2025 年大学轻工技术（轻化工原理）期末试卷

2025年大学轻工技术（轻化工原理）期末试卷

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、单项选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填在括号内）1.以下关于流体流动的描述，正确的是（）A.层流时，流体分层流动，各层之间无质量交换B.湍流时，流体流动速度处处相等C.层流的摩擦系数与雷诺数无关D.湍流的摩擦系数只与管径有关2.在连续精馏塔中，精馏段操作线方程为y=0.75x+0.2075，这意味着（）A.回流比R=0.75B.塔顶馏出液组成xD=0.2075C.精馏段液气比L/V=0.75D.塔釜液组成xW=0.20753.对于恒沸精馏，以下说法错误的是（）A.需要加入第三组分形成新的恒沸物B.恒沸剂与原溶液中某一组分形成的恒沸物沸点更低C.恒沸精馏可用于分离沸点相近的混合物D.恒沸剂必须从塔顶蒸出4.在吸收操作中，吸收塔的填料层高度主要取决于（）A.吸收剂的流量B.气体的流量C.传质单元高度和传质单元数D.吸收剂的浓度5.以下哪种干燥方法属于对流干燥（）A.真空干燥B.冷冻干燥C.热风干燥D.喷雾干燥6.对于离心泵，以下关于扬程的说法正确的是（）A.扬程与泵的转速无关B.扬程是指泵将单位重量液体提升的高度C.扬程包括位压头、静压头和动压头的增加D.扬程只与泵的结构有关7.在板式塔中，溢流堰的作用是（）A.使液体在塔板上均匀分布B.防止气体短路C.提高塔板效率D.保证塔板上有一定的液层高度8.关于过滤操作，以下说法正确的是（）A.过滤速度与过滤面积成正比B.过滤阻力主要来自过滤介质C.恒压过滤时，过滤速度随时间增加而增大D.过滤常数K与过滤压力差无关9.在萃取操作中，分配系数K表示（）A.溶质在萃取相和萃余相中的浓度比B.溶质在萃取剂中的溶解度C.溶质在原溶剂中的溶解度D.萃取剂与原溶剂的互溶度10.对于传热过程，以下关于传热系数的说法错误的是（）A.传热系数与传热面积有关B.传热系数反映了传热过程的强烈程度C.传热系数与流体的物性、流动状态等有关D.增大传热系数可提高传热速率二、多项选择题（总共5题，每题4分，每题至少有两个正确答案，请将正确答案填在括号内）1.以下哪些属于流体输送设备（）A.离心泵B.往复泵C.压缩机D.真空泵E.离心机2.在精馏操作中，影响精馏塔塔板效率的因素有（）A.气液两相的流动状态B.塔板结构C.进料组成D.回流比E.塔的压力3.吸收操作中，选择吸收剂时应考虑的因素有（）A.对溶质的溶解度大B.挥发性小C.与溶质有化学反应D.粘度低E.腐蚀性小4.以下哪些是干燥过程中可能出现的问题（）A.物料表面硬化B.物料内部干裂C.干燥速率过快D.干燥不均匀E.物料变色5.在传热过程中，增强传热的方法有（）A.增大传热面积B.提高传热系数C.增大传热温度差D.减少热阻E.采用逆流操作三、判断题（总共10题，每题2分，请判断对错，对的打√，错的打×）1.流体的粘度随温度升高而增大。（）2.精馏塔的进料热状况对精馏操作有影响。（）3.吸收操作中，吸收剂用量越多，吸收效果越好，所以应尽量增大吸收剂用量。（）4.在干燥过程中，物料的平衡水分是不能除去的。（）5.离心泵的安装高度不能超过允许安装高度，否则会发生气蚀现象。（）6.板式塔的塔板效率总是小于100%。（）7.过滤操作中，过滤介质的阻力是不变的。（）8.萃取操作中，分配系数K越大，萃取效果越好。（）9.传热过程中，热阻主要集中在热阻大的一侧。（）10.恒压过滤时，过滤时间越长，过滤速度越小。（）四、简答题（总共3题，每题10分）1.简述精馏塔的工作原理，并说明精馏段和提馏段的作用。2.解释吸收操作中的传质推动力，并说明如何提高传质推动力。3.说明干燥过程中物料中水分的分类及其特点。五、计算题（总共2题，每题15分）1.某连续精馏塔，进料量为100kmol/h，进料组成xF=0.5（摩尔分数），要求塔顶馏出液组成xD=0.95，塔釜液组成xW=0.05。已知精馏段操作线方程为y=0.75x+0.2375，试求：（1）回流比R；（2）精馏段上升蒸汽量V和下降液体量L；（3）提馏段上升蒸汽量V'和下降液体量L'。2.在一逆流吸收塔中，用清水吸收混合气中的有害组分A。已知混合气流量为1000m³/h（标准状态），其中A的摩尔分数为0.05，要求吸收率为95%。吸收剂用量为最小用量的1.5倍，操作条件下的平衡关系为y=2x，气相总传质单元高度HOG=1.2m。试求：（1）吸收剂用量L；（2）所需的填料层高度Z。答案：一、单项选择题1.A2.C3.D4.C5.C6.C7.D8.A9.A10.A二、多项选择题1.ABCD2.ABCDE3.ABCDE4.ABCDE5.ABCDE三、判断题1.×2.√3.×4.√5.√6.√7.×8.√9.√10.√四、简答题1.精馏塔工作原理：利用混合液中各组分挥发度不同，多次进行部分汽化与部分冷凝，使气相中的轻组分不断增浓，液相中的重组分不断增浓，从而实现分离。精馏段作用是将进料中的轻组分提浓，得到塔顶馏出液。提馏段作用是将进料中的重组分提浓，得到塔釜液。2.传质推动力是指组分在界面两侧的浓度差。提高传质推动力的方法有：增大吸收剂用量，降低吸收剂中溶质浓度；降低操作温度，增大溶质的溶解度；增大气体流速，减小气膜厚度；减小吸收剂流速，减小液膜厚度等。3.物料中水分分为结合水分和非结合水分。结合水分是指与物料结合紧密，其蒸汽压低于同温度下纯水蒸汽压的水分，较难除去。非结合水分是指与物料结合不紧密，其蒸汽压等于同温度下纯水蒸汽压的水分，较易除去。还有平衡水分和自由水分，平衡水分是在一定空气状态下，物料表面和内部水分达到平衡时的含水量，自由水分是物料中超过平衡水分的部分。五、计算题1.（1）精馏段操作线方程为y=(R/(R+1))x+(xD/(R+1))，与y=0.75x+0.2375对比可得：R/(R+1)=0.75，解得R=3。（2）V=(R+1)D，L=RD。由F=D+W，FxF=DxD+WxW，代入数据可得D=50kmol/h，W=50kmol/h。则V=(3+1)×50=200kmol/h，L=3×50=150kmol/h。（3）V'=V-(q-1)F，L'=L+qF（q为进料热状况参数，本题未提及，假设为泡点进料q=1），则V'=200kmol/h，L'=150+