《化工原理》期末考试试卷及答案.doc

生物系12级生物工程化工原理过程考核试卷 一、填空题 （每空1分，共27分） 1如果板式塔设计不合理或操作不当，可能会产生 、 及 等不正常现象，使塔无法工作。 2对一定操作条件下的填料吸收塔，如将填料层增高一些，则塔的HOG ,NOG 。 3对流传质理论的主要三个理论是 、 、 。4表征“三传”的三个类似的定律是：表征动量传递的 、 表征热量传递的 、表征质量传递的 。 5.压力 温度 将有利于吸收的进行;分析原因：直观来说有利于 增加，从传质速率的本质来说，有利于 增加。6.若某气体在水中的亨利系数E值很大，说明该气体为 气体，吸收操作的用途是分离 .7.写出三种常见的填料名称 、 和 。8. 扩散通量JA等于传质通量NA的条件是： ；气体吸收属于 扩散过程，此时JA NA（填“”、“”或“”），这是由于 对传质速率产生的影响。9.双膜理论的要点是：（） ；（） 。10. 气体吸收计算中表示设备（填料）效能高低的一个参量是 ，而表示传质任务难易程度的一个参量是 。 二、选择题（每空1分，共10分）1.在吸收塔设计中，当吸收剂用量趋于最小用量时， 。(A)回收率趋于最高；(B)吸收推动力趋于最大；(C)操作最为经济；(D)填料层高度趋于无穷大。2.最大吸收率与 _ 无关。(A) 液气比；(B) 液体入塔浓度 x；(C) 相平衡常数 m ；(D) 吸收塔型式3.在填料塔中逆流吸收低浓气体时，若其他操作条件不变，但入塔气量增加，则气体出塔组成y2将_，液体出塔组成x1将_。 (A)变大;(B)变小;(C)不变;(D)不确定4.某一吸收过程，已知气膜吸收传质系数 ，液膜吸收传质系数 ，由此可知该过程为_。(A)液膜控制；(B)气膜控制；(C)判断根据不全面；(D)双膜控制。5.正常操作下的逆流吸收塔，若因某种原因使液体量减少以致液气比小于原定的最小液气比时，下列哪些情况将发生( ) （） 出塔液体浓度xb增加，回收率增加； ） 出塔气体浓度增加，但xb不变；（） 出塔气体浓度与出塔液体浓度均增加；（） 在塔下部将发生解吸现象。 6. 在填料塔中用清水吸收混合气中3，当水泵发生故障上水量减少时，气相总传质单元数OG（ ）（）增加； （）减少； （）不变。 7. 填料吸收塔空塔的速度应（ ）于液泛速度。 （）大； （）小 ； （）等。8. 通常所讨论的吸收操作中，当吸收剂用量趋于最小用量时，完成一定的分率( )。 （）回收率趋向最高； （）吸收推动力趋向最大； （）操作最为经济； （D）填料层高度趋向无穷大。 9.选择吸收设备时，综合考虑吸收率大，阻力小，稳定性好结构简单造价小，一般应选（ ） （）填料吸收塔 ;（）板式吸收塔;（）喷淋吸收塔10. 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（ ）。（）增加气膜厚度和减少液膜厚度；（）减少气膜和液膜厚度 （）增加气膜和液膜厚度三、简答题(13分)1. 欲提高填料吸收塔的回收率，你认为应从哪些方面着手？(5分)2. 求取最小液气比有何意义?适宜液气比如何选择?增大液气比对操作线有何影响? (8分)四、计算(50分)1.在总压101.3kPa，温度30的条件下,SO2摩尔分率为0.3的混合气体与SO2摩尔分率为0.01的水溶液相接触，试问：（1）从液相分析SO2的传质方向；（2）从气相分析，其他条件不变，温度降到0时SO2的传质方向；（3）其条件不变，从气相分析，总压提高到202.6kPa时SO2的传质方向，并计算以液相摩尔分率差及气相摩尔率差表示的传质推动力。（15分）已知：E=1670kPa（101.3kPa，0）；E=4850kPa（101.3kPa，30）;E=4850kPa（202.6kPa，30）。2. 用水作为吸收剂来吸收某低浓度气体生成稀溶液（服从亨利定律），操作压力850mmHg，相平衡常数m=0.25，已知其气膜吸收分系数kG=1.25kmol/(m2.h.atm)，液膜吸收分系数 kL0.85m/h/，试分析该气体被水吸收时,是属于气膜控制过程还是液膜控制过程?(10分)3.在逆流填料吸收塔中，用清水吸收含氨5%（体积）的空气-氨混合气中的氨，已知混合气量为2826Nm3/h，气体空塔速度为1m/s（标准状），平衡关系为Y=1.2X（摩尔比），气相体积总传质系数Kya为180kmol/(m3.h Y),吸收剂用量为最小用量的1.4 倍，要求吸收率为98%，试求：(1