化工原理期末考试 B 卷 2010 06(1).doc

大 连 理 工 大 学姓名： 课程名称：化工原理 (下) 试卷：期末 (B) 试卷共: 8 页学号： 授课院(系)：化工学院 考试日期： 年 月 日院系： 一二三四五平时 总分标准分30202210810100得 分 级 班一、填空（共30分，每空1分）1. 离开一块理论板的汽、液两相的温度 ，组成 。装订线2. 分离相对挥发度接近于1的混合溶液时，可采用精馏操作方式，其基本原理是：在原溶液中加入第三组分，以改变原溶液中 。3. 对于填料吸收塔，若求出规定分离要求所需要的理论塔板数后，则将填料层高度与理论板数的比值称为 。4. 在多组分精馏中，如为清晰分割时，则 组分在釜液中的组成近似为零。5间歇精馏通常有两种典型的操作方式，即 和 。6在精馏操作中，若增大回流比（其他条件不变），则精馏段操作液气比 ，塔底易挥发组分组成xW 。（增大、减小、不变）7. 某逆流吸收塔用纯溶剂吸收混合气中的易挥发组分，入塔气中含溶质的体积分率为9%（摩尔分数），操作条件下的平衡关系为ye=2.5x。若填料层高度趋近于无穷大，则：当液气比为3.0时，吸收率= ；当液气比为2.0时，吸收率= 。8.实验室用水吸收O2属 (气膜、液膜、气液膜联合)控制过程，此时若增大气流速度，吸收过程的总传质速率将（增大、减小、基本不变）。9. 在逆流操作的填料塔内，在某一液体流量下，当空塔气速u由小到大变化时，在填料层压降p与u的关系曲线上可找到两个转折点，分别称之为 和泛点，填料塔的空塔操作气速应大小于速度。10. 列举出两种常用的干燥器， 和 。11. 已知在常压及25下，水分在某湿物料与空气之间的平衡关系为： 相对湿度=100%时，平衡含水量X*=0.03kg水/kg绝干料； 相对湿度=30%时，平衡含水量X*=0.005 kg水/kg绝干料。现该物料含水量为0.21 kg水/kg绝干料，令其与25、=30%的空气接触，则该物料的自由含水量为 kg水/kg绝干料，结合水含量为 kg水/kg绝干料。12. 用热空气干燥固体物料，如恒速段的干燥速率增加，则临界含水量 （减小、不变、增加、不确定）13. 有关降速干燥阶段物料内水分扩散机理的毛细管理论认为：当水分蒸发时水和固体之间由于 而产生了毛细管力，这种毛细管力是水分由细孔移到固体表面的推动力。（浓度差推动力、表面张力、摩擦力、重力）14. 常用干燥器热效率的定义为：干燥过程中热量与热量之比。15. 一般来说，压力升高，对物理吸附。（有利、不利）16. 用萃取方法均相液体混合物，当原料组成及处理量、萃取剂组成相同，分离程度也相同时，则单级萃取的溶剂用量 多级萃取；级数及溶剂用量相同时，多级错流萃取的分离程度 多级逆流萃取。（填、=或）17液液单级萃取操作中，若萃取液浓度yA/yB=1.5 ，萃余液浓度xA/xB=0.3，则选择性系数= 。如果溶剂S与原溶剂B完全不互溶，则选择性系数= 。18.理想的反渗透过程应该是完全不透过膜。（溶质、溶剂） 二、（20分）用纯溶剂逆流吸收某混合气体中的可溶组分A，吸收塔为填料塔，塔径为1.2米。入塔混合气流量为170 kmol/h， 组分A含量为0.05（摩尔分数，下同），要求回收率为90%，取液气比为最小液气比的1.5倍，操作中物系的平衡关系为ye = 0.5 x，设计中取气相总体积传质系数 求：（1） 溶剂流量；（2） 出塔溶液中溶质A的含量；（3） 所需填料层高度（用对数平均推动力法）（4） 操作中，溶剂用量减少10%，对气体出口分析，仍达到要求，求此时气相总传质单元高度；三、（22分）用一精馏塔分离苯与甲苯混合物，进料中苯的摩尔分数为0.4，进料量为200kmol/h，进料状态为饱和蒸汽，塔顶采用全凝器，泡点回流，塔顶产品中苯的摩尔分数为0.95，塔底产品中苯的摩尔分数为0.05。操作条件下，两组分间的平均相对挥发度为2.5，实际回流比为最小回流比的1.2倍，试求：（1）塔两端产品流量（kmol/h）及塔顶苯的回收率；（2）进入塔顶第1块理论板的气相组成； （3）提馏段操作线方程；（4）测得塔顶第1块实际板的液相默弗里板效率为0.7，求塔顶第2块实际板上升蒸汽的组成；（5）该塔经过一段时间操作后，在塔压未变的情况下，塔顶温度升高，塔底温度降低现象，试定性分析塔两端产品组成有何变化？在塔顶采出量不变的情况下，仍保证两端产品组成不变，在操作上可采取什么措施？此时塔顶冷凝器和塔底再沸器的热负荷如何变化？（可不考虑负荷变动对塔及辅助设备操作的影响）四、（10分）采用常压干燥器间歇干燥某湿物料，每个操作周期内湿物料的处理量为1500 kg，要求湿物料含水量由10%降至2%（均为湿基）。干燥介质为湿空气，其温度t0= 20，湿度H0 = 0.01 kg水/kg干空气，经预热器加热至t1= 120后进入干燥器中，空气出干燥器时湿含量为H2 = 0.03 kg水/kg干空气，假设此干燥过程为理想干燥过程。试求：（1）水分总蒸发量（kg水）和干空气总消耗量（kg干空气）；（2）空气出干燥器时的温度（）；（3）在恒定干燥条件下，已知物料的临界含水量为0.01 kg水/kg干物料，测得临界点的干燥速率为3.0 kg/(m2h)，若干燥面积为40 m2，则达到干燥要求时，干燥时间是多少？参考公式： kJ/kg 干空气五、（8分）在互呈平衡的均含有 A、B、S组分的液液两相中，R相及E相的量分别为 30kg和60kg，且R相中A的质量含量为 0.3，该三元混合物的相图如下图所示。求：（1） 由图中读出 E、R相的组成，并求A、B组分在两项中的分配系数；（2） 若向混合物中加入A，两相中A 的组成如何变化？当加入A 的量