化工原理试题解答.ppt

期中试卷解答 1 在t x y图中 汽相线与液相线离得越开 表示该系统越容易分离 一 判断题 每题2分 共16分 2 2 若精馏塔操作压力越大 则相对挥发度越大 一 判断题 每题2分 共16分 组分的饱和蒸汽压与操作压力无关 只与操作温度相关 3 3 精馏塔设计时 若回流比R增加 并不意味产品D减小 一 判断题 每题2分 共16分 精馏塔设计过程中 产品D只取决于物料衡算 4 4 精馏塔操作时 当操作回流比小于最小回流比时 则精馏塔将无法操作 一 判断题 每题2分 共16分 5 5 亨利定律只能用于总压不太高时的稀溶液 一 判断题 每题2分 共16分 亨利定律是在总压不太高 一般不超过0 5MPa 恒定温度下的稀溶液中适用 6 6 在相同的液相浓度下 易溶气体溶液上方的分压较小 一 判断题 每题2分 共16分 7 7 扩散系数是物质的特性常数之一 温度越高其值越大 一 判断题 每题2分 共16分 由于分子的无规则热运动而形成的物质传递现 分子扩散 8 8 漂流因素反映总体流动对传质速率的影响 其值恒大于1 一 判断题 每题2分 共16分 有总体流动的传质速率较单纯分子扩散的速率大 9 1 蒸馏是分离均相液体混合物的一种常用方法 其分离依据是液体组分挥发度的不同 条件是形成气液两相体系 二 填空 每空2分 共38分 10 2 某精馏塔的精馏段操作线方程为y 0 778x 0 217 则该精馏塔的操作回流比为3 5 馏出液组成为0 9765 二 填空 每空2分 共38分 11 3 在精馏塔设计中 当F xF xD xW为一定 并维持回流比不变 加料热状态由原来的饱和蒸汽加料改为饱和液体加料 则所需理论板数NT减少 增加 不变 减少 二 填空 每空2分 共38分 根据题意 R xD不变故精馏段操作线不变 加料热状态由原来的饱和蒸汽加料改为饱和液体加料 意味着提馏段操作线斜率减小 12 xD a b xW c xF e f d 所需理论板数减小 13 4 某精馏塔操作时 F xF q V保持不变 增加回流比R 则此时xD增加 xw 增加 增加 不变 减少 二 填空 每空2分 共38分 根据题意 增加回流比R 精馏段操作线斜率增加 xF q V保持不变 那么q线不变 又提馏段操作线斜率 14 二 填空 每空2分 共38分 15 xD a b xW c xF e f d 16 5 某二元物系的相对挥发度 3 在具有理论板的精馏塔内于全回流条件下进行操作 已知xn 0 3 则yn 1 0 794 由塔顶往下数 二 填空 每空2分 共38分 17 6 吸收的目的是分离气体混合物 依据是气体在溶剂中溶解度的差异 二 填空 每空2分 共38分 7 用水吸收氨 空气混合气体中的氨 是属于气膜控制的吸收过程 对于该过程来说 要提高吸收速率 则应该设法减小气膜阻力 气膜 液膜 18 8 在气体流量 气相进出口组成和液相进口组成不变时 若减少吸收剂用量 则传质推动力将减少 增加 不变 减少 二 填空 每空2分 共38分 根据题意 19 Y f X 20 9 含溶质A摩尔分数为xA 0 2的溶液与压力为2atm yA 0 15的气体等温接触 此条件下的平衡关系为 pA 1 2xA 则此时将发生吸收过程 吸收 解吸 用气相组成和液相组成表示的总传质推动力分别为 y 0 03 x 0 05 如系统温度增高 则 y将减少 如系统总压增高 则 x将增加 增加 不变 减少 二 填空 每空2分 共38分 1 判断传质方向 21 二 填空 每空2分 共38分 2 以y表示的传质推动力 3 以x表示的传质推动力 4 系统温度增高 22 二 填空 每空2分 共38分 4 系统压力增高 23 三 选择题 每题3分 共21分 1 某两组分混合物 其中A为易挥发组分 液相组成xA 0 4 相应的泡点温度为t1 气相组成yA 0 4 相应的露点温度为t2 则 A A t1t2 D 不能判断 24 三 选择题 每题3分 共21分 2 精馏的两操作线都是直线 主要是基于 D A 理论板的概念 B 理想溶液 C 服从拉乌尔定律 D 恒摩尔流假设 25 三 选择题 每题3分 共21分 3 有利于吸收操作的条件是 A A 温度下降 总压上升 B 温度上升 总压下降 C 温度 总压均下降 D 温度 总压均上升 26 三 选择题 每题3分 共21分 4 在逆流吸收塔中 用清水吸收混合气中溶质组分 其液气比L V为2 7 平衡关系可表示为y 1 5x 溶质的回收率为90 则液气比与最小液气比的比值为 C A 1 5 B 1 8 C 2 D 3 27 三 选择题 每题3分 共21分 5 吸收塔操作中 当吸收剂用量趋于最小用量时 完成一定的分离任务时 D 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 28 三 选择题 每题3分 共21分 6 传质单元数NOG B A 取决于物系 设备 填料几何特性和气 液流率等操作条件 B 与设备形式无关 只与物系相平衡及进出口浓度有关 29 三 选择题 每题3分 共21分 7 在以下情况中 哪一个属液相扩散控制 C A 平衡常数m极小 B 溶解度系数H极高 C 亨利系数E极高 30 四 计算题 共25分 1 15分 用连续精馏塔每小时处理100kmol含苯40 和甲苯60 的混合液 饱和液体进料 泡点回流 要求馏出液中含苯90 残液中含苯1 组成均以摩尔分数计 试求 1 馏出液和残液的量 kmol h 2 若塔釜每小时汽化量为132kmol 则回流比为多少 3 因长期操作 再沸器内结垢 试问对塔顶 塔底产品质量有何影响 如何才能维持产品质量不变 假设此时D不变 写出分析过程 31 四 计算题 共25分 解 1 全塔物料衡算 2 塔釜每小时汽化量为132kmol 即 32 四 计算题 共25分 3 因长期操作 再沸器内结垢 即V 减小 物料衡算限制 33 xD a b xW c xF e f d 34 四 计算题 共25分 要维持xD xW不变 a 及时清除污垢 b 提高再沸器加热蒸汽压力 35 四 计算题 共25分 2 10分 某吸收塔中 物系的平衡线方程为y 2 0 x 操作线方程为y 3 5x 0 001 当y1 0 06 y2