《化工原理》课程(下)期末试卷 I.pdf

三三 明明 学学 院院 2006 2007 学年第一学期学年第一学期 化工原理 课程 下 期末试卷I 闭卷 一 选择题选择题 每小题 4 分 共 24 分 1 某连续精馏塔 原料量为 组成为 xF 馏出液流量为 组成为 xD 现 不变而 xF减小 欲保持 xD和 xW不变 则 将 增加 减少 不变 不确定 2 费克定律可以解答的问题为 分子热运动方向及其速度大小 分子扩散方向及其扩散系数大小 分子扩散方向及其速率大小 扩散传质方向及其速率大小 3 萃取相或萃余相中物质的分离回收通常是在 塔中实现的 吸收塔 萃取塔 精馏塔 干燥塔 4 在一符合亨利定律的气液平衡系系统中 溶质在气相中的摩尔浓度与其在液相中的 摩尔浓度的差值为 正值 负值 零 不确定 5 下列论断中正确的是 精馏操作中最优加料板位置是该板的液相组成 等于或略低于 即精馏段操作线和 提馏段操作线交点的横坐标 最适宜回流比对应于总费用 设备费和操作费 的最低点 一般而言 在热耗不变的情况下 热量应尽可能施加于塔顶 使所产生的液体回流能 经过全塔而发挥最大的效能 当塔釜温度过高 物料易产生聚合或结焦时 工业上采用热态或气态进料 6 萃取相或萃余相中的两个基本要求为 不能与被分离混合物完全互溶 只能部分互溶 对被分离组分具有不同的溶解能力 可与被分离混合物完全互溶 二 填空题 每小题 4 分 共 24 分 1 精馏分离的依据是 的差异 要使混合物中的组分得到完全的分离 必须进行 多次的 2 气体的溶解度一般随温度的升高而 3 对于一种液体混合物 是直接采用蒸馏方法还是采用萃取方法 主要取决于 一般说来 在下列情况下采取萃取方法更加经济合理 1 2 3 题序 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 分数 学号学号 姓名姓名 班级班级 专业专业 系系 密密 封封 线线 内内 不不 得得 答答 题题 4 写出用相对挥发度 表示的相平衡关系式 5 吸收操作中 压力 和温度 都可提高气体在液体中的溶解度 而有 利于吸收操作 6 萃取操作常按混合液中的 A B S 各组分互溶度的不同而将混合液分成为两类 第一类物系 第二类物系 三 回答问题三 回答问题 每题 6 分 共 24 1 测定湿球温度 tw 和绝热饱和温度 tas 时 若水的初温不同 对测定的结果是否有影 响 为什么 2 如何选择萃取操作的温度 3 理想干燥过程有哪些假定条件 4 什么是超临界萃取 超临界萃取的基本流程是怎样的 三 计算题三 计算题 各题分数分配于每题中 共 28 分 1 10 分 使用纯溶剂对 A B 混合液作萃取分离 已知溶剂 S 与稀释剂 B 极少互 溶 在操作范围内溶质 A 在萃取相和萃余相中的 平衡浓度可用 Y 1 3X 表示 Y X 均为比质量分数 要求最终萃余相中萃余百分数 均为 3 质 量 试比较单级和三级错流萃取 每级所用溶剂量相等 中 每 kg 的稀释剂 B 中 溶剂 S 的消耗量 kg 2 10 分 拟设计一个多级逆流接触的萃取塔 以水为溶剂萃取乙醚与甲苯的混合液 混合液量为 100kg h 组成为含 15 乙醚和 85 甲苯 以上均为质量 下同 乙醚 甲苯 水物系在本题操作范围内可视为水 与甲苯是完全不互溶的 平衡关系可 以 Y 2 2X 表示 Y 为 kg 乙醚 kg 水 X 为 kg 乙醚 kg 甲苯 要求萃余相中乙 醚的浓度降为 1 试求 1 最小的萃取剂用量 Smin 2 若所用的溶剂量 S 1 5 Smin 需要多少理论板数 3 8 分 某物料在定态空气条件下作间歇干燥 已知恒速干燥阶段的干燥速率为 1 1kg 水 m2 h 每批物料的处理量为 1000kg 干料 干燥面积为 55m2 试估计将物料从 0 15 kg 水 kg 干料干燥到 0