化工原理习题

1、一：填充题（20分） 1、精馏分离的依据是 得到完全分离，必须进行多次地 的差异，要使混合物中的组分 2、相对挥发度的表示式 否分离 3、q的定义式是 ，饱和液体进料 q=.饱和蒸汽进料q=.蒸汽是液体的3倍的混合进料时q=o .对于二组分溶液的蒸馏， 当 =1时，能 4、二组分的连续精馏操作，精馏段操作线方程为y 0.75X 0.245，提馏段 作线方程为y 1.25X0.02 ,当q=1时，则xW XD = 5、在连续精馏中，其它条件均不变时，仅加大回流，可以使塔顶产品 XD 若此时加热蒸汽量 V不变，产品量D将。若在改变R的同 时，保持塔顶采出量不变，必需增加蒸汽用量，那么冷却水用量将

2、6、压力.温度将有利于吸收的进行。 7、完成下列方程，并指出吸收糸数的单位。 N k ci k的单位 N Kg P Kg的单位 控制。 与 这三种关系式 9、离开干燥器的湿空气温度 t 2比绝热饱和温度 目的是 10、物料中的水分与空气达到平衡时，物料表面所产生的水蒸汽分压与空气中水蒸汽分 压. 二：判断题（30分） 所谓恒縻尔流假设就是指每一块塔板上上升的蒸汽量是相等的， 是相等的。 精馏操作中，两操作线的位置都随进料状态的变化而变化。 精馏操作的依据是物糸中组分间沸点的差异。 1、 2、 3、 而下降的液体量也 4、 5、 6、 7、 8、 9、一个气相传质单元高度是指这段填料层内的浓度变

3、化与推动力相等。 10、有一二元混合物，加入一定量的萃取剂后，其 1，认为能用萃取的方法来分离 11、 此二元混合物。 是指诸操作线的交点。 12、温球温度与绝热饱和温度与水的初温高低有关。 13、临界含水量是区分结合水分与非结合水分的分界点。 14、含结合水分为主的物质，为了加快干燥时间，可采取增加空气流速的办法。 15、任何温物料只要与一定温度的空气相接触都能被干燥为绝干物料。 三：计算题（50 分） 1、图示的精馏塔是由一只蒸馏釜 和一块实际板所组成。料液由塔顶加 入，泡点进料，xF 0.2，今测得塔 顶易挥发组分的回收率为 80%，糸统 的相对挥发度为 3.0。且 Xd 0.3 求：残

4、液组成XW 和该块塔板的液相默夫里效率？（蒸馏釜可视为一块理论板）。 2、某生产车间使用一填料塔，用 清水逆流吸收混合气中的有害组分A。已知操作条件下，气相总传质单元 高度为1.5m，进塔混合气中组分 A的縻图8-1 尔分率为0.04,出塔尾气组成为 0.0053，出塔水溶液浓度为 0.0125，操作条件下的平衡关系 1200C饱和蒸汽加热 为丫 2.5X。试求：液汽比为最小液汽比的多少倍？，所需的填料层的高度？ 3、在常压连续理想干燥器中，用通风机将空气送至预热器，经 后进入干燥器以干燥某种温物料，已知空气的状态为: t0 150C，水蒸汽分压 P0 1.175Kpa，t1 900C，t2

5、500C。物料的状态为：X1 0.15Kg水Kg绝干料， X2 0.01 。干燥器的生产能力为 G2 250 。预热器的总传热糸数 为K 500 7 2 0C。试求通风机的送风量和预热器的传热面积? 试题八的答案 1、 2、 一：填充题 重力、压力差。 无限多、经济核算。 对角线、y=x、最小、两操作线的交到相平衡线时、 3、 不等的。 4、减少、增加、增加。 5、 6、 增大、增大、增大、 总压不太高时， 浓度之间的关系。P 急速下降至一最低点后又上升。 在一定温度下，稀溶液上方溶质组分的平衡分压与它在液相中的 E.X， P %， y mx，丫 mX。 8物料衡算、传质速率、相平衡。 等于

6、9、高20-50K、防止干燥产品反潮。10、相等。 判断题 4、6、7、为对，其余都为错。 计算题 1、 即塔釜浓度为xw 0.0857，液相组成表示的默夫里效率为65.6%。 2、液汽比为最小液汽比为1.286倍。所需的填料层高度为 7.67m。 3、即通风机的送风量为1822m/h和所需的传热面积为16m2。 1、某连续精馏塔中，若精馏段操作线方程的截距为零，则精馏段操作线斜率 ，提馏段操作线的斜率等于 ,回流比等于 ，馏出液等于 ,回流液量等于 2、理想溶液的特点是同分子间作用力 .异分子间作用力，形成的混合溶液中没有 4、精馏塔的塔底温度总是 O 塔顶温度，其原因 O 5、已测得精馏塔

7、自塔顶下数第四和第五层塔板的两相组成为 0.62、0.75、0.70、0. 82,其中x4 0.70，试判断：y4 y5 、X5 7、在选择吸收剂时，应主要考虑的4个方面是 8、对于低浓度气体吸收操作，在求传质单元数时，解析法的适用条件是 ，对数平均推动力法的适用条件是 梯级图解法的适用条件是 , 图解积分法的适用条件是 9、生产上常见的脱吸方法有 12、恒定干燥条件是指 以及 都不变。 二：选择题（ 30 分） 1 、精馏的操作线为直线主要是因为（ A 、理论板假设; B、理想物糸; C、塔顶泡点回流; D 、恒縻尔流假设; 2、某二元混合物，其中 A 为易挥发组分， 液相组成xa 0.5时

8、泡点为ti,与之相 平衡的气相组成 yA 0.75时，相应的露点温度为 t2 ，则（ ）。 C、 A、 t1= t2 B、t1 t2 ; t1 t2 D、不能判断; 3、精馏操作中， 若其它条件都不变，只将塔顶的过冷液体回流改为泡点回流，则塔顶 产品组成 xD 变化为（ ）。 A、变小; B、变大; C、不变; D、不确定; 4、二元溶液连续精馏计算中， 进料热状况的变化将引起以下线的变化 （ ）。 A、提馏段操作线与 q 线; B 、平衡线; C、平衡线与精馏段操作线; D、平衡线与q线; 5、某真空操作精馏塔，在真空度降低后，若保持 F、D、R、XF、q及加料位置不变, 则塔顶产品组成 x

9、D 变化为（ ）。 A、变小; B、变大; C、不变; D、不确定; 6、不能引发降液管液泛这种不正常操作现象的原因是 ）。 A 、增加; C、 A 、塔板间距过小; C、过量雾沫夹带; B、严重漏液; D、气、液负荷过大; 7、对常压操作的低浓度吸收糸统，当糸统总压在较小范围内增时，亨利糸数 ），相平衡常数将 （），溶液解糸数 H 将（）。 B、降低; 不变; D、不确定; （ 则吸收率将（ A、增大; 9、低浓度逆流吸收操作中，若其它操作条件不变，仅增加入塔气量， 单元高度将（）;气相 总传质单元数将（ A 、增加; 则气相 总传质 ）。 B 、减少; C、不变; D、不确定; 10、萃取

10、剂加入量应使原料和萃取剂的和点M 位于（ ）。 A 、溶解度曲线上方区; B 、溶解度曲线下方区; C、溶解度曲线上 D 、纵坐标线上; 11、用纯溶剂S对A、B混合物进行单级理论萃取, 当 S 用量增加时， 保持进 料量 F 和组成 xF 不变，所获得的萃取液组成应（ ）。 分为（ A 、增加; C、不变; B、减少; D 、不一定; 12、含水湿物料与一定状态下的空气 （非饱和状态下的） 相接触， 能被除去的 ）。 A、结合水分和非结合水分； B、平衡水分和自由水分; 8、操作中的吸收塔，当其它操作条件不变，仅降低吸收剂入塔浓度，则吸收率将 ）;又当用清水作吸收剂时，当其它操作条件不变，仅

11、降低入塔气体浓度， ）。 B、降低; C、不变; D、不确定; c、非结合水分和部分结合水分; D、部分平衡水分和自由水分; 计算题（50分） 1、 某二元混合物在连续精馏塔中分离, 饱和液体进料，组成为 xF 0.5，塔顶馏出 2、 液组成为0.9，釜液组成为0.05, 发度为3，回流比为最小回流比的 蒸汽加热。试求： 度？ 有一填料吸收塔， （以上均为易挥发组分的縻尔分率），相对挥 2倍。塔顶设全凝器，泡点回流，塔釜为间接 进入第一块理论板的气相浓度？离开最后一块理论板的液相浓 填料层高 5m,塔径1m,处理丙酮和空气的混合气体，其中空 3、 气的流量为V 作条件为：P 92如%，入塔气体

12、浓度 X 0.05 （比縻尔浓度，下同），操 101.3Kpa , t 250C，用清水逆流吸收，出塔浓度为 丫2 0.0026, X1 0.0194，平衡关糸为Y 2X。试求：体积吸收总糸数 Kya? 每小时可回收丙酮量? 以三氯乙烷为萃取剂， 在250C时从含丙酮33% （质量%）的水溶液中萃取丙酮。 丙酮水溶液的处理量为1000 ，若用320 三氯乙烷进行连续逆流萃取, 允许最终萃余液中含丙酮 8%。试用三角形相图求所需理论级数？（溶解度曲线 和辅助曲线见下图）。 试题九答案 一：填充题 1、 2、 3、 1； 1；无限大；0 ;进料量。 等于；体积效应和热效应。 高于；塔顶轻组分的浓度

13、高，相应的泡点低；塔底压力高于塔顶，塔底的泡点 较咼。 4、 y4 0.82 ； 75 0.75 ； X5 0.62。 5、 6、 7、 12、 溶解度；选择性；挥发度；粘性。 操作范围内平衡线为直线；操作范围内平衡线为直线；操作范围内平衡线弯曲 程度不大；各种情况。 通入惰性气体；通入水蒸汽；降压。 温度、湿度、速度与物料接触状况。 二：选择题 1、D . 2、A。3、A。4、A。5、A。 6、B O 7、C ； B ； C O 11、D。12、Co 8、A ； C。9、A ； B。10、B。 三：计算题 1、即：进入第一层理论板的气相浓度为0.819 ;离开最后一层理论板的液相浓 度为 0

14、.1115o 2、即体积吸收总糸数为185Kmo/ 3 h ；回收的丙酮量为4.361 Km%。 7、某精馏塔中，操作线方程如下: 精馏段：y 0.723X 0.263 提馏段：y 1.25X0.0187 若原料液于泡点下进入精馏塔，试求: Xf、Xd、Xw 及 R？ 图十一6 二：计算题（50分） 1、有某平均相对挥发度为 3的理想溶液，其中易挥发组份的组成为60% （縻尔分率， 以下相同）的料液于泡点下送入精馏塔。要求馏出液中易挥发组份的组成不小于90%，残 液中易挥发组份的组成不大于2%。 求：每获1kmol馏出液时原料液用量？ 若回流比为1.5，它相当于Rmin的多少倍? 假设料液加到

15、板上后，加料板上的浓度仍为60%，求提馏段第二块理论板上的 液相组成？ 2、某吸收过程中，平衡关满足亨利定律 Y=mX。已知吸收剂和惰性气体的用量分别为L Y1、丫2、X1、 Kmo%和V Kmo%，吸收过程中进出塔的气、 液相浓度分别为 X2。证明当解吸因素卬丫 2L 1时，传质单元数: Ng 丫4 G 丫2丫 丫 丫1 mX2 Y2 mX2 3、某干燥器将肥料从含水 5%干至0.5% （湿基），干燥器的生产能力 Gc为 1.5 。物料进出干燥器的温度分别为21 C及660C。湿空气经预热后的温度 为1270C，湿度为0.007Kg水Kg干空气，出干燥器的温度为620C。若干燥器内无补充 热量，热损失忽略不计。试确定干空气的消耗量及空气离开干燥器时的湿度？ ）。 （Cs 1.88KjKg.K 7、y 0.723X 0.263，y 0.125x0.0178。 R 2.61 ； Xd 0.95 ； Xw 0.0748 ； Xf 0.53。 1、即：提馏段第二块板上的气相组成为0.72. 2、Ng Y1 dY Y1 dY 丫1 Ng Ng 丫2丫 丫 Y2Y mX 丫2 丫1 丫2 dY 丫2 mX2 丫