《化工原理二》复习题及答案

《化工原理二》复习题及答案

《化工原理二》复习题

一、推断题

1.传质单元高度与设备的型式、操作条件有关，是吸取设备性能

凹凸的反映。

A.对

B.错

2.高温、高压有利于解吸。

A.对

B.错

3.亨利系数E越大，物质的溶解度越小。

A.对

B.错

4.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

5.吸取过程所发生的是被吸取组分的等分子反向集中。

A.对

B.错

6.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

把握。

A.对

B.错

7.q—0.1,则进料中汽相量与总进料量的比为0。

A.对

B.错

8.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

9.假设精储塔过热蒸汽状态进料,q线方程斜率大于零。

A.对

B.错

10板式塔简洁实现侧线进料和出料，而填料塔对侧线进料和出料

等简洁状况不太适合。

A.对

B.错

11.填料的理论板当量高度HETP以大为好，HETP越大、分别越

完善。

A.对

B.错

12.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

时常实行的措施是承受构造简洁的筛板塔，溢流装置承受双溢流

或多溢流。

A.对

B.错

13.精储用板式塔,吸取用填料塔。

A.对

B.错

14.板式塔内气液逐级接触，填料塔内气液连续接触。

A.对

B.错

15.当增加塔板间距时，性能负荷图中雾沫夹带线向下移；当削减

浮阀数时，

漏液线向下移。

A.对

B.错

二、单项选择题

1.在吸取塔设计中，当吸取剂用量趋于最小用量时。

A.回收率趋向最高

B.吸取推动力趋向最大

C.操作最为经济

D.填料层高度趋向无穷大

2.设计时，用纯水逆流吸取有害气体，平衡关系为2yx二，入塔

lO.ly=,

1.5LG=，则出塔气体浓度最低可降至。

A.0

B.0.05

C.0.066

D.0.025

3.在常压下用水逆流吸取空气中的CO2，假设将用水量增加，则

出塔气体中的

CO2含量将。

A.变大

B.变小

C.不变

D.不确定

4.常压25。（:下，气相溶质A的分压为0.054atm的混合汽休与

溶质A浓度为

0.0018mol/l的水溶液接触，假设该条件下符合亨利定律，亨利

系数

E=0.15xl04atm,2HOp«1000kg/m3,问溶质A的传质方

向是C

A.吸取

B.平衡

C.解吸

D.无法推断

5.用水吸取二氧化碳可看作液膜把握的吸取过程。假设llyxy

mKkk=+,51!JyKa。

A.yk

B.xk

C.xkm

D.xmk

6.正常操作下的逆流吸取塔，假设因某种缘由使液体量削减以致

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

7.75℃时甲醇A、水B的饱和蒸汽压为0149.6Ap-kPa、

038.5Bp=kPa;

平衡的气液两相浓度分别为0.729y=、0.4x二。则其相对挥发度

ABa之值

为。

A.4.04B.3.89C.1.82D.1.5

8.精微塔设计时，假设F、Fx、Dx、Wx、V为定值时，将进

料热状态参数1

q=改为lq>,则所需理论板数。

A.增加

B.削减

C.不变

D.无穷大

9.0.2q=,则加料中液体量与汽相量的比是。

A.1:4

B.1:5

C.4:1

D.5:1

10.有关恒摩尔流的假定说法正确的选项是。

A.在精储塔内，各板上下降液体的摩尔量相等

B.在修留塔内，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

11.当原料组成、料液量、压力和最终温度都一样时，用简洁蒸储

和平衡蒸储

〔闪蒸〕的方法对二元抱负溶液进展分别，其结果是。

A.〃DDxx〈平衡简洁、〃WWxx=平衡简洁、DD＞平衡简洁

B.〃DDxx＞平衡简洁、,,WWxx＞平衡简洁、DD〈平衡简洁

C.nDDxx＞平衡简洁、〃WWxx=平衡简洁、DD〈平衡简洁

D.〃DDxx＞平衡简洁、〃WWxx（平衡简洁、DD二平衡简洁

12.操作中的连续精僧塔，如承受的回流比小于原回流比，则。

A.Dx、Wx均增加

B.Dx、Wx均不变

C.Dx减小、Wx增加

D,不能正常操作

13.操作中的精储塔，保持进料量F、进料组成Fx、进料热状况

参数q、塔

釜加热量Q不变，削减塔顶储出量D,则塔顶易挥发组分回收率

A.增大B.减小C.

不变D.不确定

14.假设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

料液改自第四块板参与，缘由可能是：

A.生产任务加大，料液增加了

B.生产任务减小，料液削减了

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

15.精储设计时，F、Fx、q、Dx、Wx、R均已确定，假设将

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

16.对于确定干球温度的空气，当其相对湿度愈低时，其湿球温度

A.愈局）

B.愈低

C.不变

D.不愿定，尚与其它因素有关

17.在恒速枯燥条件下,将含水20%的湿物料进展枯燥，开头时

枯燥速率恒定，

当枯燥至含水5%时,枯燥速率开头下降,再连续枯燥至物料恒重,

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%

18.不仅与湿物料的性质和枯燥介质的状态有关，而且与湿物料同

枯燥介质的

接触方式及相对速度有关的是湿物料的。

A.临界水分

B.平衡水分

C.结合水分

D.非结合水分

19.当空气的相对湿度为100%时，其干球温度t、湿球温度wt

及露点温度dt三

者之间的关系为

A.wdttt>>

B.wd111>=

C.wdttt==

D.dwttt>>

20.对湿度确定的空气，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

21.如需将空气减湿，应使气温。

A.局）于湿球温度

B.低于湿球温度

C.高于露点

D.低于露点

22.当空气的相对湿度为80%时，其干球温度t、湿球温度wt及

露点温度dt二

者之间的关系为O

A.wdttt<<

B.wdttt>=

C.wd111==

D.wdttt>>

23.同一物料，如恒速阶段的枯燥速率增力口，则临界含水量

A.减小

B.不变

C.增大

D.不愿定

24.物料的平衡水分确定是。

A.非结合水分

B.自由水分

C.结合水分

D.临界水分

三、多项选

择题

1.对于气体吸取塔来说，假设塔高不受限制，可能到达的最大吸

取率maxn与

有关。

A.液气比

B.相平衡常数

C.吸取塔型式

D.液体入塔浓度

2.评价吸取剂的指标包括。

A.对混合气中被分别组分有较大溶解度，而对其它组分的溶解度

要小，即

选择性要高

B.混合气中被分别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

3.用水吸取空气中少量的氨。总气量G、气温t及气体进出口组

成ly、2y均

不变，而进塔水温上升后，将增大。

A.最小液气比minLV

B.相平衡常数m

C.总传质单元数OGN

D.总传质单元高度OGH

4.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。

A.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

5.以下设备中能起到一块理论板的分别作用的是。

A.再沸器

B.冷凝器

C.分凝器

D.汽化器

6.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

确定，以及

塔釜加热蒸汽量和塔顶冷凝器冷却水量确定的条件下，假设加大

回流比，将

使。

A.塔顶产品浓度Dx将提高

B.Dx将降低

C.塔顶产品量D将提高

D.塔底产品量W将提高

7.某精憎塔的设计任务是：原料为F、Fx,要求塔顶的产品组成

为Dx，塔

底的产品组成为Wx。设计时假设选定的回流比R不变，加料热

状态由原来的饱和汽

相进料改为饱和液体进料，则。

A.精微段上升蒸汽量V不变

B.精微段下降液体量L增加

C.提储段上升蒸汽量V〃不变

D.提储段下降液体量L〃增加

E.理论板数削减

8.填料塔的主要内部构件包括。

A.降液管

B.液体分布器

C.支撑板

D.浮阀

9,筛板塔内气液两相的非抱负流淌中的空间上的不均匀流淌，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淌

C.气泡夹带

D.液体沿塔板的不均匀流淌

10.下面有关理论板概念中正确的选项是。

A.理论板就是实际板

B.理论板是抱负化的塔板，即不管进入该板的气、液相组成如何，

而离开

该板的气、液相在传质、传热两方面都到达平衡

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

皆为零的抱负化塔板

11.塔设备的操作弹性与有关。

A.塔的构造

B.物料性质

C.负荷的液气比

12.以下说法中正确的选项是。

A.液体中的集中系数与压力成正比，与黏度成反比

B.气体中的集中系数与压力成反比，与温度成正比

C.液体中的集中系数与温度成正比，与黏度成反比

D.发生在静止或滞流流体中的集中属于分子集中

13.以下推断正确的选项是。

A.湿度是湿空气的温度

B.湿空气中所含水汽的质量与确定干空气的质量之比称为湿度

C.枯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

14.提高枯燥器的热效率可以。

A.通过提高枯燥介质入口湿度来实现

B.通过降低枯燥介质入口湿度来实现

C.通过强化枯燥过程的传热传质，到达降低枯燥介质出口温度的

效果，从而实现枯燥效率的提高

15.抱负枯燥过程满足的条件为。

A.枯燥器无热量补充

B.枯燥器热损失可无视不计

C.物料进出枯燥器的蜡相等

四、计算题

1.流率为0.015kmol/6m2)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，设计承受的

液气比为最小液气比的L6倍，操作范围内物系听从亨利定律

13yx=,所用填料

的总传质系数试求:

yKa=0.03kmol/(s-m3)o

(1)液体在塔底的摩尔分数lx;

(2)全塔的平均推动力my?;

(3)所需塔高H。

2.某吸取塔用25mmx25mm的瓷环作填料，充填高度5m，塔

径1m,用清水

逆流吸取流量为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、25℃下进展，物系的平衡关系为2yx=。试求：

(1)该塔的传质单元高度OGH及容积传质系数yKa;

(2)每小时回收的丙酮量，kg/h。

3.在一逆流操作的填料吸取塔中用清水吸取空气中某组分A,操

作条件

下平衡关系为2.2yx=,入塔气体中A的含量为6%〔体积〕，

吸取率为96%,取

吸取剂用量为最小用量的L2倍，试求：

(1)出塔水溶液的浓度；

(2)假设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？

4.用一连续精储塔分别某二元抱负溶液，进料量为100kmol/h,

进料组成为0.4

〔摩尔分率，下同〕，露点进料，播出液组成为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)从塔顶向下数的其次块理论板上升的蒸汽组成。

5.欲设计一连续精储塔用以分别含苯0.5、流率为150kmol/h的

苯一甲苯料液，要求播出液中含苯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。塔顶承受全凝器。试求：

(1)塔顶、塔底的产品量；

(2)回流比；

(3)由塔顶向下数其次块理论板的上升气相组成。

6.用板式精储塔在常压下分别苯一甲苯溶液，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。

7.在一常压连续枯燥器中，湿物料处理量为0.8kg/s，物料含水量

由5%枯燥到1%〔均为湿基〕。空气初始温度为20。&湿度为

0.005kg/kg干空气，颖空气预热到90℃进入枯燥器进展枯燥，空气离

开枯燥器时的温度为℃假设枯燥过程为抱负枯燥过程。试求：

55e

(1)空气离开枯燥器时的湿度，kg/kg绝干气;

所需的绝干空气量、预热器的耗热量,

(2)kWe

8.在常压下将干球温度65℃、湿球温度4(TC的空气冷却至25℃,

计算：

(1)1kg干空气中分散出多少水分？

(2)1kg干空气放出多少热量？

〔：25℃水的饱和蒸汽压为3.1684kPa;4(TC水的饱和蒸汽压为

7.3766kPa、汽化潜热为2401.1kJ/kg]

9.在常压枯燥器内枯燥某湿物料，将500kg/h湿物料从最初含水

量20%降至

2%〔均为湿基〕。

020

t=℃,

00.01

H=kg/kg〔绝干气〕的空气经预热器升温至100℃后进入枯燥器，

废气温度为℃无视热损失。试计算：

60z

(1)完成上述枯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

一、推断题

1.A

2.B

3.A

4.B

5.B

6.B

7.B

8.B

9.A10.A11.B12.A13.B14.A15.B

二、单项选择题

1.D

2.D

3.B

4.A

5.C

6.A

7.A

8.B

9.A10.C11.D12.C13.B14.D15.B16.B

17.C18.A19.C20.B21.D22.D23.C24.C

三、多项选择题

1.ABD

2.ABC

3.ABC

4.BC

5.AC

6.AD

7.ADE

8.BC

9.BD10.BCD

11.ABC12.BCD13.BD14.AC15.ABC

四、计算题

1.解:〔1〕21(l)0.02(10.92)0.0016yyq=-=?-=

1212min1212

0.020.00161.2200.021.30.0003eyyyyLGxxymx-

-??====?—??「.min

1.61.61.2201.952LLGG??==?=依据全塔物料衡算，得：

121210.00030.02

0.00160.009431.952GxxyyL=+-=+?-=[2]31110.02

1.30.009437.7510yymx-?=-=-?=?

32220.00161.30.00031.2110yymx-?=-=-?=?

3

31212(7.751.21)103.5210lnIn7.751.21myyyyy-

-?-?-??===(3)1230.020.00165.233.5210

OGmyyNy—===??0.0150.50.03

OGyGHKa===m0.55.232.62OGOGHHN=?=?=m

2.解：〔1〕58M=丙酮

：160580.018286058100018

x==+由全塔物料衡算：

12120.050.00262.590.018280yyLGxx--===-120.7722.59

mALG===1222111ln11110.05ln

(10,772)0.7727.1910.7720.00260GymxNAAymxA??-??=-

+???-=-+=??-??

50.6957.19

OGOGHHN===m*/OGyGHKa=

022*******.022.422.4298

TVGTH=?=?=kmol/h

「•292.00.6950.046913600

4yOGGKaHn===??kmol/(m3-s)〔2〕每小时回收的丙酮量

为：

1292.0(0.050.0026)58252.9GyyM"-=?-?=kg/h

3.解:[1)21(l)0.06(10.96)0.0024yyq=-=?-=

1212min12120.060.00242.112

0.062.20eyyyy

LGxxymx-??====?—??

/.min

1.21.2

2.1122.5344

L

LGG??

==?=依据全塔物料衡算，得：

12121

00.060.00240.0227

2.5344G

xxyyL=+-=+?-=

[2]1

2.2

0.8682.5344mG

AL===

1222111ln1110.06ln10.8680.86810.81

10.8680.00240GymxNAymxA

A??

-?

=-+??

=-+=??-??

0.810.818.650GOGHHN=?=?=m8>m

故此塔不能用。

4.解:[1]04011003750901

--==?=--.•…FW

DWxxDFxxkmol/h

10037.562.5WFD=-=-=

(2)对于露点进料：

(1)VVFRDF=-=+-

•/04==.eFyx

0.40.2105(1)2.51.50.4

eeeyxyaa===—?/.09042640402105

—===—min..…DeeexyRyxmin1.51.52.643.96

RR==?=(1)4.9637.510086.0VVFRDF=-=+-=?-=kmol/h

(3)对塔顶第一块塔板IDyx=〔全凝器〕

1110.90.7826(1)2.51.50.9

yxyaa=

==—?由精憎段操作线方程：

213960907826080631139613961

=+=?+=++++……DxRyxRR5.解：〔1〕由全塔物料衡算：

0.50.0515074.180.960.05

FWDWxxDFxx--==?=—Kmol/h15074.1875.82WFD=-

=-=Kmol/h

〔2〕「泡点进料：lq=「.0.5eFxx==

2.50.50.7141(1)11.50.5

eeexyxaa?===+-+?/•最小回流比：min

0.960.7141.1500.7140.5DeeexyRyx-=

==-回流比:min1.21.21.151.38RR==?=

〔3〕精微段操作线方程：

11.380.960.5800.403112.382.38

DnnnnxRyxxxRR+=+=+=+++平衡方程：(1)2.51.5y

yxyy

aa==一从塔顶往下计算：10.96Dxy==

1110.960.9062.51.52.51.50.96

yxy===-?210.5800.4030.5080.9060.4030.928yx=+=?+=

6.解：⑴由全塔物料衡算：0.40.0515058.330.950.05

FWDWxxDFxx-==?=-kmol/h/.15058.3391.67WFD

=-=-=kmol/h

〔2〕精微段操作线方程：

140.950.80.191155

DnnnnxRyxxxRR+=+=+=+++提储段操作线方程：

1(1)(1)(1)(1)458.3391.670.05

1.6470.0324558.33150558.33150

WnnnnWxRDyxRDqFRDqFxx+=

⑶饱和蒸汽进料0.4eFyy==

0.40.2125(1)2.471.470.4

eeeyxyaa===—?min0.950.42.930.40.2125

DeeexyRyx--二二二--min41.362.93RR二二

7.解：〔1〕由于为抱负枯燥过程，所以为等烙枯燥。有：121I二

1111

1.011.8824901.011.880.0059024900.005104.21HtH

=++=+??+?=kJ/kg干空气

2222

2221.011.8824901.011.8855249055.552593.41HtHHHH

=++=+?+=+

得:20.0189H=kg/kg绝干气

[2]l(l)0.8(10.05)0.76CGGw=-=?-=kg/s

11210.050.010.05260.0101110.0510.01wXXw=====--

1221

CWGXXVHH=-=-120.76(0.05260.0101)0.0323CW

GXX=-=?-=kg/s

210.03232.3240.01890.005

WVHH===-kg/s