化工原理试卷.pdf

天津工业大学 2008 2009 学年第二学期 化工原理试卷 专业 班级 学号 姓名 题号 一 二 三 四 五 总分 得分 评阅人 特别提示 1 各题答案应写在相应空白处 写不开时可写在试卷反面 但须标明去处 2 保持试卷完整 所附白纸为草稿纸 书写答案无效 不能撕开 试卷不得带出考 场 雷同卷视情节扣双方 10 30 分 一 填空 共 42 分 1 溶液的相对挥发度 越小 平衡线与对角线的距离越 采用蒸 馏方法进行分离的难度越 2 精馏塔的塔顶馏出液中含有较多的 组分 塔底釜残液中含有较 多的 组分 3 连续精馏的两个必要条件是 4 已知进料为气液混合物 气 液两相的摩尔数之比为 1 3 则进料热状 况参数q 5 全回流时 精馏塔的操作线方程为 6 在精馏塔操作中 进料量 馏出液量等维持不变 仅增大回流比 R 则 塔顶组成 xD 塔底组成 xw 塔顶冷凝气的热负荷 增 大 减小 不变 7 精馏塔的进料量 馏出液量及回流量均维持不变 仅回流液的温度下降 与变化前相比 塔内的上升蒸汽量 V 下降液体量 L 液气 比 L V 分离的难度 增大 减小 不变 8 在实际运行的精馏塔中 离开某块塔板的气 液两相组成分别为 yn 和 xn 与 xn 的成相平衡的气相组成为 yn 则 yn 一定 yn 假定该塔板是 理论板 则 yn 一定 yn 大于 等于 小于 9 精馏塔实验中 若塔底组成 xw 基本不变 测得塔顶组成 xD 越大 计算 所得的总板效率 E 越 10 对一定物系 相平衡常数 m 是温度和压强的函数 温度升高 压强降 低 m 值 增大 减小 不变 对吸收操作 有利 不利 11 吸收是利用混合气中 的差异来实现分离的 12 逆流吸收的操作线一定 若平衡线为 Y 0 时 则脱吸因子 S 传质单元数的表达式 NOG 此时吸收操作为 膜控制 若平衡 线与操作线平行 则脱吸因子 S 传质单元数的表达式 NOG NOG 用进出塔的气相摩尔比 Y1 Y2 表达 设液体进口组成 X2 0 13 在一个逆流吸收塔中处理低浓气体混合物 若其他条件不变 仅气体的 进口浓度 Y1 增加 判断以下各量的变化 变大 变小 不变 总传质单元 数 NOG 气体出口浓度 Y2 液体出口浓度 X1 14 露点是将不饱和湿空气在 的条件下 时的温度 总压一 定时 空气的露点取决于 15 判断以下各量的变化 变大 变小 不变 空气经过预热器后 温度 t 湿度 H 相对湿度 空气经过干燥器后 设理 想干燥 温度 t 湿度 H 相对湿度 16 在恒定干燥条件下 能够去除的水分叫 不能够去除的水分 叫 17 逆流塔设备操作过程中 如果气 液量过大 将发生 现象 进 气量过小 将发生 现象 二 作图或简答 共 13 分 1 小题必做 2 3 小题中任选一题 1 某二元液体混合物进行精馏操作 如果进料液摩尔分率为 xF 0 6 产品 要求 xD 0 95 釜残液浓度为 xW 0 1 饱和蒸汽 露点 进料 回流比为 2 平衡线如图所示 使用图解法求理论板数 确定进料塔板位置 2 将 20 相对湿度为 80 的湿新鲜空气在预热器中进行预热 加热到 80 对湿物料进行等焓干燥 空气离开干燥器时的温度为 50 试在 H I 图中标明空气进出干燥器时的状态 0 0 2 0 4 0 6 0 8 1 0 0 2 0 4 0 6 0 8 1 x y 理论板数 进料板为第 块 100 20 80 I H 50 80 3 简述双膜理论的要点 三 15 分 在常规连续精馏塔中 分离苯 甲苯溶液 原料液流量 F 100kmol h 组成为 0 4 泡点进料 馏出液的组成为 0 97 釜残液组成为 0 02 塔顶采用全凝器 泡点回流 回流比 R 2 0 试求 1 馏出液的流量 D 和釜残液的流量 W kmol h 2 精馏段操作线方程和提馏段操作线方程 四 15 分 在逆流操作的填料塔中 用清水吸收混合气中的 SO2 混 合气体流量为 0 056 kmol s SO2 的初始浓度为 0 06 摩尔分率 要求吸收 率为 95 吸收剂用量是最小用量的 1 5 倍 已知传质单元高度 HOG 0 8m 操作条件下气液平衡关系 Y 25X 求 1 操作液气比 L V 2 所需的传质单元数 NOG 3 填料层高度 z m 五 15 分 在常压下用空气干燥某湿物料 湿物料处理量为 2400kg h 含水量由 3 5 干燥至 0 5 均为湿基 湿空气的状态 初始温度为 20 湿度为 0 005 kg kg 绝干气 经预热器加热