化工原理下册 考试题及答案.ppt

1 当温度增高时 溶质在气相中的分子扩散系数将 增加 在液相中的分子扩散系数将 增加 2 利用吸收操作分离气体混合物是以混合气中各组分在某一液体吸收剂中的 溶解度 不同作为依据的 3 在y x图中 以A组份标绘的平衡曲线在对角线的左上方 则表示A组分比B组分的挥发度 高 平衡曲线若在对角线的右下方 则表示A组分比B组分挥发度 低 4 分离某些 接近1的物系时 可采用一些特殊的精馏方法 如 萃取精馏 恒沸精馏 5 在连续精馏操作中 一般将精馏塔中以加料板以上的部分称为 精馏段 加料板以下部分 包加料板 称为 提馏段 6 工业生产中的操作回流比一般是最小回流比的 1 1 2 倍 答案涂黑即可 7 试述下列不同进料状态下的q值 1 冷液进料 1 2泡点液体进料 1 8 在精馏操作中 当气速较小时 部分液体会从筛孔直接落下 这种现象称为漏液 9 用纯溶剂S萃取A B混合液中的溶质组分A 静置分层后 出现大量溶剂S A和少量B的相习惯称为萃取相 另一层为萃余相 将前者的脱出溶剂后的液体称为萃取液 1 气体的亨利系数E值越大 表明气体 B A 越易溶解 B 越难溶解 C 溶解度适中 D 不确定2 在化工生产中 要提高吸收的效果 可以设法提高吸收总传质系数 必须采取 A A 降低气膜和液膜厚度B 提高气膜和液膜厚度C 减少流体流动速度D BC均正确3 某精馏段操作线方程y 0 75x 0 216 则操作回流比为 C A 0 75 B 0 216 C 3 D 44 某连续精馏塔中 进料组成为0 35 要求馏出液组成达到0 93 以上为摩尔分率 泡点进料 系统的平均相对挥发度 2 44 此时的最小回流比为 B A 1 75 B 1 66 C 1 52 D 2 5 全回流时 y一x图上精馏塔的操作线位置 B A 在对角线与平衡线之间 B 与对角线重合 C 在对角线之下6 从沸点一组成图中可以看出 只有将混合液加热到 C 才能从混合液中分出易挥发组分增多的蒸汽 A 液相区 B 气相区 C 气液共存区 D 任何区均可7 实验结果表明 对于空气一水蒸汽系统 当空气流速较大时 其绝热饱和温度 D 湿球温度 A 大于 B 等于 C 小于 D 近似等于 三 判断题 共10小题 每题1分 共10分 正确的画 错误的画 1 吸收过程中 当操作线与平衡线相切或相交时所用的吸收剂最少 吸收推动力最大 2 精馏平衡线在对角线左上方 可以用精馏方法分离 平衡线在对角线右下方 则不能用精馏方法分离 3 评价塔板结构时 塔板效率越高 塔板压降越低 操作弹性大 则该种结构越好 4 苯一甲苯精馏塔顶产生的蒸汽浓度为0 95 摩尔分率 在冷凝器全部冷凝为液体时 则馏示液的浓度仍为0 95 摩尔分率 5 两个完全互溶的挥发性组分所组成的溶液 称理想溶液 6 随着R的减小 精馏段操作线愈接近平衡线 达到一定的分离要求所需理论板数越少 7 精馏设计时 若回流比R增加 则意味产品D减小 8 厢式干燥器的传热方式是热传导 9 在一定温度下 物料中的结合水分与非结合水分的划分只与物料本身性质有关 而与空气状态无关 10 干燥过程中 若增大空气出口的湿度H时 可减少空气消耗量 但却使干燥推动力下降 气相流率 G 0 030 0 785 12 0 0382kmol s m2 传质单元高度 HOG G Kya 0 0382 0 0522 0 732m传质单元数 所需塔高 H HOGNOG 0 732 11 79 8 63m 欲回收二元理想混合物中的易挥发组分A 流程图如下 塔 和塔 的回流比R都为3 加料回流均为饱和液体 已知xF 0 5 xD 0 9 xB 0 2 xG 0 4 均为摩尔分数 F 100kmol h 整个流程可使易挥发组分A的回收率达90 试求 塔 的塔釜蒸发量 kmol h 2 写出塔 中间段 F和G之间 的操作线方程 1 D 50kmol h对 塔作物料衡算 F G D BFxF GxG DxD BxB 2分 即 100 G 50 B100 0 5 0 4G 50 0 9 B 0 2计算得 G 25kmol hB 75kmol h对 塔有 V R 1 G 3 1 25 100kmol hV V 1 q B 100 1 1 75 100kmol h 2 取 塔F与G之间的第n板和塔顶作物料衡算 FxF V yn 1 DxD L xn q 1 V V 1 q F V R 1 D 4 50 200kmol hL L qF RD qF 3 50 100 250kmol h即 1 25xn 0 025 在连续干燥器中将物料自含水量为0 05干燥到0 005 均为干基 湿物料的处理量为1 6kg s 操作压强为1 103kPa 已知空气初温为20 其饱和蒸汽压为2 334kPa 相对湿度为0 5 该空气被预热到125 后进入干燥器 要求出干燥器的空气湿度为0 024kgH2O kg绝干气 假设为理想干燥过程 预热器热损失可忽略 试求 水分气化量W kg s绝干空气的消耗量V kg s空气离开干燥器的温度t2 4 预热器的热负荷Q 1 GC G1 1 w1 1 6 1 0 0476 1 52kg sW GC X1 X2 1 52 0 05 0 005 0 068kg s 3 I1 1 01 1 88H0 t1 2500H0 1 01 1 88 0 007 125 2500 0 007 145 4kJ kgI2 I1 145 4kJ kgt2 145 4 2500 0 024 1 01 1 88 0 024 81 kg kg干气 4 I0 1 01 1 88 0 007 20 2500 0 007 38 0kJ kgQ V I1 I0 4 02 145 4 38 431 7kJ s 用纯溶剂S萃取A B混合液中的溶质组分A 溶剂用量为15kg 混合液由1kgA和12kgB组成 B S完全不互溶 在操作条件下 以质量比表示相组成的分配系数K 2 6 试计算如下二种方案的最终萃余相组成x 1 单级萃取 2 将15kg萃取剂分两等份进行两级错流萃取 参考答案及评分标准 由于组分B S完全不互溶 且K为常数 故可用解析法求解 1 单级萃取 XF 1 12 0 08333Y0 0 2分 B 12kg S 15kg B XF X1 S Y1 Y0 Y1 KX1即 12 0 08333 X1 15Y1Y1 2 6X1解得X1 0 01961 3分 2 多级错流萃取 每级萃取剂用量为S1 0 5S 7 5kg 2分 两级错流萃取相当于两次单级萃取 第1级 12 0 08333 X1 7 5Y1Y1 2 6X1解得X1 0 03174 3分 第2级 12 0 03174 X2 7 5Y2Y