合肥学院2005 至2006 学年第 一 学期03化工原理试卷及答案A[1].pdf

合肥学院 2005 合肥学院 2005 至 2006 至 2006 学年第 一 学年第 一 学期 学期 化工原理 课程考试课程考试 A 卷卷 化工系化工系 系系 03 级级 化学工程化学工程 专业专业 学号学号 姓名姓名 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总 分 得分 阅卷 一 选择题 1 2 分 当空气的 t t t 时 说明空气的相对湿度 A 100 B 100 C 100 答案 A 2 3 分 在一定空气状态下 用对流干燥方法干燥湿物料时 能除去的水分为 不能除去水分为 A 结合水分 B 非结合水分 C 平衡水分 D 自由水分 答案 D C 3 2 分 当固体物料干燥在等速干燥阶段时 其物料的表面温度 热空气的 湿球温度 A 等于 B 高于 C 低于 答案 A 4 2 分 吸收速率主要决定于通过双膜的扩散速度 要提高气液两流体的相对运动 提高吸收效果 则要 A 增加气膜厚度和减少液膜厚度 B 减少气膜和液膜厚度 C 增加气膜和液膜厚度 答案 B 5 3 分 对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统 当温度和压力不变 而液相总浓 度增加时其溶解度系数 H 将 亨利系数 E 将 A 增加 B 减少 C 不变 得分 装 订 线 命题教师 范广能 孙虹共 8 页 第 1 页 答案 C C 6 2 分 某精馏塔精馏段理论板数为 N 层 提馏段理论板数为 N 层 现因设备改 造 使提馏段的理论板数增加 精馏段的理论板数不变 且 F x q R V 等均不 变 则此时 A x 减小 x 增加 B x 减小 x 不变 C x 减小 x 减小 D x 减小 x 的变化视具体情况而定 答案 A 7 2 分 精馏段操作线的斜率为 R R 1 全回流时其斜率等于 A 0 B 1 C 答案 B 8 2 分 精馏塔的进料状况为冷液进料时 则提馏段的液体下降量 L A L F B L F C L F 注 L 一精馏段液体下降量 F 一进料量 答案 A 二 填空题 1 3 分 在 1 个大气压 84 时 苯的饱和蒸气压 P 113 6 kp 甲苯的饱和蒸气 压 p 44 38 kp 苯 甲苯混合溶液达于平衡时 液相组成 x 气相组成 y 相对挥发 答案 0 823 0 923 2 56 2 3 分 某连续精馏塔 已知其精馏段操作线方程为 y 0 80 x 0 172 且塔顶产品量为 100kmol h 则馏出液组成 x 塔顶上升蒸气量 V 答案 0 86 500kmol h 3 2 分 精馏塔塔顶某理论板上汽相露点温度为 液相泡点温度为 塔底某 理论板上汽相露点温度为 液相泡点温度为 试按温度大小顺序用 符号排列如下 答案 4 3 分 20 时 CO 气体溶解于水的溶解度为 0 878 标 m m H O 此时液相 得分 浓度C kmol m 液相摩尔分率x 比摩尔分率X 答案 0 0392 0 000705 0 000706 5 2 分 气液两相平衡关系将取决于以下两种情况 1 若 p p 或 C C 则属于 过程 2 若 p p 或 C C 则属于 过程 答案 1 解吸 2 吸收 6 2 分 用清水吸收空气与 A 的混合气中的溶质 A 物系的相平衡常数 m 2 入塔气体 浓度 y 0 06 要求出塔气体浓度 y 0 008 则最小液气比为 答案 1 733 7 1 分 固体物料的干燥 一般分为 两个阶段 答案 恒速和降速 8 2 分 恒速干燥与降速干燥阶段的分界点 称为 其对应的物料含 水量称为 答案 临界点 临界含水量 9 3 分 湿空气通过预热器预热后 其湿度 热焓 相对 湿度 增加 减少 不变 答案 不变 增加 减少 三 计算题 1 13 分 某连续精馏塔进料液中含易挥发组分 55 摩尔百分数 下同 与此相平衡 的汽相组成为 75 要求塔顶产品含易挥发组分 95 饱和液体进料 试求 1 求 最小回流比 2 若加料板上液体组成与进料组成相同 回流比为 1 5 时 求进料板上一 板流下的液体组成 答案 Rmin x y y x 0 95 0 75 0 75 0 55 1 x x y R R 1 x x R 1 0 75 1 5 1 5 1 x 0 95 1 5 1 得分 x 0 62 2 16 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 答案 F D W Fx Dx Wx 30 D W 30 0 5 D 0 95 W 0 10 D 14 1kmol h W 15 9kmol h x x 0 5 y x 1 1 x 2 4 0 5 1 2 40 1 0 5 0 706 Rmin x y y x 0 95 0 706 0 706 0 5 1 18 R 1 5 1 18 1 77 y R R 1 x x R 1 1 77 1 77 1 x 0 95 1 77 1 0 639x 0 343 y x 0 95 x y y 0 95 2 40 0 95 2 40 1 0 888 y 0 639x 0 343 0 639 0 888 0 343 0 910 x 0 910 2 40 0 910 2 40 1 0 808 3 16 分 在常压逆流操作的填料塔内 用纯溶剂 S 吸收混合气体中的可溶组分 A 入塔气体中 A 的摩尔分率为 0 03 要求吸收率为 95 已知操作条件下的解吸因数为 0 8 物系服从亨利定律 与入塔气体成平衡的液相浓度为 0 03 摩尔分率 试计算 1 操作液气比为最小液气比的倍数 2 出塔液体的浓度 3 完成上述分离任务所需的 气相总传质单元数 N 答案 y 0 03 x 0 03 所以 m 1 L G y y y m m 0 95 S m L G L G m S 1 0 8 1 25 L G L G 1 25 0 95 1 316 x y y L G 0 03 0 03 1 0 95 1 25 0 0228 N 1 1 S L 1 S Y Y S 7 843 4 16 分 某食品厂物料的干燥流程如下图示 试求 1 产量为多少 kg h 2 空气预 热器消耗的热量为多少 kw 3 风机抽送的湿空气量为多少 m h 注 图中代号单 位 W 湿基含水量 I kJ kg 干空气 H kg 水汽 kg 干空气 v m kg 干空气 本题目有 题图 titu134 bmp 答案 1 产量 G G G W 2000 2000 0 1 0 02 1 0 02 2000 163 3 1837k