化工原理(下)考试A.doc

一、填空题（共25分）1.（4分）将含苯70 mol%的苯-甲苯溶液加热气化，进行简单蒸馏，到残液中苯的浓度为63.3 mol%为止。苯-甲苯可作为理想溶液，其相对挥发度均值为2.47。则其气化率为_，气相产物的平均组成为_。2.（4分）将含苯70 mol%的苯-甲苯溶液加热气化，液化率为2/3。苯-甲苯可作为理想溶液，其相对挥发度均值为2.47。则其作平衡蒸馏时，气相产物的组成为_，液相产物的组成为_。3.（4分）实验观察发现，_不同，两相在塔板上的接触状态亦不同，气液两相在塔板上的接触情况可大致分为_、_、_三种状态。4.（2分）在精馏计算中，分离要求可以用回收率表示。馏出液中易挥发组分回收率的表达式为_，釜残液中难挥发组分回收率的表达式为_。5.（2分）已知某低浓度气体溶质被吸收时，平衡关系服从亨利定律，气膜吸收系数kG=2.7410-7kmol/(m2.s.kPa)，液膜吸收系数kL=6.9410-5 m/s，溶解度系数H=1.5 kmol/(m3.kPa)。则气相吸收总系数KG为_kmol/(m2.s.kPa)，该吸收过程为_控制。6.（4分）描述物质分子扩散现象的基本规律为_定律，其数学表达式为_。设在101.3kPa、0 下的O2与CO混合气体中发生稳定的等分子反向扩散过程。已知相距0.2cm的两截面上O2的分压分别为13.33kPa和6.67kPa，若扩散系数为0.185cm2/s，则O2的传递速率为_kmol/(m2.s)。7.（3分）分配系数kA表达了组分A在两个平衡液相中的分配关系，其定义式为_。显然，kA值愈大，萃取分离的效果_。不同物系，kA值随_而变化。8.（2分）湿空气能否作为干燥介质可以由_值来判断，此值越小，吸湿能力越_。二、作图题（共30分）1.（10分）下图为双塔吸收流程，试在y-x图上定性画出吸收流程中A、B两塔的操作线和平衡线，并标出两塔对应的进、出口浓度。 (a) 两塔的液体量相等 (b)2、（10分）试在H-I图上分别定性地画出（1）H-I（2）t-（3）t-tw（4）t- td四种条件下湿空气的状态点。3.（10分）在单级萃取器中，以甲基异丁基甲酮(S)为萃取剂，从丙酮水溶液中萃取丙酮(A)，设原料液量为120kg，其中含丙酮为54kg，萃取后所得萃余相中含丙酮10%（质量%）。求：(1) 萃取剂用量（kg）； (2) 若将萃取相中的萃取剂全部回收后，所得萃取液的量（kg）及组成（质量%）。三、计算题（共45分）1.（15分）欲设计一连续精馏塔用以分离含苯45.88%、甲苯54.12%的料液，要求馏出液中含苯95.3%，残液中含苯不高于4.27%（以上均为质量百分率）。泡点进料，选用的回流比是最小回流比的1.2倍，物系的相对挥发度为2.5。试求：(1) 最小回流比； (2) 相平衡方程、精馏段及提馏段操作线方程。2.（15分）惰性气体流率为0.04kg/(s.m2)的空气混合气中含氨2%（体积%），拟用逆流吸收以回收其中95%的氨。塔顶淋入浓度为0.0004（摩尔分率）的稀氨水溶液，设计采用的液气比为最小液气比的1.5倍，操作范围内物系服从亨利定律Y=1.2X，所用填料的总传质系数KYa=0.052 kmol/(s.m3)。试求：(1) 液体在塔底的浓度； (2) 全塔的平均推动力； (3）所需塔高。3. 某干燥器在常压下将自由含水量为0.0527 kg/kg干料的湿物料干燥至0.00502 kg/kg干料，物料处理量为1.5 kg干料/s，所用空