化工原理试题

1、1对于二元理想溶液, 若重组分含量越少, 则泡点温度越低。2对于二元理想溶液, x-y图上的平衡曲线离对角线越近, 说明该物系越难分离。3使精馏段和提馏段操作线方程重合的操作条件是全回流。 4用逐板计算法求理论板层数时，当有X n-1 > X F且X n < X F，则精馏段理论板层数为n-1块。5利用各组分之间的溶解度不同而达到分离气体混和物的操作称为吸收。6压力增大，温度降低，将有利于吸收的进行。7用水吸收空气中的氨的吸收过程属于气膜控制。8若吸收剂入塔浓度X2降低，其它操作条件不变，则出口气体浓度减小。9在吸收过程中，若液气比等于最小液气比时，则塔高为无穷大。10只有当湿物料

2、表面湿分的蒸气压强大于湿分在干燥介质中的蒸气压强时，才能发生干燥。11湿空气通过间壁式加热器温度升高时，其湿度值不变，相对湿度减小。 1 若苯甲苯混合物在总压P=200mmHg时泡点温度为45，该温度下苯、甲苯的饱和蒸气压分别为240mmHg、80mmHg。则其相对挥发度=3；气液平衡时气相组成y=0.9，液相组成x=0.75。2 常压连续精馏塔中分离苯甲苯混合物。饱和液体进料，X F =0.5(mol% ,以下相同)，相对挥发度=3,X D =0.9, X W =0.1, R=2。 则精馏段操作线方程为YN+1=2/3 XN + 0.3，提馏段操作线方程为Y/m+1=4/3 X/m 1/30

3、，全塔最小理论板层数为3（不包括再沸器）。 3 1atm 、27时在填料塔中用清水吸收混于空气中的甲醇蒸气 。设甲醇在气液两相中的平衡关系符合亨利定律，已知H = 2 Kmol/(m3.Kpa)，G =1.5×10-5 Kmol/(m2.s.Kpa)，L =2×10-5 Kmol/(m2.s.Kmol/m3)。稳定操作条件下塔内某截面上气相甲醇分压为5 KPa，液相中甲醇浓度为2Kmol/m3。则该截面上的吸收速率N A=4.3636×10-5Kmol/(m2.s)。 4在填料塔中用稀硫酸吸收空气中的NH3，当溶液中存在游离酸时，氨的平衡分压为零。下列情况操作条件

4、基本相同：混合气中含NH3为1%，要求回收率为99% ；混合气中含NH3为1%，要求回收率为90% ；混合气中含NH3为5%，要求回收率为99% 。则三种情况下所需填料层高度之比为2：1：2。6常压恒定干燥条件下的间歇干燥中，已知单位干燥面积上的绝干物料质量为20Kg绝干料/m2，干燥速率曲线如图。则ABC段的干燥时间为0.6667小时，CD段的干燥时间为1.3654小时。 1稳定操作的逆流吸收塔中，不同截面上的吸收速率相同。×2选择吸收剂时，要求吸收剂对混合气体各组分有良好的吸收能力。×3亨利系数E愈大，则气体溶解度愈大。×4当气相主体中组分A的分压小于溶液中组

5、分A的气相平衡分压时，就会发生脱吸。5各层塔板同时多次进行部分气化和部分冷凝是混合物完全精馏分离的必要条件。 6简单蒸馏过程中，釜液组成不断下降，馏出液组成不断上升。× 7当减小空塔气速和增大塔板间距，可使雾沫夹带量减小。8板式塔上升气体流速较小，气体通过升气孔道的动力不足以阻止板上液体经孔道流下时，便会出现漏液现象。9对流干燥中，干燥速率由传质速率和传热速率共同控制。10气体的相对湿度增大，对应物料的平衡含水量也增大。 1当逆流吸收时操作线与平衡线在某点相交时，有：.塔底吸收液与进塔气体之间达到平衡. 此时需无限大的相际传质面积.此时吸收剂用量最小2根据恒摩尔流假设，若精馏塔塔顶采

6、用全凝器，饱和液体回流，进料量为F，进料热状况q，塔顶馏出液量D，回流比R。则塔内精馏段和提留段中，上升的蒸气和下降的液体，下列正确的是：A.V = (R+1)D B.L = RD C.V= (R+1)DF(1q) D. L = RD+qF3下列说法正确的有A.凡理想溶液，在压强不高和温度不变条件下，亨利定律和拉乌尔定律一致 B.难溶气体的亨利系数大，易溶气体的亨利系数小 C. 难溶气体的相平衡常数大，而其溶解度系数小 4热空气对湿物料进行对流干燥时，有：.既是传热过程，又是传质过程 .长时间干燥终了时湿物料含水量为该空气状况下湿物料的平衡含水量1传质过程是以两相达到相平衡为极限的，它是分析和

7、计算的理论基础。2精馏是利用各组分之间的挥发度不同而达到分离各组分的。 3原料相同，若气化率相同，则平衡蒸馏比简单蒸馏的分离效果好。4理论板是指离开这种板的气液两相互成平衡，并且这块板上的液相组成均匀。5气相混合物被冷却到有第一滴液滴析出时的温度称为露点温度。 6完成一个精馏操作的两个必要条件是塔顶液体回流和塔底上升蒸气。 7利用各组分之间的溶解度不同而达到分离气体混和物的操作称为吸收。8操作中的吸收塔，若使用液气比小于设计时的最小液气比，则其操作结果是出塔气体浓度过高。 9通常所讨论的吸收操作中，当吸收剂用量趋于最小用量时，填料层高度趋向无穷大。10只有当湿物料表面湿分的蒸气压强大于湿分在干

8、燥介质中的蒸气压强时，才能发生干燥。11湿空气通过间壁式加热器温度升高时，其湿度值不变，相对湿度减小。12将湿度为H1、温度为t1的湿空气，与湿度为H2、温度为t2的湿空气混合，两者中绝干气的质量比为：。则混合气体的湿度为（+）。13恒定干燥条件下，在恒速干燥阶段，物料表面的温度等于此时空气的湿球温度。14某物料进干燥器流量为G1 ，湿基含水量为W 1；出干燥器时湿基含水量为W 2 。则水分蒸发量为，干燥产品流量为。1精馏操作的进料热状况不同，值不同，沸点进料时的值为D.=12下列说法正确的有A.简单蒸馏又称微分蒸馏，是一种单级蒸馏操作，常以间歇方式进行 B.简单蒸馏过程中，釜液组成不断下降，

9、馏出液组成亦不断降低 C.简单蒸馏过程中瞬间形成的蒸气与液相可视为互相平衡 D.简单蒸馏形成的全部蒸气与剩余的釜液可视为互相平衡 3下列说法正确的有A.凡理想溶液，在压强不高和温度不变条件下，亨利定律和拉乌尔定律一致B.难溶气体的亨利系数大，易溶气体的亨利系数小 C.难溶气体的相平衡常数大，而其溶解度系数小 4对于气膜控制的吸收过程，为了提高吸收速率，应着力改善A.气膜侧的传质条件 5用恒定状态的空气干燥某湿物料，可除出的水分有A.自由水C.非结合水6热空气对湿物料进行对流干燥时，有A.既是传热过程，又是传质过程D.干燥终了时湿物料含水量为该空气状况下湿物料的平衡含水量1连续精馏过程中，提馏段

10、操作线方程，是表示提馏段内任一块理论塔板上的上升蒸汽组成与该板液相组成之间的关系。×2各层塔板同时多次进行部分气化和部分冷凝是混合物完全精馏分离的必要条件。3传质单元高度即相当于板间距，传质单元数即相当于理论板层数。×4馏段操作线方程y=0.8x+0.21，这是绝对不可能的。5回流比愈小，达到一定分离要求所需要的理论塔板数愈小。×6用洗油吸收焦炉气属多组分吸收。7选择吸收剂时，要求吸收剂对混合气体各组分有良好的吸收能力。×8亨利系数E愈大，则气体溶解度愈大。×9当气相主体中组分A的分压大于组分A在气相中的平衡分压时，该过程为解吸过程。10稳定操

11、作的逆流吸收塔中，不同截面上的吸收速率相同。×11当减小空塔气速和增大塔板间距，可使雾沫夹带量减小。12当板式塔上升气体流速较小，气体通过升气孔道的动力不足以阻止板上液体经孔道流下时，便会出现漏液现象。13空气的相对湿度增大，对应物料的平衡含水量也增大。14对流干燥中，干燥速率由传质速率和传热速率共同控制。1在连续精馏塔中分离某组成为0.5（摩尔分率，以下同）的两组分理想溶液。泡点进料。塔顶采用分凝器和全凝器。分凝器向塔内提供回流液，其组成为0.88，全凝器提供组成为0.95的合格产品。塔顶馏出液中易挥发组分的回收率为96%。若测得塔顶第一块板上的液相组成为0.79。试求：（1）操作

12、回流比和最小回流比（2）若馏出液量为100Kmol/h，则原料液流量为多少？ 1. 解：(1) 即 =2.5909 x1=0.79 R=1.6022 =1.0314 (2) F=197.9167 Kmol/h 2在一逆流操作的填料塔中，20常压下用清水吸收空气中的氨，进料气体中氨的摩尔百分比为10%，吸收率为95%。气体处理量为1600m3/h，平衡关系为Y=0.95X。求：（1）当L=1.3Lmin时出口水浓度 (2) 若气体总传质单元高度为0.6m，求需填料层高度。2. 解：V=59.8976 Kmol/h Y1=0.1111 Y2=Y1(1-)=0.0056 X2=0 Lmin=54.0

13、336 L=1.3Lmin=70.2437 L(X1-X2)=V(Y1-Y2) X1=0.08996 =8.0093 Z=HOG×NOG=4.8056 m3常压下以温度为20、湿度为0.01Kg/Kg绝干气的新鲜空气为介质干燥某湿物料。空气在预热器中被加热到90后送入干燥器，离开时的温度为45、湿度变为0.02Kg/Kg绝干气。每小时有1000Kg、温度为20、湿基含水量为3%的湿物料送入干燥器；离开干燥器的温度变为60、湿基含水量为0.2%；湿物料平均比热为3KJ/(Kg绝干料.)。忽略预热器向周围的热损失，干燥器热损失为1.2KW。试求：（1）水分蒸发量W （2）新鲜空气消耗量L

14、0 （3）预热器消耗的热量QP （4）应向干燥器补充的热量QD （5）干燥系统的热效率 解：(1) x1=w1/(1-w1)=0.0309 Kg/ Kg绝干料 x2=w2/(1-w2)=0.002 G=G1(1-w1)=970 W=G(x1-x2)=28.033 Kg水分/h(2) L=W/(H1-H2)=2803.3 Kg绝干气/h L0=L(1+H0)=2831.333新鲜空气/h(3) Qp=L(I1-I0)=L(1.01+1.88H0)(t1-t0)=201882.4529 KJ/h =56.0785 KW(4) Q=1.01L(t2-t0)+W(2492+1.88t2)+GCm(2

15、1)+QL =73.2436 KW QD=Q-Qp=17.165 KW 27.372%1在连续精馏塔中分离苯-甲苯混和液，进料量为100Kmol/h，组成为0.5（mol%，下同），相对挥发度=3，泡点进料。要求釜液中含苯不高于2%，塔顶馏出液中苯的回收率为0.98，回流比为最小回流比的1.5倍。求： （1）塔顶、塔釜量 （2） 最小回流比 （3）精馏段和提馏段上升的蒸气和下降的液体量 （4） 精馏段和提馏段操作线方程 （5）全塔最小理论板层数。1解： D=50Kmol/h W=50Kmol/h XD=0.98 Rmin=0.92 V=119 L=69 V=119 L=169 yn+1 =0.

16、5798 xn +0.4118 y/m+1 =1.4202x/m 0.0084 Nmin =6.0850 块 （不包括再沸器）2. 用一种纯的不挥发油在填料塔中吸收空气中的丙酮，逆流操作。进塔气中丙酮含量为30%（mol%,下同），出塔吸收液中丙酮含量为10%，系统的平衡关系为Y=2X，气相总传质单元高度为2.5m。求：（1） 吸收操作线方程，设丙酮回收率为97% （2） 填料层高度2. 解：Y1=0.3/0.7=0.4286, Y2=Y1(1-)=0.01286, X1=1/9, X2=0V(Y1-Y2)=L(X1-X2) L/V=3.7414 Y=3.7414X+0.01286 Y1=2X

17、1=0.2222 Y2=0 Y1=Y1- Y1 Y2=Y2- Y2 NOG=5.9645 Z=14.9113m3温度为26、湿度为0.018Kg/Kg绝干气的新鲜空气通过预热器升温到95后送至连续逆流干燥器中，离开干燥器时温度变为65。每小时有9200Kg、温度为25、湿基含水量为1.5%的湿物料送入干燥器；离开干燥器的温度变为34.5、湿基含水量为0.2%；湿物料平均比热为1.84KJ/(Kg绝干料.)。不向干燥器提供热量，干燥器热损失为580KJ/Kg气化的水分。试求：（1）干燥产品的流量 （2）出干燥器空气的湿度 （3）新鲜空气消耗量3 解：(1) G1(1-w!)=G2(1-w2) G2=9080.1603 Kg产品/h （2）G= G1(1-w!)=9062Kg/h I1=(1.01+1.88H1)t1+2490H1=143.985