青岛科技大学化工学院考研练习题

1、 练习题 一一、填空题（20分）1. 在常压下，20时，氨在空气中的分压为15.2 kPa, 与之平衡的氨水浓度为15 kg NH3/100 kg H2O，此时m=_1.095_。2. 将相对挥发度为2.47的某二元混合物在全回流操作的塔中进行精馏，现测得全凝器中冷凝液组成为0.98，塔内第二层塔板上升的汽相组成为0.969，则离开塔顶第一层塔板的液相浓度为_0.969_，塔顶第一层板的汽相默弗里效率为_0.611_。3. 等速干燥阶段物料表面的温度等于干燥介质（热空气）的湿球温度。4. 常压下乙醇-水溶液的y-x图上，有一点是平衡线与对角线的交点M, 此点溶液称为_恒沸液_, 其两相的浓度_

2、相等_。5. 将含水量为0.5 kg水/kg绝干料的某物料与一定状态的空气接触，测出物料的平衡水分为0.05 kg水/kg绝干料，则此物料的自由水分为_0.45 kg水/kg绝干料_。6. 将含SO2为10%（体积）的气体混合物与浓度为0.020 kmol/m3的SO2水溶液在一个大气压下相接触。操作条件下两相的平衡关系为PA*=1.62CA (atm)，则SO2将从_气_相向_液_相转移，以气相组成表示的传质总推动力为_0.0626 _atm。7. 临界湿含量与哪些因素有关？（举其中三个因素）_，_，_。物料的含水性质、大小、形态、堆积厚度,干燥介质的温度、湿度、流速以及同物料的接触状态（由

3、干燥器类型决定），其中任选3个即可8. 在单级萃取过程中，若萃取剂用量减少，则萃取相yA_变大_，萃余相xA_变大_，脱去溶剂后萃取液yAo_不确定_萃余液xAo_变大_。（变大，变小，不变，不确定）9. 试写出三种板式塔类型：泡罩塔、筛板塔、浮阀塔。二、选择题（20分）1. 精馏过程的操作线为直线，主要基于_B_。A. 塔顶泡点回流B. 恒摩尔流假定C. 理想物系 D. 理论板假定2. 一操作中精馏塔，若保持F，xF，q，V(塔釜上升蒸汽量）不变，减小D，则塔顶易挥发组分回收率_C_。A. 增大B. 不变 C.减少D. 不确定3. 低浓度气体吸收中，已知平衡关系为y=2x，kxa=0.2 k

4、mol/m3.s, kya=2×10-5 kmol/m3.s, 则此体系属_B_控制。A.液膜B. 气膜C.气液双膜4. 对于恒速干燥阶段，下列哪个描述是错误的？DA.干燥速度与气体的性质有关B.干燥速度与气体的流向有关C.干燥速度与气体的流速有关D.干燥速度与物料种类有关5. 当回流从全回流逐渐减小时，精馏段操作线向平衡线靠近。为达到给定的分离要求，所需的理论板数_ B。A. 逐渐减少B. 逐渐增多C. 不变6. 在一定空气状态下，用对流干燥方法干燥湿物料时，能除去的水分为_D_，不能除去的水分为_A_。A.平衡水分B. 结合水分C.非结合水分D. 自由水分7. 物料中非结合水的特

5、点之一是其产生的水蒸汽压_B_同温度下纯水的饱和蒸汽压。A. 小于 B. 等于C. 大于D.不确定8. 某精馏塔的理论板数为15块（包括塔釜），全塔效率为0.5，则实际塔板数为_A_块。A. 28B.29C. 30 9. 对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统，当温度和压力不变，而液相总浓度增加时，其溶解度系数H将_ C _，亨利系数E将_C_。A.增加B.减少C.不变10. 选用溶剂进行萃取操作时，其必要条件是_C_。A分配系数kA>1； B萃取相含量yA>萃余相含量xA；C选择性系数b>1； D分配系数kB>1。三、计算题（60分）1. (20分) 用连续精馏塔分离某

6、二元混合液，原料液流量为200 kmol/h，露点进料，进料浓度为0.5，塔顶馏出液浓度为0.96，釜液浓度为0.1(以上均为易挥发组分的摩尔分率）。操作条件下相对挥发度为3，塔顶采用全凝器，泡点回流。塔釜间接蒸汽加热，且塔釜汽化量为最小气化量（最小回流比时）的1.5倍。试求：（1）塔釜的气化量；（2）离开第二层理论板的液体浓度（由塔顶往下数）。1. （20分） 解：（1）塔釜的气化量先作全塔物料衡算求出D：F=D+WFxF=DxD+WxW即200= D+W200×0.5=0.96 D+0.1 W （5分）解出D=93.0 kmol/h, W=107 kmol/h因是露点进料，q=0

7、及yq=xF=0.5,故解出 xq=0.225精馏段最小上升蒸汽量为Vmin=(Rmin+1)D=(1.67+1)×93=248.3 kmol/h提馏段最小上升蒸汽量（即为塔釜最小气化量）为：塔釜气化量为 （5分）(2)离开第二层理论板的液相浓度x272.4=(R+1)×93200解得R=1.93 （5分）精馏段操作线方程式为：平衡线关系式为： 逐板计算：因塔顶为全凝器，泡点回流，y1=xD=0.96根据平衡关系式由y1求x1,即：解得 x1=0.889根据提馏段操作线方程式由x1求y2:y2=0.659x1+0.328=0.659×0.889+0.328=0.9

8、14再依平衡关系式由y2求x2:解得 x2=0.780 （5分）2. (20分) 某厂有一填料吸收塔，直径为880 mm，填料层高6 m，所用填料为56 mm的拉西环。在25及101.325 kPa（绝压）时，每小时处理2000 m3含5%（体积）丙酮的空气-丙酮混合气，处理时用水作溶剂，塔顶送出的尾气中含丙酮0.263%（体积）。塔底送出的溶液中每kg含丙酮61.2 g。在上述操作条件下，平衡关系为y*=2x。根据上述所测出的数据，试求：（1）气相总传质系数Kya；（2）每小时回收的丙酮量。解：（1）求体积总传质系数方法1： 对数平均推动力法方法2：吸收因子法（2）每小时回收的丙酮量GA=G

9、(y1-y2)=83.2×(0.05-2.63×10-3)=3.94 kmol/h=228.5 kg/h 3. (20分）有一连续干燥器在常压下操作，生产能力为1000 kg/h (以干燥产品计）。物料水分由12%降至3%（均为湿基），空气的初温为25，湿度为0.01 kg水/kg干空气，经预热器后升温至70，干燥器出口废气的干球温度为45。 设空气在干燥器进出口处焓值相等。试求：（1）在H-I图上表示空气的状态变化过程；（2）初始状态下的空气用量为多少m3/s？（I=（1.01+1.88H)t+2500 H，）解：（1）（10分）干燥系统示意图见附图1。在H-I图上的空气状态变化见附图2.附图1 干燥系统示意图附图2 空气状态变化图 （10分）（2）（10分）求空气用量蒸发水分量 因水分在干燥器进出口处焓值相等，所以I1=I2，即（1.01+1.88H1)t1+2500 H1=(1.01+1.88H2) t2+2500 H2因H1=H0=0.01 kg/kg, t1=70, t2=45, 故有（1.01+1.88×0.01) ×70+2500×0.01=(1.01+1.88H2) ×45+2500H2解得H2=0.107 kg/kg干空气用量L=W/