聊城大学专本化工分离工程期末考试试题

聊城大学专本化工分离工程期末考试试题考试时间：120分钟满分：100分适用专业：化学工程与工艺（专科起点本科）注意事项：1.请将答案写在答题纸的指定位置上，在本试题上作答无效。2.答题前请务必填写清楚姓名、学号、班级等信息。3.字迹工整，卷面整洁，合理分配答题时间。---一、选择题(每题2分，共20分)1.下列关于相平衡的说法中，错误的是（）A.相平衡是指物系中各相的组成和数量不随时间变化的状态B.相律描述了平衡物系中自由度、相数和组分数之间的关系C.对于二元理想溶液，其气液相平衡关系遵循拉乌尔定律D.相平衡常数K_i仅与物系的性质有关，与温度和压力无关2.在精馏操作中，若进料为气液混合物（气液比为1:1），则其进料热状况参数q值为（）A.0B.0.5C.1D.大于13.吸收操作的主要目的是（）A.分离气体混合物B.分离液体混合物C.去除固体杂质D.实现能量转换4.萃取操作选择萃取剂时，下列哪项不是主要考虑的因素（）A.萃取剂的选择性B.萃取剂与原溶剂的互溶度C.萃取剂的密度D.萃取剂的价格与回收难度5.对于一定的物系和操作条件，以下哪种蒸馏方式可以获得较纯的组分（）A.简单蒸馏B.平衡蒸馏C.精馏D.水蒸气蒸馏6.在干燥过程中，物料的临界含水量是指（）A.物料开始干燥时的含水量B.物料干燥速率开始下降时的含水量C.物料能达到的最低含水量D.物料中结合水的含量7.下列哪项不是影响吸附操作的主要因素（）A.吸附剂的性质B.吸附质的性质C.操作温度和压力D.设备的材质8.在板式塔中，气液两相主要在塔板上的哪个区域进行传质（）A.鼓泡区B.溢流区C.安定区D.降液管9.对于逆流操作的吸收塔，若其他条件不变，仅增大吸收剂用量，则出塔气体的浓度将（）A.增大B.减小C.不变D.无法确定10.下列关于膜分离过程的说法中，正确的是（）A.膜分离过程均为等温过程，能耗较低B.所有膜分离过程的推动力都是压力差C.膜的选择性越高，分离效果越好，但通量往往越低D.膜分离只能用于液体混合物的分离---二、填空题(每空1分，共20分)1.化工分离过程的主要目的是将混合物分离成具有一定（）的产品。2.相平衡常数K_i的定义式为（）。3.精馏塔中，（）板是指离开该板的气液两相达到相平衡状态。4.吸收操作中，若溶质在溶剂中的溶解度很大，则亨利系数E值（），相平衡常数m值（）。5.萃取操作的基本依据是（）。6.恒沸精馏和萃取精馏都是为了解决（）或（）的物系分离问题。7.干燥过程中，除去的水分包括（）水分和（）水分。8.吸附剂的（）是指单位质量吸附剂所能吸附的吸附质的最大量。9.板式塔的流体力学性能包括（）、（）、（）和液泛等。10.气体的膜分离过程中，常用的膜材料有（）和（）等。11.对于二元理想溶液的精馏，其相对挥发度α等于（）之比。12.在吸收塔的设计中，通常取吸收剂用量为最小用量的（）倍。13.流化床干燥器的主要优点是（）和（）。14.结晶过程的两个主要阶段是（）和（）。---三、简答题(每题6分，共30分)1.试简述精馏过程的原理，并说明回流的作用。2.什么是恒沸精馏？什么是萃取精馏？它们在原理上有何异同点？3.影响吸收操作的因素主要有哪些？如何影响？4.干燥速率曲线分为哪几个阶段？各阶段的特点是什么？5.比较板式塔和填料塔的优缺点，并说明它们各自的适用场合。---四、计算题(每题10分，共30分)1.在一连续操作的精馏塔中，分离某二元理想溶液。已知原料液流量为100kmol/h，组成为0.4（易挥发组分摩尔分数，下同），饱和液体进料。塔顶馏出液组成为0.95，塔底釜液组成为0.05。操作回流比为最小回流比的1.5倍。系统的相对挥发度为2.5。试求：（1）塔顶馏出液流量和塔底釜液流量；（2）最小回流比R_min；（3）精馏段操作线方程。2.用清水在填料塔中逆流吸收空气中的某溶质A。已知入塔混合气体中溶质A的摩尔分数为0.02，要求出塔气体中溶质A的摩尔分数降至0.001。操作条件下的平衡关系为y=1.5x。取吸收剂用量为最小用量的1.2倍。若气相总传质单元高度H_OG为0.8m，试求所需的填料层高度。3.在某干燥器中，将某种湿物料从含水量20%干燥至5%（均为湿基）。干燥介质为空气，初始温度为20℃，湿度为0.01kg水/kg干空气，经预热器加热至90℃后进入干燥器。空气在干燥器内经历等焓干燥过程，离开干燥器时的温度为50℃。若每小时处理湿物料1000kg，忽略预热器的热损失及湿物料进出干燥器的温度变化，试求：（1）水分蒸发量；（2）干空气的消耗量；（3）预热器的加热量。（已知水的汽化潜热可取2450kJ/kg，空气的比热可取1.01kJ/(kg干空气·℃)，水蒸汽的比热可取1.88kJ/(kg·℃)）---参考答案及评分标准（另附）命题人：[此处可留空或填写命题教师姓名]审核人：[此处可留空或填写审核教师姓名]