化工原理题二及答案

1、化工原理题二及答案一、填空与选择(共40分,每题5分).操作中的精微塔，保持F、XF、q、R不变，增加W,那么L/V, V。A.增加；B.不变；C.不确定；D.减小。.在连续精流塔中，进行全回流操作，已测得相邻两板上液相组成分别为 Xn-l=0.7,Xn=0.5(均为易挥发组分摩尔分率).操作条件下相对挥发度=3,那么 yn=,Xn+i=，以汽相组成表示的第n板的单板效率En.对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统，当总压增大时，亨利系数E将,相平 衡常数m将,溶解度系数H将 oA.增大；B.不变；C.减小；D.不确定。. (1)低浓度气体吸收中,平衡关系y=2x,kc=0.2 kmol/m2

2、s, kL=2xlO3 kmol/m2 s,那么此体系属 (A气膜；B液膜；C气液双膜)控制，总传质系数Kgkmol/m2 s. (A) 2; (B) 0.1 (c) 0.2; (D) 2xl03通常所讨论的吸收操作中，当吸收剂用量趋于最小用量时， (A)回收率趋于最高；(B)吸收推动力趋向最大；(C)操作最为经济；(D)填 料层高度趋向无穷大。.塔板的主要类型有、等,塔板上的异常操作现象包括、 O.萃取剂的选择性是指： o选择性系数越高，通常对一定的别离任务而言所需的萃取剂,且可获得较纯度的溶质A。假设。=1,那么 (能/不能)直接用萃取的方法进行别离。.()与物料的性质有关，()与空气的状

3、态有关。平衡水分自由水分结合水非结合水. (1)湿空气在预热过程中不变化的参数是()(A)焰(B)相对湿度;(C)露点温度；(D)湿球温度.(2)湿空气以下哪两个参数，利用HI图可以查得其它未知参数.(A) (td t); (B) (td H); (C) (p H); (D) (I ttw)二、(20分)在一连续精微塔内别离某理想二元混合物。进料组成为0.4 (易挥发组分 的摩尔分率，下同)，泡点进料；储出液组成为0.9；塔顶易挥发组分的收率为90%；塔顶 采用全凝器，操作回流比为最小回流比的1.5倍；操作条件下物系的平均相对挥发度为2.5o 试计算：(1)釜残液组成；(2)精福段操作线方程。

4、三、(20分)在常压逆流操作的填料塔内，用纯溶剂S吸收混和气体中的可溶组 分A。入塔气体中A的摩尔分率为003,要求吸收率为95%。操作条件下 的解吸因数为0。8,物系服从亨利定律，与入塔气体成平衡液相浓度为0。03o 试计算：(1)操作液气比为最小液气比的倍数；(2)出塔液体的浓度；(3)完成上述别离认务所需要的气相总传质单元数Nog。四、(10分)某湿物料质量为20kg,含水量为15% (湿基，下同)，放入0.5m2的 浅盘内干燥，平衡水分为1%,临界水分为6%,恒速段干燥速率为0.4kg/ (m2 - h)，假设将物料干燥至2%,所需干燥时间为多少？五、(10分)以450kg纯乙酸乙酯为

5、萃取剂从4500kg某发酵液中提取放射菌素。 B、S为完全不互溶组分，操作条件下以质量比表示的分配系数K=30。试比拟如 下两种萃取操作的萃取率：(1)单级平衡萃取；(2)三级逆流萃取。试题二答案一、填空与选择，每题5分，共40分B D0.70.50.8B CB C(1) AB C(1) B C(1) ABA (2) D.浮阀塔 泡罩塔 筛板塔 舌型塔 液泛 泄露.萃取相的分配系数与萃余相的分配系数之比少 高 不能. (1) C(2) A、解：(1)釜残液组成 1卬设进料量为100 kmol/h,由物料衡算可得_ Dxx眼即 W3 分.其 中1-kmol/h= F-D =100 -40 = 6

6、0 kmol/h100 x0.4-40 x0.960=0.0667100 x0.4-40 x0.960=0.066710分精微段操作线方程 先求最小回流比，由。一%14分丁厂14分对于泡点进料，有% =工尸=。4由汽液平衡方程2.5x0.42.5x0.41+(2.5-1)x0.42.5x0.41+(2.5-1)x0.4min 一0.625 -0.4=02.5x0.41+(2.5-1)x0.4min 一0.625 -0.4=0.625= 1.2217分依题意 R = 1.5%= 1,5X1.22=153精微段操作线方程为y = - x +- 1,83 x + 119 = 0,647 x + 0.

7、318A+1K+1 1.83 +11.83 +1依题意 R = 1.5%= 1,5X1.22=153精微段操作线方程为y = - x +- 1,83 x + 119 = 0,647 x + 0.318A+1依题意 R = 1.5%= 1,5X1.22=153精微段操作线方程为y = - x +- 1,83 x + 119 = 0,647 x + 0.318A+1K+1 1.83 +11.83 +120分三、解：(1)由题意 yi=O.O3, y2=yi(l-l)=O.O3 (1-0.95) =0.0015S=mG/L=0.8, xr=0.03,由 yi=mxj得:m=l, L/G=l/0. 8

8、=1. 25= 0.95(2)由物料恒算得v(y -%)=玉-电)玉=Y ( y 必)=与(003 0.0015)= 0.023 JL/A 13分(3)传质单元数计算公式得Ng =isIn (1-S)y )N+S(1-0.8)0,03 +0.8 =7.87 0.001520四、解: Gi=20kg, wi=15%, Gc=Gi(1 -wi)=20( 1-0.15)=!7kgS=0.5m2,x+=l/l-0. 01=0. 01,xc=6/1-0. 06=0. 063Uc=0. 4kg/m2. hUc=0. 4kg/m2. hxUc=0. 4kg/m2. h恒速度按干燥时间C174 = 一 (X1 X, J =()= 9.6/zUSy 1 c) 0.4x0,5v7降速段干燥时间G(X0-X)X -X 17(0.063-0.01)iUCS X.-X0.4 X 0.5.总干燥时间t = t +72 =9.6 + 7.5 = 17.1/210分五、由于在干燥条件下，组分B,S可视为完全不互溶，K=30,故可用解析 式计算(1)单级平衡萃取Ys=。， B4500kg, S=450kg有组分A的质量恒算得：B(Xf-Xi)=SYi将Yi=30Xi代入上式解得Xi=0.25Xf“1Xi=0.25Xf“1一1 一号=