化工原理试卷B及答案

1、（勤奋、求是、创新、奉献）20142015学年第一学期期末考试试卷主考教师： 陆杰、刘锡建、王远强学院化学化工学院班级 姓名 学号化工原理（二）课程试卷 B参考答案（本卷考试时间 120分钟）题号一一三四五六七八九十总得分题分2020107101815100得分填空题（每空1分，共20分）1、蒸储是利用各组分挥发度不同 将液体混合物部分汽化而使混合物得到分离的单元操作，两组分蒸播中，相对挥发度差异越大,分离越易；相对挥发度等于1 时不能用普通精储方法分离。2、在精播塔中当塔板中离开的气相与液相之间达到相平衡时，该塔板称为理论板 ,精播塔 的塔顶温度总是低于塔底温度。3、总压为99.7kPa,

2、100c时苯与甲苯的饱和蒸气压分别是 179.18kPa和74.53kPa,平衡时苯的 液相组成为0.241 （以摩尔分数表示），苯与甲苯的相对挥发度为 2.40 o4、当分离要求和回流比一定时， 过冷液体 进料的q值最大，此时分离所需的理论板数 最少 o5、对于同一种溶质，溶解度随温度的升高而减小 ,加压 和降温对吸收操作有利。6、根据双膜理论，水吸收空气中氨的过程属 气膜 控制过程；水吸收空气中 CO2的过程属 液膜 控制过程；上述两种气体中，CO2吸收可以采用化学吸收,可显着提高吸收速率。7、在吸收操作中，气体流量、气相进出口组成和液相进口组成不变时，若减少吸收剂用量，则 操作线将 靠近

3、 平衡线，传质推动力将 减小 o8、当不饱和湿空气温度升高时，湿球温度升高 ，相对湿度降低 .露点不变。二、选择题（每题2分，共20分）1、下述说法中错误的是（ B ）。（A）板式塔内气液逐级接触，填料塔内气液连续接触（B）吸收过程可以用等分子反向扩散说明（C）精储既可以用板式塔，又可以用填料塔（D）吸收既可以用板式塔，又可以用填料塔2、二元溶液连续精储计算中，进料热状况的变化将引起以下线的变化(A)提福段操作线与 q线(B)平衡线(C)平衡线与精播段操作线(D)精福段操作线与q线3、操作中连续精播塔，F、q、XF、D、W不变，回流比小于原回流比，则(A) Xd、Xw均增加(B) Xd 减小，

4、Xw增加(C) Xd、Xw均不变(D)不能正常操作4、为防止液泛的发生应采取的措施是(C )。(A)增加气速(B)增加液体流量(C)增大板间距(D)增加塔板开孔率5、对一定操作条件下的填料吸收塔，如将填料层增高一些，则塔的HOG将(C )o(A)增大(B)减小(C)不变(D)不能判断6、低浓度逆流吸收操作，当气液进塔组成不变，而改变操作条件使脱吸因数s增大，则气体出塔浓度Y2将( A )(A) 增大 (B)减小 (C)不变 (D)不确定7、有关扩散传质中漂流因数概念，下来讨论中正确的是(A)漂流因数概念只适用于气相扩散传质，而不适用于液相扩散传质(B)漂流因数反映分子扩散速率对单向分子扩散传质

5、速率之比(C)漂流因数概念只适用于分子扩散传质过程，而不适用于对流扩散传质过程(D)漂流因数一定大于或者等于18、将不饱和空气等湿冷却到饱和状态时的温度称为(A)露点温度(B)干球温度(C)湿球温度(D)绝热饱和温度9、空气的干球温度为3湿球温度为tw，露点为td当空气的相对湿度为100%时，则(A )(A) t=tw =td(B) ttw td (C)t tw tw = td10、干燥过程中较易除去的是(A)结合水分(B)非结合水分(C)平衡水分(D)自由水分三、(10分)、某连续精播操作分离二元混合溶液，已知操作线方程为:精福段y 0.80X 0.16提福段 y 1.40X 0.02若原料

6、液于泡点进料时，求回流比，塔顶、塔底产品和进料的组成。解：由精福段操作线方程斜率 一R0.80 解得 R 4联解y 0.80X 0.16得塔顶产品组成xD x 0.80再联解 y 1.40X 0.02得塔底产品组成部分x 0.05再联解 y 0.80x 0.16 及 y 1.40x 0.02得 x 03 y 0.4四、（7分）总压为101.325kPa、温度为20c时，NH 3在水中溶解，NH3在溶液中的摩尔分数为0.012,此时溶液上方气相中NH 3的平衡分压为 2.266kPa。试求此时之溶解度系数H、亨利系数E、相平衡常数 m。溶液的密度为1000kg/m3。解:*y 0.0224（3分

7、）（2分）（2分）m - 1.867x 0.012*或者由式（6-1） E 人 一 188 8 kPa为 0.012溶剂水的密度p s=1000kg/m 3,摩尔质量 Ms=18kg/kmol , 由式（6-10）计算HH -1000 0 294 kmol/ （m3。kPa）EMs 188.8 18五、（10分）在一常压气流干燥器中干燥某种湿物料，已知数据如下：空气进入预热器的温度为15C,湿含量为0.0073 kg水/kg绝干气， 经预热后空气进干燥器温度为90C,空气出干燥器温度为30C,湿度为0.023 kg水/kg绝干气。物料经过干燥后含水率由0.15降至0.01 （均为干基），干燥器

8、生产能力 Gc为234.7 kg绝干物料/ h o试求：（1）空气进出干燥器的始值变化；（4分）（2）水分蒸发量（kg / h ） ; （ 2分）（3）空气的消耗量及单位空气消耗量；（4分）解：（1） I1（1.01 1.88H1）t1 2490Hl 110kJ/kg 绝干气I2 （1.01 1.88H2）t2 2490H2 88.9kJ / kg 绝干气（2）水分蒸发量；W Gc（X1 X2） 32.9 kg / h（3） L W/（H2 H1） 2096 kg 绝干空气 /h六、（本题18分）用连续精储塔分离某二元混合液，原料液流量为200 kmol/h ,露点进料，进料浓度为0.5,塔顶

9、播出液组成为0.96,釜液组成为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，回流比为最小回流比的1.2倍。试求:(1)塔顶和和塔釜产品流量；(4分)(2)最小回流比；(4分)(3)精福段操作线方程；(3分)(4)提福段操作线方程；(3分)(5)离开第二层理论板的液体组成(由塔顶往下数)。(4分)解：(1)F=D+WFxf=Dxd+Wx W即200= D+W200 0.5=0.96 D+0.1 W解出 D=93.0 kmol/h, W=107 kmol/h(2)因是露点进料，q=0及yq=xF=0.5，故解出Xq=0.25(3

10、)离开第二层理论板的液相浓度X2精播段操作线方程式为：(4)L=RD=2.2*93=204.6平衡线关系式为：y X一1 (1)x 1 2x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xi,即：解得Xi=0.889根据提福段操作线方程式由X1求y2:y2=0.6875x 1+0.3=0.6875 0s89+0.3=0.911再依平衡关系式由y2求X2:解得X2=0.773七、（15分）用清水在逆流填料塔中吸收某混合气体中的溶质A,塔径为1.5m。原料气中惰性气体的流量为0.0743 kmol/s ,原料气中溶质 A的摩尔分率为0.08。已知操作条件下气液平衡关系为Y*=1.8X，气相总体积传质系数Kya=5.07 x 10-2kmol/（m3 s） o若吸收剂用量为最小用