化工原理二复习题及答案

《化工原理二》复习题一、判断题.传质单元高度与设备的型式、操作条件有关，是吸收设备性能高低的反映。A.对B.错.高温、高压有利于解吸。A.对B.错.亨利系数E越大，物质的溶解度越小。A.对B.错.解吸操作中，溶质由液相转入气相，此时气相中溶质的摩尔分率小于液相中溶质的摩尔分率。A.对B.错.吸收过程所发生的是被吸收组分的等分子反向扩散。A.对B.错.如气膜传质速率小于液膜传质速率，则该相际传质过程为气膜控制。A.对B.错.已知q=—0.1,则进料中汽相量与总进料量的比为0。A.对B.错.精储过程中最小回流比是保证精储操作所需板数最少的回流比。A.对B.错.若精福塔过热蒸汽状态进料，q线方程斜率大于零。A.对B.错.板式塔容易实现侧线进料和出料，而填料塔对侧线进料和出料等复杂情况不太适合。A.对B.错.填料的理论板当量高度HETP以大为好，HETP越大、分离越完善。A.对B.错.板式塔中板上液面落差过大将导致气流分布不均。为减小液面落差，设计时常采取的措施是采用结构简单的筛板塔，溢流装置采用双溢流或多溢流。A.对B.错.精储用板式塔，吸收用填料塔。A.对B.错.板式塔内气液逐级接触，填料塔内气液连续接触。A.对B.错.当增加塔板间距时，性能负荷图中雾沫夹带线向下移；当减少浮阀数时，漏液线向下移。A.对B.错二、单选题.在吸收塔设计中，当吸收剂用量趋于最小用量时。A.回收率趋向最高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.设计时，用纯水逆流吸收有害气体，平衡关系为y=2x,入塔y1=0.1,L/G=1.5,则出塔气体浓度最低可降至。A.0B.0.05C.0.066D.0.025.在常压下用水逆流吸收空气中的CO2,若将用水量增加，则出塔气体中的CO2含量将。A.变大B.变小C.不变D.不确定.常压25c下，气相溶质A的分压为0.054atm的混合汽体与溶质A浓度为0.0018mol/l的水溶液接触，如果该条件下符合亨利定律，亨利系数E=0.15104atm,0h2ofc1000kg/m3,问溶质A的传质方向是。A.吸收B.A.吸收41m1,.用水吸收二氧化碳可看作液膜控制的吸收过程。若——=一十一，则KykxkyKy为。A.kyB.kxC.kx.mD.m.kx.正常操作下的逆流吸收塔，若因某种原因使液体量减少以致液气比小于原定的最小液气比时，将使。A.出塔气体浓度与出塔液体浓度均增加B.出塔气体浓度增加，但出塔液体浓度不变C.出塔液体浓度增加、回收率增加D.在塔下部发生解吸现象.已知75c时甲醇A、水B的饱和蒸汽压为pA=149.6kPa、pB=38.5kPa;平衡的气液两相浓度分别为y=0.729、x=0.4。则其相对挥发度aAB之值为。A.4.04B.3.89C.1.82D.1.5.精储塔设计时，若F、Xf、Xd、Xw、V为定值时，将进料热状态参数q=1改为q>1,则所需理论板数。A.增加B.减少C.不变D.无穷大.已知q=0.2,则加料中液体量与汽相量的比是。A.1:4B.1:5C.4:1D.5:1.有关恒摩尔流的假定说法正确的是。A.在精储塔内，各板上下降液体的摩尔量相等B.在精储塔内，各板上上升蒸汽的摩尔量相等C.精储塔内，在没有进料和出料的塔段中，各板上上升蒸汽的摩尔量相等，各板上下降液体的摩尔量相等D.精储塔内精储段和提储段下降液体（或上升蒸汽）摩尔流量相等.当原料组成、料液量、压力和最终温度都相同时，用简单蒸储和平衡蒸储

（闪蒸）的方法对二元理想溶液进行分离，其结果是。Xd,简单＜Xd,平衡、Xw，简单=Xw,平衡、D简单＞D平衡Xd,简单AXd,平衡、xw简单＞Xw,平衡、D简单＜D平衡Xd,简单AXd,平衡、xw简单=xw,平衡、D简单＜D平衡Xd,简单＞Xd,平衡、xw,简单＜xw,平衡、D简单=D平衡.操作中的连续精微塔，如采用的回流比小于原回流比，则。A.Xd、Xw均增加B.Xd、Xw均不变C.Xd减小、刖增加D.不能正常操作.操作中的精微塔，保持进料量F、进料组成Xf、进料热状况参数q、塔釜加热量Q不变，减少塔顶储出量D,则塔顶易挥发组分回收率刈。A.增大B.减小C.不变D.不确定.如果某精储塔的加料口原在第七块板（自塔顶向下计数），现操作工人将料液改自第四块板加入，原因可能是：A.生产任务加大，料液增加了B.生产任务减小，料液减少了C.料液由冷液态改为饱和液态了D.料液由饱和液态改为冷液态了.精储设方f时，F、Xf、q、Xd、Xw、R均已确定，若将原塔釜间接蒸汽加热改为直接蒸汽加热，则。A.所需理论板数增加、塔顶易挥发组分回收率不变B.所需理论板数增加、塔顶易挥发组分回收率降低C.所需理论板数不变、塔顶易挥发组分回收率减低D.所需理论板数增加、塔顶易挥发组分回收率增大.对于一定干球温度的空气，当其相又•湿度愈低时，其湿球温度。A.愈高C.A.愈高C.不变B.愈低D.不一定，尚与其它因素有关.在恒速干燥条件下，将含水20%的湿物料进行干燥，开始时干燥速率恒定,当干燥至含水5%时，干燥速率开始下降，再继续干燥至物料恒重，并测得此时物料含水量为0.05%,则物料的临界含水量为。A.0.055%B.20%C.5%D.4.55%C.5%.不仅与湿物料的性质和干燥介质的状态有关，而且与湿物料同干燥介质的接触方式及相对速度有关的是湿物料的。B.平衡水分A.B.平衡水分C.结合水分19.当空气的相对湿度为C.结合水分19.当空气的相对湿度为100%时，其干球温度t、湿球温度tw及露点温度tdB.tB.t•tw=tdA.ttwtdC.t=tw=tdD.tdtwt.对湿度一定的空气，以下各参数中与空气的温度无关。A.相对湿度B.露点温度C.湿球温度D.绝热饱和温度.如需将空气减湿，应使气温。A.高于湿球温度B.低于湿球温度C.高于露点D.低于露点.当空气的相对湿度为80%时，其干球温度t、湿球温度tw及露点温度td三者之间的关系为。A.t二twIB.ttw-tdC.t=tw=tdD.ttwtd.同一物料，如恒速阶段的干燥速率增加，则临界含水量A.减小B.不变C.增大D.不一定.物料的平衡水分-一定是O

B.自由水分D.B.自由水分D.临界水分C.结合水分三、多选题.对于气体吸收塔来说，如果塔高不受限制，可能达到的最大吸收率”max与有关。A.液气比B.相平衡常数C.吸收塔型式D.液体入塔浓度.评价吸收剂的指标包括。A.对混合气中被分离组分有较大溶解度，而对其它组分的溶解度要小，即选择性要高B.混合气中被分离组分在溶剂中的溶解度应对温度的变化比较敏感C.溶剂的蒸汽压、黏度要低，化学稳定性要好，此外还要满足价廉、易得、无毒、不易燃等经济和安全条件.用水吸收空气中少量的氨。总气量G、气温t及气体进出口组成y1、y2均不变，而进塔水温升高后，将增大。A.最小液气比（L/V焉B.相平衡常数mC.总传质单元数NogD.总传质单元高度H°g.减压操作精微塔内自上而下真空度及气相露点温度的变化规律是OA.真空度提高B.真空度降低C.露点温度提高D.露点温度降低.下列设备中能起到一块理论板的分离作用的是。A.再沸器B.冷凝器C.分凝器D.汽化器C.分凝器.某连续操作的常规精储塔，在保持进料的流量、组成和热状态一定，以及塔釜加热蒸汽量和塔顶冷凝器冷却水量一定的条件下，若加大回流比，将使。B.Xd将降低D.塔底产品量WB.Xd将降低D.塔底产品量W将提高Xf,要求塔顶的产品组成为Xd,塔R不变，加料热状态由原来的饱和汽C.塔顶产品量D将提高.某精储塔的设计任务是：原料为F底的产品组成为Xwo设计时若选定的回流比相进料改为饱和液体进料，则。A.精微段上升蒸汽量V不变.精储段下降液体量L增加C.提福段上升蒸汽量V'不变D.提储段下降液体量L'增加E.理论板数减少.填料塔的主要内部构件包括A.降液管C.A.降液管C.支撑板D.浮阀.筛板塔内气液两相的非理想流动中的空间上的不均匀流动，是指液体或气体流速的不均匀分布，主要包括。A.液沫夹带B.气体沿塔板的不均匀流动C.气泡夹带D.液体沿塔板的不均匀流动.下面有关理论板概念中正确的是。A.理论板就是实际板B.理论板是理想化的塔板，即不论进入该板的气、液相组成如何，而离开该板的气、液相在传质、传热两方面都达到平衡C.在精微计算中，一般首先求得理论板数，再用塔效率予以修正，即可得实际板数D.理论板是一个气液两相都充分混合而且传质与传热过程的阻力皆为零的理想化塔板.塔设备的操作弹性与有关。A.塔的结构B.物料性质C.负荷的液气比.下列说法中正确的是。A.液体中的扩散系数与压力成正比，与黏度成反比B.气体中的扩散系数与压力成反比，与温度成正比C.液体中的扩散系数与温度成正比，与黏度成反比D.发生在静止或滞流流体中的扩散属于分子扩散.下列判断正确的是。A.湿度是湿空气的温度B.湿空气中所含水汽的质量与绝对干空气的质量之比称为湿度C.干燥过程中湿度是不变的D.湿空气经预热器前后的湿度不变.提高干燥器的热效率可以。A.通过提高干燥介质入口湿度来实现B.通过降低干燥介质入口湿度来实现C.通过强化干燥过程的传热传质，达到降低干燥介质出口温度的效果，从而实现干燥效率的提高.理想干燥过程满足的条件为。A.干燥器无热量补充B.干燥器热损失可忽略不计C.物料进出干燥器的燃相等四、计算题1.流率为0.015kmol/(sm2)的空气混合气中含氨体积分数为2%,拟用逆流吸收以回收其中92%的氨。塔顶淋入摩尔分数为0.0003的稀氨水溶液，设计采用的液气比为最小液气比的1.6倍，操作范围内物系服从亨利定律y=1.3x,所用填料的总传质系数Kya=0.03kmol/(sm3)t试求：(1)液体在塔底的摩尔分数x1；(2)全塔的平均推动力Aym；(3)所需塔高H。2.某吸收塔用25mmx25mm的瓷环作填料，充填高度5m,塔径1m,用清水逆流吸收流量为2250m3/h的混合气。混合气中含有丙酮体积分数为5%,塔顶逸出废气含丙酮体积分数降为0.26%,塔底液体中每千克水带有60g丙酮。操作在101.3kPa、25c下进行，物系的平衡关系为y=2x。试求：(1)该塔的传质单元高度H0G及容积传质系数Kya；(2)每小时回收的丙酮量，kg/ho.在一逆流操作的填料吸收塔中用清水吸收空气中某组分A,已知操作条件下平衡关系为y=2.2x,入塔气体中A的含量为6%(体积)，吸收率为96%,取吸收剂用量为最小用量的1.2倍，试求：(1)出塔水溶液的浓度；(2)若气相总传质单元高度为0.8m,现有一填料层高度为8m的塔，问是否能用？.用一连续精储塔分离某二元理想溶液，进料量为100kmol/h,进料组成为0.4(摩尔分率，下同)，露点进料，储出液组成为0.9,塔底残液组成为0.1,相对挥发度为2.5,塔顶冷凝器为全凝器，操作回流比为最小回流比的1.5倍。试求：(1)塔底、塔顶产物的摩尔流量；(2)塔底再沸器产生的汽相流量；(3)从塔顶向下数的第二块理论板上升的蒸汽组成。.欲设计一连续精储塔用以分离含苯0.5、流率为150kmol/h的苯一甲苯料液，要求储出液中含苯0.96,残液中含苯不高于0.05(以上均为摩尔分数)。泡点进料，选用的回流比是最小回流比的1.2倍，物系的相对挥发度为2.5。塔顶采用全凝器。试求：(1)塔顶、塔底的产品量；(2)回流比；(3)由塔顶向下数第二块理论板的上升气相组成。.用板式精储塔在常压下分离苯一甲苯溶液，塔顶为全凝器，塔底间接蒸汽加热，平均相对挥发度为2.47。进料量为150kmol/h,组成为0.4(摩尔分率)的饱和蒸汽。回流比为4。塔顶储出液中含苯0.95,塔底残液中含苯0.05。求：(1)塔顶储出液及塔底残液的量；(2)精储段及提储段操作线方程；(3)回流比与最小回流比的比值。.在一常压连续干燥器中，湿物料处理量为0.8kg/s,物料含水量由5%干燥到1%(均为湿基)。空气初始温度为20C、湿度为0.005kg/kg干空气，新鲜空气预热到90c进入干燥器进行干燥，空气离开干燥器时的温度为55C。假设干燥过程为理想干燥过程。试求：(1)空气离开干燥器时的湿度，kg/kg绝干气；(2)所需的绝干空气量、预热器的耗热量，kWo.在常压下将干球温度65C、湿球温度40c的空气冷却至25C,计算:1kg干空气中凝结出多少水分？1kg干空气放出多少热量？7.3766（已知：25c水的饱和蒸汽压为3.1684kPa；40c水的饱和蒸汽压为7.3766kPa、汽化潜热为2401.1kJ/kg）.在常压干燥器内干燥某湿物料，将500kg/h湿物料从最初含水量20%降至2%（均为湿基）。t0=20C,H0=0.01kg/kg（绝干气）的空气经预热器升温至100c后进入干燥器，废气温度为60C,忽略热损失。试计算：（1）完成上述干燥任务所需的湿空气量；（2）空气经预热器获得的热量。

参考答案、判断题1.A2.B3.A4.B5.B6.B7.B8.B9.A10.A11.B12.A13.B14.A15.B二、单选题1.D2.D3.B4.A5.C6.A7.A8.B9.A1C).C11.D12.C13.B14.D15.B16.B17.C18.A19.C20.B21.D22.D23.C24,C三、多选题1.ABD2.ABC3.ABC4.BC5.AC6.AD7.ADE8.BC9.BD10.BCD11.ABC12.BCD13.BD14.AC15.ABC四、计算题1.解：（1）y2=y1(1-)=0.02(1--0.92)-0.0016L-2_y1-y2_0.02-10.0016—dOOAGminx1e-x2:y〔rn-x20.021.3一1.220-0.0003LL61.61,2201.952GGmin根据全塔物料衡算，得：00943x1-x2Gy1-y20.0003--0.020.00160.00943L1.952(2)y1=y〔-mx1二0.02-1.30.00943=7.7510’(3)Nogy1-y20.02-0.00163.5210学-5.23HOGGKya0.0150.03=0.5mH=H0GNog=0.55.23=2.62m2.解：（1）M丙酮=586058x10.018286058100018Ly「y20.05-0.0026五0由全塔物料衡算:—===2.59由全塔物料衡算:GX1-X20.01828-022.59=0.772Nog'ln』』y1-m711-1A[_VAJy2-m”A_10.05ln(1-0.772)——0.772=7.191-0.7720.0026HOGNog5」一二0.69r57.19HOGKyaVT0225022.4T273——92.0mol/h22.429892.0—/0.6950.014r6l9m92.0—/0.6950.014r6l9m3s)H0G->123600Kya=-=^^2=yi5GminXe一％2%m-X22.112根据全塔物料衡算，得:0.06-0.00240.062.2-02.53442.1124(2)每小时回收的丙酮量为：G(y1-y2)M=92.0(0.05-0.0026)58=252.9kg/h3.解：(1)y2=y1(1—“)=0.06x(1—0.96)=0.0024X1=X2Gy1-y20—0.06—0.0024=0.0227L2.5344(2)1mG(2)1mG2.2AL~2.5344=0.868TOC\o"1-5"\h\zz1।〃1-mx21Nog=—rlnI1-TT1_1AA》-mx2A一A10.06=In1-0.868-0.868=10.811-0.8680.0024H=H0GNog=0.810.81-8.65m8m故此塔不能用。.解：(1)D=Xf—xWF=0.4—0.1^100=37.5kmol/hxd-xW0.9-0.1W=F-D=100-37.5=62.5(2)对于露点进料：V=V-F=(R1)D-FVe=XfU0.4

xe=ye0.4二-（：-1）yexe=ye0.4二-（：-1）ye2.5-1.50.4=0.2105Xd-Ye0.9-04264yeXe0.4-02105R=1.Rmin=1.52.=643.96V=V-F=（R1）D-F=4.9637.5-100=86.0kmol/h(3)对塔顶第一块塔板y1=xD（全凝器）(3)对塔顶第一块塔板y1=xD（全凝器）x1=y10.9：--（：--1）y12.5-1.50.9-0.7826由精微段操作线方程:XiXdRXiXdR13.9613.960.78260.9——=0.80633.9610.96-0.05xD-xW.解：（1）由全塔物料衡算：d=Xf-XwF=0.5-0.0.96-0.05xD-xWW-F-D-150-74.18-75.82Kmol/h(2)•••(2)•••泡点进料：q=1Xe=Xf=0.5二Xe二Xeye———0.7141（：-1）xe11.50.5，最小回流比:Rmin=XD7eye-X，最小回流比:Rmin=XD7eye-Xe0.960.714=1.1500.7140.5回流比:R=1.2Rmin=1.21.15=1.38(3)精微段操作线方程:yn1RXnR11.38yn1RXnR11.382.38Xn0.962.38=0.580xn0.403平衡方程:二-（：-1）y2.5-1.5y从塔顶往下计算:x从塔顶往下计算:xD=y1=0.96xi二yixi二yi0.962.5-1.5yl2.5-1.50.96=0.906y2=0.580x10.403=0.5080.9060.403=0.928Xu—x04-005.解：(1)由全塔物料衡算：D=———F=m150=58.33kmol/hXd-Xw0.95-0.05・•・W-F-D=150-58.33=91.67kmol/h(2)精微段操作线方程：RxRxD——=0.8xn0.195提福段操作线方程：RDyn1"(R1)D(1-q)FxnWxw(R1)D(1-q)F458.3391.670.05——ccL_提福段操作线方程：RDyn1"(R1)D(1-q)FxnWxw(R1)D(1-q)F458.3391.670.05——ccL_xxn一~~~558.33-150558.33-150(3)饱和蒸汽进料ye=yF=0.4=1.647xn-0.0324Xeye0.4=0.2125：-(：-1)ye2.47-1.470.4xD-ye0.95-0.4:―—-==2.93ye-xe0.4-0.2125/Rmin=42.931.36.解：(1)由于为理想干燥过程，所以为等始干燥。有：I1=I2I1=1.011.88H1t12490H1=(1.01+1.88父0.005¥90+2490X0.005=104.2kJ/kg干空气I2-J1.011.88H2t22490H2个1.011.88H2552490H2=55.552593.4H2得：H2=0.0189kg/kg绝干气(2)GC=G(1—w1)=0.8(1-0.05)=0.76kg/sXiWl1XiWl1-Wi0.05=0.05261-0.05X2=^)r0.0101W=Q(X—X)=VH-H)W=GC(X1-X2)=0.76(0.0526-0.0101)=0.0323kg/s0.03230.0189-0.0050.03230.0189-0.005=2.324kg/sQP=V(1.011.88H1)(t1-t0)=2.324(1.011.880.005)(90-20)-165.8kW.解：（1）40c下的空气湿度为:Ps40c7.3766Hw40c=0.622-=0.622父=0.0488kg水/kg干气'P—Ps,40c101.325-7.3766H1-Hw,40cH1-Hw,40c1.09rW,40Ct〔-tw,1109=0.0488—父65—