化工原理期末考试试题

1、1 .什么叫淹塔？影响淹塔的因素有哪些？答：通常，在精储塔内液相靠重力作用自上而下通过降液管而流动，可见液体是从低压部位向高压部位，因此要求降液管中液面必须有 中足够的高度，以克服两板间的压力降而流动。若气、液两相之一的流量增大时，致使降液管内液体不能顺利下流，管内液位升高到塔 板上溢流堰的顶部，于是两板间的液体相连通，导致塔内积液，这种现象称为淹塔。影响淹塔的因素除气、液相流量外，还有塔板结构，特别是板距。2 .萃取操作的原理是什么？在什么情况下采用萃取分离方法可获得良好的技术经济郊果？答：萃取操作的原理是将适当的溶剂（萃取剂）加到待分离的原溶液中，利用组分溶解度的差异使原溶液中组分在一定程

2、度上分离。下列情况下采用卒取分离是适宜的：混合液中组分相对挥发度接近“1”或者形成恒沸混合物。组溶质组分在混合液中含量很低且为难挥发组分，采用蒸储方法需将大量稀释剂气化，热能消耗很大。混合液中有热敏性组分，采用萃取方法可避免物料受热破坏。3 .什么叫漏液？漏液有何危害？答：对于板面上具有气孔的塔板，如浮阀板和筛板，当气流速度降低，气体通过小孔的动压头可能不足以阻止板上液体经孔道下流，这 样便会出现漏液现象。发生漏液时，将影响塔板上气液相间的充分接触，使塔板效率降低。严重的漏液使塔板上不存在液层，因而无法 操作。4 .在精储操作过程中为什么要有回流及再沸器？5 .双膜理论的论点？6 .恒縻尔流假

3、设的内容？7 .板式塔塔板上造成液面落差的原因有哪些？如何防止？1.5m,进塔混合气组成为0.04 （A的摩尔分Y=2.5X。试求液气比为最小液气比的多少倍?四.计算题1. 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率，下同），出塔尾气组成为0.0053 ,出塔水溶液浓度为 0.0128 ,操作条件下平衡关系为解：液气比为最小液气比的多少倍丫1004- 0.0417X11 0.040.001280.012970.00128L/VX1X2丫20.0053一0.005331 0.00530.0417 0.00533 2.8040.01297(L/V)min丫1丫

4、2X1 X2丫1 丫2丫1 /m0.0417 0.00533_2.180.0417/2.5(L/V)(L/V%.2.8041 2862.18 12.在一常压精储塔内分离苯和甲苯混合物，塔顶为全凝器，塔釜间接蒸汽加热。进料量为1000kmol/h ,含苯 0.4 ,要求塔顶储出液中含苯0.9 （以上均为摩尔分率），苯的回收率不低于 90%泡点进料，泡点回流。已知=2.5 ,取回流比为最小回流比的1.5倍。试求：（1）塔顶产品量 D塔底残液量 W及组成xw； （2）最小回流比；（3）精储段操作线方程;（4）提储段操作线方程；（5）从与塔釜相邻的塔板最新可编辑word文档上下降的液相组成为多少?解：

5、(1)塔顶产品量 D塔底残液量 W及组成xw；DxDa 得：DFXf1000 0.4 0.9 400kmol / h0.9W=F- D=1000-400=600kmol/h又由物料衡算FXfDx d WxwXw(1000 0.4400 0.9)/600 0.0667(2)最小回流比;泡点进料，q=1,xqxF 0.4yqxq1 (1)Xq2.5 0.40.6251 1.5 0.4RminXdyqyqxq0.9 0.625 , “1.220.625 0.4(3)精微段操作线方程;R 1.5Rmin1.83yn 1xnXD- 0.646xn 0.318 1(4)提储段操作线方程;(R1)D2.83

6、 400 1132qFRD1.83 400 1000 1732LV-XmWXw1732 x1132600 0.066711321.53xm 0.0353(5)从与塔釜相邻的塔板上下降的液相组成ywxw2.50.0667由操作线方程1)xw1 1.5 0.0667ym 11.53xm 0.0353yw 1 .53xi 0.03533.某填料吸收塔用纯轻油吸收混合气中的苯，进料量为0.1520.0763进料气体中含苯5% (体积百分数)，其余为惰性气体。要求回收率95%。操作时轻油含量为最小用量的已知体积吸收总系数为 K va 125Kmol 。ym3.h,轻油的平均分子量为 170o求轻油用量和

7、完成该生1.5倍，平衡关系为 Y=1.4X产任务所需填料层高度？解：Y10.051 0.050.0526, Y2 Y1.10.0526. 1 95%0.00263。X2 0,LV min丫1 丫2Xi X20.0526 0.002630.05261.41.33。L 1.5.1.33L 1.5.1.33.100%2 4 89.1Km%WL 170.89.115147Y2 0.00263, X1V Y1 Y2L0.02825, Y1 0.01305Ym 0.00651V Y1 Y2 K ya. Y m2.74m即轻油量为15147所需填料层高度为 2.74m4.已知某精储塔操作以饱和蒸汽进料，操作

8、线方程分别如下:试求该塔操作的回流比、进料组成及塔顶、塔底产品中轻组分的摩尔分率。解：由精储线得：一RR-0.7143, R = 2.5001由提储线得:Xd0.2714 , xd = 0.94990.950提储线斜率L qF125,得 F = 1.5D提储线截距WVXw0.01-xw 0.01,得 xw = 0.04由 Fxf = Dxd + Wxw得:XfDXd (F D)Xw0.95Xd15D1.5D1.51 0.0115=0.6475 .用一精储塔分离某二元理想混合物,进料量为200kmol/h ,其中易挥发组分的摩尔分率为0.5,进料为饱和液体，塔顶采用全凝器且为泡点回流，塔釜用间接

9、蒸汽加热。已知两组分间的平均相对挥发度为2.0,精储段操作线方程为 yn 1 0.70Xn 0.285 ,塔底产品中易挥发组分的摩尔分率为0.05,试求：(1)操作回流比、塔顶产品中易挥发组分的摩尔分率；(2)塔顶产品的流量和塔顶产品中易挥发组分的回收率；(3)精储段的气相负荷、提储段的液相负荷( kmol/h);(4)实际回流比是最小回流比的多少倍；1、2、3、4、5、6.(5)提储段操作线方程和 q线方程;0.70, R=-10.72.333,0.7200 D200* 0.5Xq1900.95D0.285, XD 0.950.95W0.95D0.05W1000.95D0.05W100kmo

10、l/h,（R 1）DL qF0.5,Rmin RminRminynXqD 100kmol/h, 1（2.333 1）*1002.333*100 2000.95* 100200* 0.595%333.3kmol/h433.3kmol/hyqXdyqXdXq0.62981 0.6298LV-XnWxwV0.52* 0.5（2 1）* 0.50.66660.95 0.66660.950.50.62981.7012,433.3 xn333.3以连续精储塔分离某二元混合物。进料Rmin2.3331.37141.7012100* 0.05333.31.3xn 0.015Xf=0.50 (摩尔分率，下同)，

11、q=1,塔顶产品分回收率n=0.96。塔顶采用一个分凝器及一个全凝器。分凝器液体泡点回流。已知回流液浓度Xi=0.79 o塔底间接蒸汽加热。塔板皆为理论板，相对挥发度a为常数。试求：加料流量 提储段气相流量。D=50kmol/h , Xd=0.95 ,塔顶储出液中易挥发组xo=0.88 ,离开第一块塔板的液相浓度F;操作回流比是FU的倍数；精储段、解：1)D xd/（F xf）即0.96 50 0.95/（F 0.50）F 98.96kmol / h2）XD/（1 Xd）0.95/（1 0.95）2 59x°/（1 X0）0.88/（1 0.88）2.59 0.79y1 0.90691 1.59 0.79平衡线：y 则交点为：2.59x/（1 1.59x） ， q线：.x 0.50xe0.50, ye0.7214RminXd VeyeXe0.95 0.72141.0330.7214 0.50Xd y1x00.95 0.90691.6020.9069 0.8