.05)=0.05263 （mol 苯/mol 气体） 出口 Y a=Yb(1-)=0.005266 （气体苯流量）V=940/22.4=41.96 kmol/h （气体流量） V B =V(1-yb)=41.96(1-0.05)=39.87 kmol/h (Ls /VB )min =(Yb-Ya)/(Yb/m) =(0.05263-0.00526)/(0.05263/0.14)=0.126 Ls =1.5Ls min =1.50.12639.87=7.536 kmol/h =7.536170 Kg/h=1281Kg/h （2）X b =(Yb-Ya)/（1.5(L s /VB )min ） =(0.05263-0.00526)/(1.50.126)=0.251 xb=Xb/(1+Xb)=0.2006 （3） OG =VB /( Y ) =(39.87/3600)/(0.0350.785 2)=1.12 m OG =(Yb-Ya)/Ym Y b=Yb-Yb*=0.05263-0.140.251=0.01749 Y a =Ya-Ya*=0.005260=0.00526 Y m =(0.01749-0.00526)/ln(0.01749/0.00526)=0.01018 化工原理试卷 第 页（共 3 页）5 OG =(0.05263-0.00526)/0.01018=4.65 OG OG =1.124.65=5.2 m 五、计算题（15 分） 在 B-S 部分互溶物系的单级萃取中，料液中溶质 A 与稀释剂 B 的质量比为 4060。采用纯溶剂 S=200kg，溶剂比 S / F 为 1，脱出溶剂后萃余液 浓度 =0.3（质量分率） ，选RAx择性系数 = 8。试求：萃取液量 为多少 kg？E解： (1)/(AAABByxyx80.3 .741()1()AAxy20,4/6.4FSkg20.70.3FAERxEyRx 即2 化工原理试题及答案(绝密请勿到处宣扬) 12 月 25 日 一、填空题（共 15 空，每空 2 分，共 30 分） 1. 一容器真空表读数为 10 kpa，当地大气压强为 100 kpa，则此容器的绝对压强和表压强（以 kpa 计）分别为：（90kpa）和（ -10kpa ） 。 2. 热传导只发生在固体和（ 静止）的或（滞）流动的流体中。 3. 物体的吸收率越（大） ，其辐射能力越（大） 。 （填大或小） 4. 蒸发中以（二次蒸汽）是否再利用而分为单效或多效蒸发。 5. 蒸发中的温度差损失主要由溶液中的（不挥发溶质 ） 、液柱的（静压头）和管路（阻力）所引起的沸点升高三部分组成。 6. 一容器压力表读数为 10 kpa，当地大气压强为 100 kpa，则此容器的绝对压强（以 kpa 计）为：（90kpa） 。 7. 对于同种流体，自然对流时的对流传热系数比 时的（小） 。 （填大或小） 8. 物体的吸收率越大，其辐射能力越（大） ，所以黑体的辐射能力比灰体的（大） 。 （填大或小） 9. 蒸发操作所用的设备称为（ 蒸发器） 。 10. 按二次蒸汽是否被利用，蒸发分为（单效蒸发 ）和（多效蒸发） 。 二、选择题（共 5 题，每题 2 分，共 10 分） 1. 对吸收操作有利的条件是：（ D ） A. 操作温度高、压强高；B. 操作温度高、压强低；C. 操作温度低、压强低；D. 操作温度低、压强高 2. 精馏塔内上层塔板液相轻组分浓度较下层塔板（ A ） ，液相温度较下层塔板（ ） A.高，低；B. 低，高；C. 高，高；D. 低，低 3. （ D ）是塔内气液两相总体上呈逆流流动，而在每块塔板上呈均匀的错流流动。 A. 板式塔的传质意图；B. 板式塔的设计过程；C. 板式塔的恒摩尔流要求；D. 板式塔的设计意图 4. 恒定干燥条件是指湿空气在干燥器内的（ C ）及与物料的接触方式都不变。 A. 温度、焓值、湿度；B. 流速、压强、湿度；C. 流速、温度、湿度；D. 温度、湿度、压强 5. 对于湿物料的湿含量，下面哪种说法是正确的？（ B ） A. 平衡水一定是自由水；B. 平衡水一定是结合水；C. 自由水一定是结合水； D. 自由水一定是非结合水 6. 当二组分液体混合物的相对挥发度为（ C ）时，不能用普通精馏方法分离。当相对挥发度为（ A ）时，可以采用精馏方法 A. 3.0；B.2.0；C.1.0；D.4.0 7. 下述说法中错误的是（ B ） 。 A .板式塔内气液逐级接触，填料塔内气液连续接触； B. 精馏用板式塔，吸收用填料塔；C.精馏既可以用板式塔，又可以用填料塔；D. 填料塔可以避免液泛 8. 物料的平衡水分一定是（ C ） A. 非结合水分；B. 自由水分；C.结合水分；D. 临界水分 9. 对于湿物料的湿含量，下面哪种说法是正确的？（ B ） A. 平衡水一定是自由水；B. 平衡水一定是结合水；C. 自由水一定是结合水； D. 自由水一定是非结合水。3 扬州大学试题纸化工原理（下册）期末试题专业 学号 姓名 题号 一 二 三 四 五 六 总分得分一、填空选择题（25 分，每空 1 分）1、对一定操作条件下的填料吸收塔，如将填料层增高一些，则该塔的 HOG 将_，N OG 将_ 。2、在吸收塔的设计中，当气体流量、气相进出口组成和液相进口组成不变时，若化工原理试卷 第 页（共 3 页）6减小吸收剂用量，则传质推动力将_，设备费用将_。3、某二元混合物，其中 A 为易挥发组分。液相组成 xA=0.4，相应的泡点为 t1；汽相组成 ，相应的露点为 t2。则 t1与 t2大小关系为。4.0Ay4、简单蒸馏过程中，釜内易挥发组分浓度逐渐_，其沸点则逐渐_。5、已知塔顶第一块理论板上升的汽相组成为 y1=0.63（摩尔分率，下同） ，将其全部冷凝为泡点液体，该液体在贮罐内静止分层，上层 xD=0.9 作为产品，下层 x0=0.5于泡点下回流，则回流比 R=。6、设计精馏塔时，已知原料为 F,xF, 分离要求为 xD 和 xW, 加料热状态 q 已选定,今若选择较大的回流比 R,则 NT_, L/V_(增加,不变,减少) 7、萃取操作依据是_ _。选择萃取剂的主要原则_、_和 _ 。8、有一实验室装置将含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，用溶剂S进行单级萃取，所得萃余相和萃取相脱溶剂后又能得到原来的10% A和80% A的溶液。问此工作状态下的选择性系数_9、在101.3kPa下，不饱和湿空气的温度为295K、相对湿度为69%，当加热到303K时，该空气下列参数将如何变化？ 相对湿度_，湿球温度_，露点_。10、已知湿空气总压为 100kPa, 温度为 40, 相对湿度为 50%, 已查出 40时水的饱和蒸气压 Ps 为 7.375 kPa, 则此湿空气的湿度 H 是_kg 水/kg 绝干气,其焓是_kJ/kg 绝干气。11、对某低浓度气体吸收过程，已知相平衡常数m = 2，气、液两相的体积传质系数分别为k ya = 210-4kmol/(m3s)，k xa = 0.4kmol/(m3s)。则该吸收过程为_阻力控制。（A）气膜 （B）液膜 （C）气、液双膜 （D）无法确定12、某精馏塔的设计任务为：原料为F、x f，塔顶为x D，塔底为x W，若塔釜上升蒸汽量 不变，加料热状态由原来的饱和蒸汽改为饱和液体，则所需理论板V NT。（A）增加 （B）减少 （C）不变 （D）不确定13、在精馏塔设计计算中，当 F、x F、R、D 和 W 一定，并保持实际操作气速不变，而 q 值减小，则_ _。（A）精馏段塔径不变，提馏段塔径减小 （B）精馏段塔径增大，提馏段塔径不变（C）精馏段塔径减小，提馏段塔径增大 （D）精馏段塔径减小，提馏段塔径减小14、在B-S部分互溶体系的单级萃取过程中，若加入的纯溶剂量增加而其它操作条件不变，则萃取液浓度 _ _。oAy(A)增大 (B)下降 (C)不变 (D)变化趋势不确定15、温度为t 0，湿度为H 0，相对湿度为 0的湿空气，经一间接蒸汽加热的预热器后，空气的温度为t 1，湿度为H 1，相对湿度为 1，则_ _ _(A) H0H1； （B） 01； （C）