化工原理下册期末考试试卷C及答案

1、_:_:_:_:.a新乡学院 20112012 学年度第一学期9.塔顶冷凝器的作用： ，塔底再沸器的作用： 。化工原理期末试卷 b 卷课程归属部门：化学与化工学院 试卷适用范围：09 化学工程与工艺10.吸收速率方程中，k 是以y为推动力的吸收系数，其单位是 。11.增加吸收剂用量，操作线的斜率 ，吸收推动力 。_号学线题号得分得分一评卷人二 三 四一、填空（每题 1 分，共 30 分）总分12.某两组份混合物的平均相对挥发度a =2.0 ，在全回流下，从塔顶往下数对第层塔板取样测得 x =0.3, 则 y = ， y = ， x = 。n n n +1 n +1得分 评卷人二、判断题（每题

2、1 分，共 6 分）n, n +1_名姓_级班_系院封密1.萃取操作是依据： ，以达到分离混合物的目的。2.吸收操作是依据： ，以达到分离混合物的目的。3. 物料的干燥速率曲线包括：恒速干燥阶段和 阶段，恒速干燥阶段，物料表 面温度等于 ，主要干燥的水份为 。4. 在一定条件下，当某气体与所接触液体达到相平衡状态时，若将系统温度降低，系统 将进行_过程。5某精馏塔，进料状态参数 q 等于 0.8 时，则进料为 _ _，进料为含苯 0.4 的 苯-甲苯溶液，则进料状态方程为： 。6. 板式塔的负荷性能图中包括_线，最左边的线为： 。7. 溶解度曲线将三角形相图分为两个区域，曲线内为 ，曲线外为

3、，萃取操作只能在进行。8.在 1atm 下，不饱和湿空气的温度为 295k，相对湿度为 60%，当加热到 373k 时，该空 气下列状态参数将如何变化？湿度 h ，相对湿度 ，湿球温度1. 恒摩尔流假定主要前提是分子汽化潜热相近，它只适用于理想物系。1. 离开精馏塔任意一块理论板的液相泡点温度都小于气相的露点温度。2. 若精馏段操作线方程为 y=0.75x+0.3，这绝不可能。3. 若吸收塔的操作液汽比小于最小液气比，吸收塔将不能操作。4. 在稳定操作中的吸收塔内，任意截面上传质速率 n 都相等。5. 萃取操作时，如果选择性系数等于 1 或无穷大时，就无法用萃取分离。得分 评卷人三、选择题（每

4、题 1.5 分，共 24 分）1. 某吸收过程，若溶解度系数 h 很大,则该过程属 。a. 气膜控制 b. 液膜控制 c. 不确定2. 达到指定分离程度所需理论板层数为 10（包括再沸器），若全塔效率等于 50%，则塔内 实际板层数为 。a.20 b.18 c.163. 某气体混合物中，溶质的分压为 60 mmhg, 操作压强为 760 mmhg，则溶质在气相中的摩tw， 露点 td，焓 i。（升高，降低，不变，不确定）尔比 y 为 。本试卷共 10 页第 1 页本试卷共 10 页第 2 页333a.0.079 b. 0.0857 c. 0.092a.溶解度曲线上方去 b .两相区c 溶解度曲

5、线上d 任何位置均可4.判别以下 q 值的正确性 。a.冷液进料: q1 b. 泡点进料: q=0 c. 汽、液混合进料 0q115.常压下，苯的沸点 80.1，环己烷的沸点 80.73，欲使该两组份溶液得到高纯度分离， 宜采用的分离方法是 。a.恒沸精馏 b .萃取精馏c 普通精馏 d 不确定5. 指出“相对湿度，绝热饱和温度，露点温度，湿球温度”中，哪一个参数与空气的温度16. 对低浓度吸收物系，若总压减小，则：无关（ ）（a）相对湿度 （b）绝热饱和温度 （c）露点温度 （d）湿球温度6.若是干燥同一物料，当物料的临界含水量较早出现时，则干燥所需的时间_。得分（a）mh评卷人(b)m,

6、e 均不变 （c）e，h 均不变 （d）me四、计算题（共 40 分）a. 延长 b.不变 c.缩短7. 空气的干球温度为 t，湿球温度为 t ，露点为 t ，当空气相对湿度=98%时，则（ ）。w d1.（12 分） 干球温度为 20 、湿度为 0.009 kg 水kg 绝干气的湿空气通过预热器加热到a t=t =tw db tt t =tw dd tt tw d80 后，再送至常压干燥器中，离开干燥器时空气的相对湿度为 35，若空气在干燥器中8. 物料的平衡水份一定是_。a. 非结合水份； b. 自由水份； c. 结合水份； 9. 单向扩散中飘流因子 。经历等焓干燥过程，试求（1）1 m

7、原湿空气在预热过程中焓的变化；（2）1 m 原湿空气在干燥器中 获得的水分量。（3）2 m 原湿空气在预热器中的加热量。a 1 b 1 c =1 d 不一定uh=(0.772 +1.244 h )273 +t273010. 在下列哪些线上露点温度相等。（ ）（a） 等相对湿度线 （b）等热焓线 （c）等湿度线 （d）绝热冷却线。 11. 推动力（x*-x）与吸收系数（ ）相对应。a.klb .kxc kxd. kl12. 在下列吸收过程中，属于气膜控制的过程是（ ）。a.水吸收氨b .水吸收硫化氢c 水吸收氢 d. 水吸收氧13. 在吸收操作中，一气相组成差表示的吸收塔某一截面上的总推动力为（

8、 ） a. y*-y b . y- y* c yi-y d y-yi13. 萃取剂的加入量应使原料与萃取剂的和点 m 位于 。本试卷共 10 页第 3 页本试卷共 10 页第 4 页_3_8. 不变，减小、升高、不变、升高。 9. 液相回流，气相回流。10. y-y*，气相总、kmol/m2hd_号证考准_名姓_级班_2（14 分）在连续操作的精馏塔中分离两组分理想溶液。原料液流量为 50 kmol/h，要求馏出液中易挥发组分的收率为 94。已知精馏段操作线方程为 y = 0.75x+0.238；q 线方程为 y =2-3x。试求（1）操作回流比及馏出液组成；（2）进料热状况参数及原料的总组成

9、；（3）两 操作线交点的坐标值 x 及 y ；（4）提馏段操作线方程。q q新乡学院 2011 -2012 学年第一学期期末考试化工原理试题标准或参考答案及评分标准（ b 卷）适用范围： 09 化工工艺一、 填空（每题 1 分，共 30 分）本题主要考查学生对基本理论掌握程度和分析问题的能力。评分标准：1 所填答案与标准答案相同，每空给 1 分；填错或不填给 0 分。2 所填答案是同一问题（概念、术语）的不同描述方法，视为正确，给 1 分。答案1. 溶解度，均相液体混合物。2. 气体混合物，组分的溶解度不同。3. 降速，空气的湿球温度，非结合水。4. 解析。5. 冷进料，y=-4x+26. 5

10、，液体负荷下限线。7. 两相区、单相区、两相区。本试卷共 10 页第 5 页11. 增大、增大12. 0.4615、0.3、0.176513. 稀溶液的气液平衡。14. 2，15. 泡点线，露点线。二、判断题（每题 1 分，共 6 分）所填答案与标准答案相同，每空给 2 分；选错或不选给 0 分。1. 错2. 错3. 对4. 错5. 错6. 错三、选择题（每题 1.5 分，共 24 分）评分标准：所填答案与标准答案相同，每空给 1.5 分；填错或不填给 0 分 1-5 abbcc6-10 adbac11-16 cabbc四、计算题（每题 42 分）1. 解：（解：（1）1 m 原湿空气在预热器

11、中焓的变化当 t =20 、 h =0.009 kg/kg 绝干气时，计算 i =43 kj/kg 绝干气。 0 0 0当 t =80 、 h =h =0.009 kg/kg 绝干气时，计算 i =104 kj/kg 绝干气。 1 1 0 1故 1 kg 绝干空气在预热器中焓的变化为di =i -i =(104-43 )kj kg 绝干气 =61kj kg 绝干气1 0本试卷共 10 页第 6 页()h()n ,dan ,ffw3313xrn ,v12n ,ln,vogwog原湿空气的比体积273 +t 1.013 10 5u = 0.772 +1.244 h 0 273 p273 +20=

12、0.772 +1.244 0.009 m 3 湿 空 气 kg绝 干 气273=0.84 m 3 湿 空 气 kg绝 干 气qqxh q x 0.94 50 0.5= a n ,f f = kmol/h =24 .68kmol/h x 0.952d=q -q =(50-24.68 )kmol/h =25 .32kmol/h n ,w n ,f n ,d(1-h)qx (1-0.94)500.5= = =0.0592q 25.32n ,w故 1 m 原湿空气焓的变化为qn ,l=rqn ,d+qqn ,f=(324.68 +0 .75 50 )kmol/h =111 .54kmol/hdi=uh

13、 （2）1 m61kj m 3 湿空气 =72.6 kj m 3 湿空气 0.84原湿空气在干燥器中获得的水分q =q -q =(111.54 -25.32 )kmol/h =86 .22kmol/h n ,v n ,l n ,w111.54 25.32则 y = x - 0.0592 =1.294 x -0.0173986.22 86.22由 t =35 、 i =i =104 kg/kg 绝干气求出空气离开干燥器时的湿度 h =0.027 2 2 1 2kg/kgy 0.0323. 解： y = 1 = =0.03311 -y 1 -0.032绝干气。故 1 m 原空气获得的水分量为1y

14、=y (1-j 21a)=0.0331(1-0.98)=0.000662h -h2uh1=0.027 -0.0090.84kj m 3原湿空气 =0.0214 kj m 3原湿空气x * =1y 0.03311 = =9.594 10 -4 m 34.5（3）q =l ( i -i ) =72.6 2 =145.2 kj p 1 0x =0.76 x * =0.76 9.594 10 -4 =7.291 10 -4 1 1惰性气体的流量为2.解：（1）解：（1）操作回流比及馏出液组成=0.75 及 d =0.238r +1 r +1解得 r = 3，x = 0.952d（2）进料热状况参数及原

15、料液组成 由于由题给条件，得q =45 (1-0.032 )kmol h =43.56 kmol h n ,v水的用量为q (y-y ) 43.56 (0.0331 -0.000662 q = =x -x 7.291 10 -4 -0 1 2)kmol h =1.938 10 3 kmol hqq -1=-3x及 f1 -q=2q =1 .938 10 m ,l求填料层高度318 kg h =3 .488 104kg h解得 q = 0.75（气液混合进料），x = 0.5f（3）两操作线交点的坐标值 x 及 y 联立操作线及 q 线两方程，即q qy =0.75 x +0.238y =2 -

16、3 x解得 x = 0.4699 及 y = 0.5903q q（4）提馏段操作线方程 其一般表达式为q qy= n ,l x -n ,w xq qn ,v n ,v 式中有关参数计算如下本试卷共 10 页第 7 页q 43.56 / 3600h = = m =0.429m k aw 0.0562 0.785 0.8 2ydy =y -y * =0.0331 -34.5 7.291 10 -4 =0.00795 1 1 1dy =y -y * =0.000662 -34.5 0 =0.000662 2 2 2dy -dy 0.00795 -0.000662dy = 1 2 = =0.00293 m dy 0.00795ln 1 lndy 0.0006622y -y 0.0331 -0.000662n = 1 2 = =11.07dy 0.00293m本试卷共 10 页第 8