化工原理(过控2005用B答案 ).doc

2002级 化工原理 课程试题（B卷）题号一二三四五六七总分分数合分人： 复查人： 一、填空题：（每空1分，共30分）分数评卷人1吸收的基本原理是根据气体混合物中各组分在某种溶剂中溶解度的不同而达到分离，主要目的为回收有用物质 和净化气体 。2吸收塔的操作方程是通过 物料衡算 得到的，它们与平衡关系 无关 ，与操作温度 无关 ，与气液比 有关 。3有效膜（双膜）理论将整个相际传质简化为 通过气、液两膜层 内的 分子扩散 过程。4蒸馏操作是对液相混合物分离 的一种方法，其原理是根据组分挥发度的差异 。5精馏塔进料可能有 5 种不同的热状况，饱和液体进料时值为 1 ，进料为气液混合物且气液摩尔比为时，则进料时值为 0.6 。6精馏塔的操作线在图上是 直 线，其原因是 恒摩尔流假定 。7塔式设备按气液接触方式分为 气液微分连续接触 和 气液级式接触 。8. 筛板塔上的气液接触状态有 鼓泡 、 泡沫 、 喷射 。9. 萃取操作的原理是 利用液体混合物各组分在某溶剂中溶解度的差异而分离 ，选择性系数越 大（小） ，则得到的萃取液组成越 高（低） 。10. 在一定的温度和总压强下,当空气干燥介质的相对湿度越 大 ，则湿物料的平衡水分 增大 ，结合水分 不变 ，自由水分 减小 。11. 连续干燥时，空气预热为 等湿度 过程，理想干燥器中气体为 等焓 过程。二、选择题：（每题2分，共10分）分数评卷人1在逆流吸收的填料塔中，吸收过程为气膜控制，若进塔液相组成增大，则气相总传质单元数将（ C ），出塔气相组成将（ A ）。A.增大 B.减小 C.不变 D.不确定 2用某精馏塔分离两组分溶液，规定产品组成为。当进料组成为时，相应回流比为；当进料组成为时，相应回流比为。若，进料热状况不变，则（ C ）。A. B. C. D无法判断3.在单级萃取中，保持原料液组成和萃余相组成不变，用含有少量溶质A的萃取剂代替纯溶剂，则萃取相组成将 B ，萃取液与萃余液比值将 B 。A.增大 B.不变 C.降低 D不一定4.湿空气在预热过程中不变化的参数为（ D ）。A.焓 B. 相对湿度 C.湿球温度 D. 露点5. 在板式塔设计中，减小板间距，负荷性能图中有关曲线变化趋势是：液泛线 A ，漏液线 B 。A.下移 B. 不变 C.上移 D.不确定三、计算题1：（每题 分，共17分）分数评卷人用纯水吸收空气氨混合气体中的氨，氨的初始浓度为0.05（摩尔分率），要求氨回收率不低于95%，塔底得到的氨水浓度不低于0.05。已知操作条件下气液平衡关系，试计算：（1）采用逆流操作，气体流率为0.02kmol/m2.s，体积传质系数,所需塔高为多少？（2）采用部分吸收剂再循环流程，新鲜吸收剂量与从塔底循环回去的液体量之比,气体流速不变，也假定不变，所需塔高为多少？解：（1）气体出口浓度由物料衡算可求得液气比 因， 操作线与平衡线平行，传质平均推动力处处相等 所需塔高(2) 吸收剂入塔浓度 平均传质推动力： 所需塔高 四、计算题2：（每题 分，共15分）分数评卷人如右图所示的精馏流程，用以回收二元理想溶液的易挥发组分A。塔和塔的回流比都是3，加料、回流均为饱和液体。已知：,(均为摩尔分数)，。整个流程可使易挥发组分A的回收率达90。试求：（1）塔的塔釜蒸发量； (2)写出塔中间段（F和T之间）的操作线方程。解：（1）由，代入：，得： （2分）对塔作物料衡算： 代入： 解得：, (2分)对塔： (2分)(2) 取塔中间段（T以上）第n 块板至塔顶作物料衡算 （3分） q=1, （3分）五、计算题3：（每题 分，共 13分）分数评卷人拟用纯溶剂45kg在单级萃取器中处理A、B两组分混合溶液。原料液的处理量为39kg，其中A的质量比0.3。在操作条件下，组分B、S可视作不互溶，以质量比表示相组成的平衡关系，试用解析法计算并比较萃取分离效果（以A萃取百分数表示）。（1）单级萃取；（2）将45kg的萃取剂两等分进行二级错流萃取。解： ，, 则： ：, 稀释剂量：(1) 单级萃取 由总物料衡算： (a) 平衡关系 (b)联立上2式，得：，解得： 丙酮萃取百分数：(2) 二级错流萃取 六、计算题4：（每题 分，共15分）分数评卷人某湿物料的初始含水量为5，干燥后的含水量为1（均为湿基），湿物料处理量为0.5kg/s，空气的初始温度为20，初始湿含量为0.005kg水/kg干空气。将空气预热至150后进入干燥器，空气的出口温度选定为70。假设湿物料所有水分均在表面汽化阶段除去，干燥设备保温良好，试求：（1）出干燥器的干燥产品量、绝对干物