化工原理下册期末试题样卷及答案

1、1、对一左操作条件下的填料吸收塔，如将填料层增髙一些，则该塔的Hg将, Nog 4-J- o2、在吸收塔的设计中，当气体流量、气相进出口组成和液相进口组成不变时，若减小吸收剂用量，则传质推动力将，设备费用将。3、某二元混合物，英中A为易挥发组分。液相组成Xa=,相应的泡点为t】：汽 相组成儿=0.4 ,相应的需点为t2。则b与t2大小关系为O4、简单蒸餾过程中，釜内易挥发组分浓度逐渐，其沸点则逐渐。5、已知塔顶第一块理论板上升的汽相组成为y讦（摩尔分率，下同），将苴全部冷凝为泡点液体，该液体在贮罐内静I匕分层，上层xd=作为产品，下层xo= 于泡点下回流，则回流比R=。6、设计精憎塔时，已知原

2、料为F,Xf ，分离要求为Xd和xw ，加料热状态q已选泄，今若选择较大的回流比R,则Nt _, L/V。（增加，不变，减少）7、萃取操作依据是选择萃取剂的主要原则、和8、有一实验室装苣将含A 20%的A、B混合物料液50公斤和含A 80%的A、B混合物料液20公斤混合后，用溶剂S进行单级萃取，所得萃余相和萃取相脱溶剂后又能得到原来的10% A和80% A的溶液。问此工作状态下的选择性系数0 =9、在下，不饱和湿空气的温度为295K、相对湿度为69%,当加热到303K时，该空气下列参数将如何变化相对湿度，湿球温度，露点。10、已知湿空气总压为lOOkPa,温度为40C,相对湿度为50%,已査出

3、40C时水的饱和蒸气压Ps为kPa,则此湿空气的湿度H是kg水/kg绝干气,其焰是kJ/kg绝干气。口、对某低浓度气体吸收过程，已知相平衡常数m = 2,气、液两相的体积传质系数分别为kya = 2 lOkmol/fm3 s）. kxa = （m3 s）。则该吸收过程为阻力控制。（A）气膜 （B）液膜 （C）气、液双膜 （D）无法确定12、某精餾塔的设计任务为：原料为F、Xf,塔顶为xd，塔底为xw，若塔釜上升蒸汽 疑/不变，加料热状态由原来的饱和蒸汽改为饱和液体，则所需理论板Nt 。（A）增加（B）减少（C）不变（D）不确定13、在精餾塔设计计算中，当F、Xf、R、D和W泄，并保持实际操作气

4、速不变，而q值减小，则。（A）精餾段塔径不变，提餾段塔径减小（B）精慵段塔径增大，提馆段塔径不变（C）精馅段塔径减小，提馅段塔径增大（D）精餾段塔径减小，提餾段塔径减小14、在B-S部分互溶体系的单级萃取过程中，若加入的纯溶剂虽增加而其它操作条件不变，则萃取液浓度*-（A）增大（B）下降（C）不变（D）变化趋势不确定15、温度为t。，湿度为H。，相对湿度为。的湿空气，经一间接蒸汽加热的预热器后，空气的温度为S湿度为H】，相对湿度为】，则（A） HoHi； （B） o 1；（C） HoHi； （D） oL. G不变，Hog不变.Ng不变：又m不变，故1/A不变。由吸收因数法 可知21二竺不变，由

5、此可知J?。y2 - ffJX2至于X的变化，则可用排除法判断：假设XJ不变或变大，可见均与Nx不变相 矛盾。因此，X】必变小。2、从泡点回流改为冷液回流时，xD t o苴原因是：冷液回流至塔顶时，冷凝一部 分蒸气，放岀的潜热把冷液加热至塔顶第一板的饱和温度。冷凝部分中含难挥发组 分较大，使气相易挥发组分增浓。同时，在塔顶回流比保持不变的条件下，增加了 塔内的内回流，使得精馅段实际回流比增大，操作线向平衡线靠近，所需Nt减少， 这也有利于分离。3、xct 因为提高干燥时气流速度可导致等速阶段U。增加，随着U。t，内部水分扩 散不及的现象就可能提前来临，即也就是:临界含水虽：xo随恒速阶段的干燥

6、速率 的增加而增大。心=匕（仏一 ）=巴（- /”）；气速增大= 褊和G增大= 心也TA物料本性、气固接触方式均相同条件下， 三、萃取计算题（10分/7、3,结果允许有误差）（1）作图法求解：连接Xf、S两点， 因为S/F=l,所以FS中点即为合点M。又山=小，故过M作水平线RE即为连结线， 连接SE、SR,并延长至疋,由图上可读出 =0. 54,=0.1尤/_y；/o54/oi P 一 鸥/一 (1-)/(1七) (l-0.54)/(l-0.1)_-也可 0 = Zdik =1/ii= 10.56儿/勺(1 一儿一儿)/(1 一心一心)(2)设FS线与平衡线左交点为M ,过M作水平线M E

7、,则M E即为S 用量最少时的连结线。连结SE并延长至AB边上，得*二06(虚线位置) 四、干燥计算题(15分.每小题5分)1 .求绝干空气量V (考察X与w之间的关系)GC =G2(l-w2)=G2 / (1+X2 )=237/(1+=绝干料/hW = GC (XI-X2 ) =V=W/(H2-H1)=绝干气/h2. 求风机流量LVH= (X10-3+X103Ho) X (to+273)=(XW3+X10-3x) X (15+273)=湿空气/Kg绝干气L=VX v H =x2096=h= m3/S3. 求预热器加入热MQPQP = V ( 1 1 - I 0 ) =2096(109-35)

8、=155104KJ/h=五、吸收计算题(15分/9、6)(1) 属低浓气体吸收zx2=02 = 2=0.05-0.02=0 306G %)0.098 01/1 = = -= 1.63： A = 0.612L.G 0.306ImG1 LmG y. 一mG+y2L1-1.63In (1-1.63) + 1.63 = 4.6. 0.02 .(2) L增大一倍时，因吸收过程为气膜控制，故Kq不变，Hg不变，所以Ng也不 变。而A1 = = 0.815； A = 1.224,贝92厶24.6 =A11-0.815In （1-0.815） + 0.815.y； = 0.00606L增大一倍后，溶质A被吸收

9、的一对） 而原状况下溶质A被吸收的量=（儿一儿）.G（x-y；）=儿一 y； &（”一儿）儿一力0.05-0.006060.05-0.02=146（倍）六、精馅计算题（20分/6、6、6、2）（1） 叽 _（） goFxf. 1000 x 0.5.）= 500 kmol/h1000 = D + VVW = 50（） kmol/h1000x05 = Dx 0.9 + 1%/. xw =0（2）泡点进料，心ox;2.5 X 0.5儿= l + （-l=l + 1.5x0.5=0-714心严汇土=9一07化0 869讯儿兀 0.714-0.5/? = 1.5x7? =1.5x0.869 = 1.304精锚段操作线方程：儿+1 = x +-X” +- = 0.566a + 0.390+ 0.390 = 0.673R + ,l R + l 2.304 /r 2.304n（3）精懈段操作线与q线交点d坐标为：心=a =0.5 ,儿566七儿小一几_儿一 m故提懈段操作线方程为：g - m 心- m(4) xD不能达到分离要