大连理工大学化工原理2009期末考试

1、姓名：大连理工大学学号：课程名称：化工原理C（下）试卷A_试卷共里页院系：授课院（系）：化工学院考试日期：2009年6月17日一二三四五平时实验总分标准分246242110105100得分:一、填空（24分）；1.理想体系是指气相符合道尔顿（Dalton）分压定律；液相全部浓度范围内服从拉乌尔（Raoult）定律。I2 .某连续精储塔在开车后一段时间内，若全塔没有进料和产品采出，则该操作）过程为全回流操作。I3 .在平衡蒸储操作过程中，其它条件不变，现改变物流进闪蒸罐的温度，使气；化率增加，则闪蒸气相中轻组分的含量降低。（增大、减小、不变、：不能确定）4 .在乙烯精制中，原料中含有少量甲烷和乙

2、烯、乙烷，甲烷挥发能力强，乙烯次之，现想用一个塔获得高纯度乙烯，可以采用精储段液相采出操作方式，（精储段液相采出，提储段液相采出，不能实现）5 .恒沸精微的原理是在原溶液中加入第三组分，使其与原溶液中的某组分形成最低恒沸物,从而使原溶液易于分离。6 .在间歇精储操作中，为了维持回流比不变，通常采用减小采出量的方法（减小回流量，减小采出量）。7,反应精储的优点（说出一个）：可提高反应转化率和诜择性；充分利用反应热降低能耗；反应器和精微塔合为一个设备，节省了设备投资；可使某一组8、对热敏性液体混合物，选择操作压力时，应首选减压精微。（常压精偏，减压精福，加压精福）9.二元理想体系精微，当回流比不变

3、，将q=0.5变为q=1,则塔釜再沸器热负荷增大，塔顶冷凝器热负荷不变，满足分离要求所需理论板数减少。（增大、减小、不变、不能确定）C-110 .在用水吸收气体中氨气的实验中，若其他条件不变，仅提高空气的流速，则气相总传质系数增加。（基本不变、增加、减少、不确定）11 .在气体吸收过程中，若气体中溶质浓度增大，则漂流因子的值增大。（增大、减小、不变、不确定）12 .对于低浓度气体吸收过程，通常可以近似地认为，塔内不同从上到下温度相等（增大、减小、相等、不能确定）13 .低浓度气体逆流吸收设计中，若气体流量、进出口组成，液体入口组成一定，增加吸收剂用量,传质推动力将增大，设备费将减少。（增大、减

4、小、不变、不能确定）14 .某低浓度气体逆流吸收过程，包括溶质吸收塔和溶剂热再生塔两部分。在操作过程中，气体流量、进出口组成一定，如果进吸收塔溶剂X2减小，为了维持出塔气体中y2不变，则溶剂用量小，系统操作费用不一定（增大、减小、不一定）。15在吸收操作中，吸收塔某一截面上的总推动力（以液相组成表示）为X-Xe。（Xe-X；X-Xe；XiX；X-Xi）16、单级萃取中，维持进料组成、流量不变，减小溶剂用量到最小值时，萃余液的浓度增大（增大，减小，不变，不能确定）17、与原溶剂完全不互溶的溶剂可以被选为萃取剂。（可以、不可以、不确定）18、和单级萃取相比较，要达到相同分离要求，多级错流萃取所需溶

5、剂用量少（少、多、不确定）19、在萃取过程中，操作温度降低,有利于分离。（降低，升高，保持恒定）20、若部分互溶物系的萃取相和萃余相在脱溶剂后具有相同的组成，说明萃取剂的选择性系数3=1。（请填具体数据）二、简答题（每题3分，共6分）1、写出板式精微塔中2种气、液相的异常流动情况，并简单分析其产生原因。2、某低浓度气体逆流吸收操作中，传质高度H=oo,若气体流量、进口组成，液体入口组成一定,当吸收因子A>1时，试在下附图上定性画出操作线。C-2yiye=mX2附图三、(24)用板式精储塔常压下分离苯-甲苯溶液，塔顶为全凝器，塔釜用间接蒸汽加热，相对挥发度为2.5,进料量为140kmol/

6、h,进料组成为0.5(摩尔组成)，饱和液体进料，塔顶储出液中苯的回收率为0.98,塔釜采出液中甲苯回收率为0.95,提储段液汽比为1.25,求：(1)塔顶储出液组成及釜液组成(8分)。(2)该塔的操作回流比及最小回流比(6分)。(3)写出提储段操作线方程(5分)。(4)塔顶第2块理论板上升蒸汽的组成(5分)。解：(1)依题意可知：1 qnDXDqnDXD098qnFzF140*0.5.cqnW(1Xw)qnW(1Xw)2 0.95qnF(1Zf)140*(10.5)qnFqnDqnW140qnFZfqnDXDQnwXw140*0.5得：qnD72.1kmol/h,qw67.9kmol/h,XW

7、0.021,xD0.951C-3(2)依题意：qLqnv1.25qnLq*qnFqnvqnLqnFqnvRqnDqnF(R1)qnD即：72.1R1401.25(R1)72.1R=2.77XqXq0.5yq-q0.714q1(1)XqRminXYqRmin1XDXq0.9510.7140.9510.50.5255Rmin1.107(3)R=2.77qnVqnV(R1)qnD3.77*72.1271.8kmol/h所以，提储段操作线方程为:yn1qXnqnWxW1.25xn67.9*0.0211.25xn0.00525qnVqnV271.82(4)精微段操作线方程RxD2.77n1XnXnR1R

8、12.7710.9512.7710.735x0.252Xi1(1)X10.951x10.885(1)yy0.735X10.2520.735*0.8550.2520.88C-4四、（21分）在填料塔内用清水逆流吸收空气中含的SO2气体。混合气入塔流率0.04kmol/s,其中含SO23%（体积分数），要求该塔SO2回收率98%。操作压力为常压，温度25C,此时平衡关系为ye=34.9x。传质单元高度为0.45m。若出塔水溶液中SO2浓度为0.0006,试求：（1） （6分）所需水量；（2） （6分）所需填料层高度；（用对数平均传质推动力法）（4） （3分）该塔的填料层分离能力相当于20块理论板，

9、试求该塔所选用填料的理论板当量高度HETP,m；（3）（6分）当回收率提高1%,为99%时，所需填料层高度（清水用量不变）。一1，已知：N0Gln11-A1 y1mx21Ay2mx2A解：（1）用水量已知：y10.03,m35,qnG0.04kmol/s,0.98,Hog0.35my2y11=0.03(1-0.98)=0.0006xi=0.0006qnLyy2qnG1.96kmol/sXix2（2）计算填料层高度h对数平衡推动力法塔底：y1y1ye1y1mx10.03350.00060.009塔顶:y2y2ye2y2mx20.000634.900.0006ym0.0074890.0006y2l

10、n照壁0.0060.0031NOGyy2ym0.030.00060.002739.48hHOGN0G0.459.484.27mC-5(3)HETP=4.27/20=0.214m=0.03N-0.99)=0.0003(3)此时：0.99,y'2y11AL1.96d/因为A1.4mG350.04采用吸收因子法：Nog-ln1-*一mx2-11Ay'2mx2A1A11.82110.031ln1-.11.40.00031.41.4hHogNog0.4511.825.32m所需填料层高度增加了5.32-4.27/4.2724.6%五、(10分)用一定量纯溶剂S,单级萃取600kg原料液中的溶质Ao操作条件下，该物系的溶解度曲线及辅助曲线如图所示。已知原料液中含A、B两组分，且溶质A的质量分率为0.3,若要求萃余液中溶质A的质量分率为0.1,试求：(1)萃取相的量及组成；(2)此单级萃取中，溶剂的用量范围；(3)定性分析溶剂用量增加时，所得萃取液中A的组成如何变化。C-6四题图解：由杠杆定律，和点M的量为：FS88mM-mF-600942.9kgMS56MR23mE-mM942.9471.5kgER46(1)(4分)如图，找到R'点、F