化工原理试卷2010A下答案.doc

重庆大学试卷 教务处07版 第 4 页 共 4 页 命题人：董立春 组题人： 审题人：谭世语 命题时间： 2009.06.06 教务处制学院 专业、班 年级 学号 姓名 公平竞争、诚实守信、严肃考纪、拒绝作弊封线密重庆大学 课程试卷juan 2009 2010 学年 第 2 学期开课学院： 化学化工 课程号： 22006625 考试日期： 2009.06.18 考试时间： 120 分钟题 号一二三四五六七八九十总 分得 分注：1.大标题用四号宋体、小标题及正文推荐用小四号宋体；2.按A4纸缩小打印一填空题 （20 分）1. 蒸馏是分离 液体 混合物的单元操作；吸收是分离 气体 混合物的单元操作；干燥是分离 固液 混合物的单元操作。2. 吸收过程计算中，其中传质单元数是表示 分离任务难易 的参数，而传质单元高度表示_ 传质设备性能高低 的参数。3一吸收过程相平衡常数m = 1, 气膜吸收系数ky = 110-4，液膜吸收系数为气膜吸收系数的100倍，则此吸收过程为_ 气相 控制，总的吸收系数Ky为_ 9.9 10-5 。4某精馏塔在操作时，加料状态由原来的饱和液体进料改为混合物进料，且保持F、XF，R、D不变，则此时XD 减小 ，V_不变_，L_不变 。（增大、减小、不变）。 A “ 5. 精馏设计中，当回流比增大时所需理论板数 减小 ，同时蒸馏釜中所需加热蒸汽消耗量 增加 。6. 混合溶液被加热到第一个气饱时的温度为 泡点 ，气体被冷却到出现第一滴液珠时的温度为 露点 。7. 在逆流吸收塔中用纯溶剂吸收混合气中易溶组分，填料为无限高，入塔Y18，平衡关系Y2X ，若液气比（摩尔比）为1时，吸收率 50% _。8. 已知氨水中溶质的质量百分数为25%, 则氨水的摩尔分率为 26% _。 9. 用溶剂S分离A、B液相混合物（A为溶质），二相平衡时萃取相中yA = 0.2, yS = 0.6; 萃余相中xA = 0.15, xS = 0.05,则分配系数kA= 4/3 ，选择性系数为_ 16/3 _ 。10空气越潮湿，则干球温度计读数相差越 小 。恒定干燥条件下，恒速干燥阶段物料的表面温度为_ 空气湿球温度 。二选择题 （20分）1. 某混合气与溶液接触，已知该物系的平衡方程为ye=1.0 x，当溶液中溶质含量为0.04（摩尔分率，下同），气相中溶质含量为0.05，该过程为 A 。(A)吸收 (B)解吸(C)平衡(D)无法确定2.气体吸收过程, 当操作压力增加，亨利常数m 将 B , 吸收速率将 A (A)增加 (B)减少 (C)不变 (D)不能确定 3. 下述说法中错误的是_B_。(A)板式塔内气液逐级接触，填料塔内气液连续接触； (B)精馏用板式塔，吸收用填料塔；(C)精馏既可以用板式塔，也可以用填料塔；(D)吸收既可以用板式塔，也可以用填料塔。4.下列单元操作不属于传质过程的是 A 。 A蒸发 B. 蒸馏 C. 吸收 D. 干燥5如图所示的几种进料情况的q线，表示为气液混合物进料的为_B _。1线 1 2. 线 23线 3 4。线 46在图解法求理论塔板数过程中，如进料浓度发生变化，将使 B 。A平衡线发生变化；B. 操作线斜率发生变化；C. q线斜率发生变化；D. 以上都不变；7. 某精馏塔精馏段板数为N1层，提馏段理论板数为N2层，现因设备改造，提馏段板数增加，精馏段板数不变，且F、xf、q、R、V等均不变，则此时_A_。A. xw减小， xD增加 B. xw减小， xD不变C. xw减小， xD减小 D. xw减小， xD的变化视具体情况而定。8.已知物料的临界自由含水量为0.2kg水/kg绝干物料，空气的干球温度为t，湿球温度为tW，露点为td。现将该物料自初始自由含水量X1=0.45kg水/kg绝干物料，干燥至自由含水量X2=0.1kg水/kg绝干物料，则干燥物料表面温度tm：_A_。(A) tmtw (B) tm=t (C) tm=td (D) tm=tw9. 流率为800kmol/h 组成为0.4的二元理想溶液精馏分离，要求塔顶产品组成达到0.7，塔底残液组成不超过0.1，泡点进料，回流比为2.5。要使塔顶采出量达到500 kmol/h,应采取措施_D_。(A) 增加塔板数；(B)加大回流比；(C)改变进料热状况；(D)增加进料量10气流干燥器一般是在瞬间完成的，故气流干燥器最适宜干燥物料中的 D _。 A. 自由水分；B. 平衡水分 C. 结合水分 D. 非结合水三问答题 （10分）详细介绍膜分离过程中的浓差极化想象 (现象介绍，发生原因，并推导浓差极化比与透过速率的数学公式)，及其影响。四计算题 （50分）(1). 在常压下逆流操作的填料吸收塔中，用纯溶剂吸收混合气体中的溶质组分。入塔气体流量为47.5 kmol/h（标准状况），入塔气体中溶质的浓度为5%（体积），吸收率为90%，操作条件下的气液平衡关系为Y*=1.5X，液气比L/V=3，试求（1）出塔液体浓度X1；（2）NOG解：（1）（2） （2）用一精馏塔分离某二元理想混合物，进料量为100kmol/h，其中易挥发组分的摩尔分数为0.4，进料为饱和蒸气，塔顶采用全凝器且为泡点回流，塔釜用间接蒸汽加热。已知两组分间的平均相对挥发度为3.0，精馏段操作线方程为yn+1 = 0.75xn + 0.2375, 塔顶产品中易挥发组分的回收率为0.95，试求：(1) 操作回流比、塔顶产品中易挥发组分的摩尔分数；(2) 塔底产品的流量和塔底产品中易挥发组分的摩尔分数；(3) 精馏段的气相负荷、提馏段的气相负荷；（4）最小回流比；（5）提馏段操作线方程和q线方程；（6）塔顶第2块理论板上升蒸气的组成；解：由操作线方程 yn+1 = 0.75xn + 0.2375 得 R=3 xD = 0.95。 D = 40 kmol/hW = F-D = 60 kmol/h xw = 0.033L = RD = 3 40 = 120 kmol/h kmol/h kmol/h kmol/h 得 提馏段操作线方程：q线方程 y = 0.4。(3). 一理想干燥器在总压100kPa下将物料由含水50%（湿基）干燥至含水1%（湿基），湿物料的处理量为20kg/s。室外空气温度为25C，湿度为0.005kg/kg干气，经预热后进入干燥器，废气排出温度为50C，相对湿度60%。试求：(1) 空气用量V；(2) 预热温度；(3) 干燥器热效率。解：（1） 温度为50C，相对湿度60%时，(2) 理想干燥过程