化工原理(下)期末考试试卷

化工原理（下）期末考试试卷

化工原理（下）期末考试试卷

一、选择题：（每题2分，共20分）

1.低浓度难溶气体吸收，其他操作条件不变，入塔气量增加，气相总传质

单元高度

HOG、出塔气体浓度y2、出塔液体浓度xl将会有_A变化。

AHOG3y2t,xltBHOGt,y2t,xlI

CHOGt,y2I,xlIDHOGI,y2t,xlI

2.在吸收塔某处，气相主体浓度y=0Q25,液相主体浓度x=0.01,气相

传质分系

数ky=2kmol/m2h,气相总传质系数Ky=1.5kmol/m2h,则该处气液界

面上气相

浓度yi应为_B。平衡关系y=0.5Xo

A.0.02B.0.01C.0.015D.0.005

3.下述说法中正确的是_Bo

H??*p?pHkLiA.气膜控制时有：，kG

*p?piB气膜控制时有：ll??HkL,kG

lH??*ckGC液膜控制时有：？ci,kL

lH??kGD液膜控制时有：c?ci,kL

4.进行萃取操作时，应使溶质的分配系数—Dlo

A等于B大于C小于D都可以。

5.按饱和液体设计的精储塔，操作时D/F、R等其它参数不变，仅将料

液改为冷

液进料，则馆出液中易挥发组分浓度—A—,残液中易挥发组分

浓度。A提高，降低；B降低，提高；C提高，提高；D

降低，降低

6.某精储塔的理论板数为17块（包括塔釜），全塔效率为0.5,则实际

塔板数为

J块。

A.30B.31C.32D.34

7.在储出率相同条件下，简单蒸储所得播出液浓度—A—平衡蒸锵。

A高于；B低于；C等于；D或高于或低

于

8.指出“相对湿度，绝热饱和温度、露点温度、湿球温度”中，哪一

个参量与空

气的温度无关B—

共3页化工原理试题

A相对湿度B露点温度C干球温度D绝热饱和温

度

9.已知某湿空气的干球温度和湿球温度，则利用焰一湿图不能直接获

得该湿空气的D

A湿度B烙C露点D比体积

10.下面关于相对湿度的说法中不正确的是：—C

A总压一定时，湿空气的水汽分压越大则相对湿度越大；

B相对湿度等于零时意味着该空气中不含水分；

C相对湿度等于1时意味着该空气不能再容纳水分；

D相对湿度越大，则该空气的未饱和程度越大

二、填空题：（每题2分，共20分）

11.双膜理论的要点是：—界面上汽液平衡_、_阻力集中于有效膜内

12.计算吸收塔的填料层高度，必须运用如下三个方面的知识关联计算:

—平衡线、操作线、传质系数—。

13.气体吸收计算中表示设备（填料）效能高低的一个量是_传质单元

高度

14.温度升高，萃取溶解度曲线面积将—减小—（增大，减小，不变，

不确定）

15.塔顶蒸汽先进入分凝器，再进入全凝器，储出液组成为0.95（摩尔

分率），若相对挥发度为2.5,回流液浓度为_0.88o

16.精帽塔正常操作中存在着_液泛、漏液、雾沫夹带—等与设计意图

相违背的现象。

17.设计精储塔时•，已知原料为F,XF,分离要求为XD和XW,加料热状态q

已选定，今若选择较大的回流比R,则NT_减少_,L/V增加—?（增加，

不变,减少）

18.湿空气在进入干燥器之前进行预热的目的，一是为提高一湿空气温

度」以增加湿空气与湿物料之间的传热速率；二是为降低—湿空气相对温

度，以增大湿空气的吸湿能力。

19.恒速干燥阶段为_表面气化控制，此阶段的干燥速率与_

含水量—关系很小，主要取决于—物料表面水分气化速率

20.已知在常压及25℃下水份在某湿物料与空气之间的平衡关系为：

相对湿度6=100%时，平衡含水量x*=0.02kg水/kg绝干料；相对湿度6

=40%时，平衡含水量x*=0.007kg水/kg绝干料。现该物料含水量为0.23kg

水/kg绝干料，令其与25℃,6=40%的空气接触，则该物料的自由含水量

_0.223kg水/kg绝干料，结合水含量为_0.02kg水/kg绝干

料。

三、计算题（每题15分共60分）

23.一填料塔用清水逆流吸收混合气中的有害组分Ao已知操作条件下

气相总传

共3页化工原理试题

质单元高度为1.5m,进塔混合气组成为0.04（A的摩尔分率，下同），

出塔尾气组成为0.0053,出塔水溶液浓度为0.0128,操作条件下平衡关系

为Y=2.5X。试求：

（1）液气比为最小液气比的多少倍？

（2）所需填料层高度？

（3）若气液流量和初始组成不变，要求尾气浓度降至0.0033,求此

时填料层高度为若干米？

22.在连续精储塔中分离两组分理想溶液。已知原料液组成为0.6（摩

尔分数，下同），储出液组成为0.9,釜残液组成为0.02。泡点进料。（1）

求每获得lkmol/h微出液时的原料液用量F；（2）若回流比为1.5,它相当

于最小回流比的多少倍？

（3）假设原料液加到加料板上后，该板的液相组成仍为0.6,求上升

到加料板上的气相组成。（物系的平均相对挥发度为3）

23.在恒定干燥条件下的箱式干燥器内，将湿染料由湿基含水量45%干

燥到3%,湿物料的处理量为8000kg湿染料,实验测得:临界湿含量为30%,

平衡湿含量为1%，总干燥时间为28h。试计算在恒速阶段和降速阶段平均

每小时所蒸发的水分量。

24.如图示的精微塔由一只蒸储釜及一层实际板所组成，只有提微段,

没有精储段。料液由塔顶加入，泡点进料，L'=F,V'=D,XF=0.2（摩尔

分率，下同），今测得塔顶易挥发组分的回收率为80%,且XD=0.3,系

统相对挥发度a=3.0。设蒸储釜可视为一个理论板。试求：

（1）残液组成xW；

（2）该层塔板的液相默夫里板效率EML。

提示：EML=（

X-l-X）/（Xn-l-Xn*）=（XF-x1）/（XF-X1*）

D,XD

1W,XW

蒸储釜

共3页化工原理试题

三.计算题（每题15分共60分）

21［解

22解：（1）求当D=lkmol/h时F为多少?已知xF=0.6,xD=0.9,xW

=0.02,D=lkmol/hF?D?W?1?W

?xF?D?xD?W?xW（2分）代入已知量可得：0.6?l?W??l?0.9?0.02W可

求出?0.6?0.02?W?0.9?0.6?0.3,

解出W=0.52kmol/h,F=1.52kmol/h。（2分）

（2）求R/Rmin,已知?m?3

①泡点进料q=l,则xq=xF=0.6（1分），②由气液平衡方程：

共4页化工原理参考答案

?m?xq3?0.6yq???0.8181??m?lxql?2?0.6（2分）

Rmin?

③求Rmin,xD?yqyq?xq?0.9?0.818?0.3760.818?0,6（2分）

④求R/Rmin,R/Rmin?1.5?3,990.376（倍）（1分）

（3）求上升到加料板上的气相组成。因加料板是提窗段第一层板，

故所求量为y2'

①L?R?D?1.5?l?1.5kmol/h（l分）泡点进料q=l,已知F=L52kmol/h,

W=0.52kmol/h,xW=0.02,xl,=0.6②提储段操作线方程为:

ym?l'?ym?l'?L?qFW?xm'??xWL?qF?WL?qF?W,代入已

知量：1,5?1.520.52?0.02?xm'?1.5?1.52?0.521.5?1.52?0.52,即

ym?l'?1.208xm'?0.00416（3分）③所求

y2'?1.208xl'?0.00416?1,208?0,6?0.00416?0.721（1分）

XI?

23解：wl=0.45

X2?wl?0.8181?wlkg水/kg干料

w2=0.03w2?0.0311?w2kg水/kg干料

同理X0=0.429kg水/kg干料X*=0.01kg水/kg干料（4分）

?1?

Gc?Xl?XO?AuO（1分）

Gc（XO?X*）XO?X*

?2?ln*AuX?X02（1分）

?1=0.31?2（2分）

又,/?1+?

Gc?Xl?X0?2=?=28h（1分）A?1=6,6h?2=21,4h（2分）Gc

=8000X（1—0.45）=4400kg干料（2分）?1?259.3.\kg水/h（1分）

共4页化工原理参考答案

Gc?X0?X2?

?2?818.kg水/h（1分）

24.??DXDFXF=0.8

AD/F=0.533（2分）

D/F=（XF-XW）/（XD?XW）=0.533，XW=0.0857（2分）

L'/V'=F/D=1.876（1分）

W/V'=W/D=（F-D）/D=0.876（1分）ym+l=（L'/V'）xm-（W/V,）