大连理工化工原理期末

1、精选优质文档-倾情为你奉上姓名：_ 大 连 理 工 大 学学号：_ 课程名称：化工原理（下） 试卷： B 考试形式：闭卷院系：_ 授课院系：化工学院_考试日期：2005年6月16日试卷共7页_ 级_ 班 一二三四 五总分标准分302520510得 分 装一、填空（30分） 1在精馏操作中，由于工艺条件变化，进料状态由气相变为液相，提馏段操作线斜率 。（减小，增大，不变，变化不确定）2实际生产中进行间歇精馏操作，一般将 和 两种操作方式结合起来。 订3常压板式塔进行精馏操作，通常塔板上气液两相的接触状态包括 、泡沫接触状态和喷射接触状态。4清晰分割中， 组分不在塔顶出现。5连续精馏正常操作时，减

2、小再沸器热负荷，回流液流量和进料量和进料状态不变，则塔顶馏出液中易挥发组分的摩尔组成xD将 ，塔底采出液是易挥发组分的摩尔组成xW将 。（减小，增大，不变，变化不确定）线6平衡蒸馏（闪蒸）的操作温度是在操作压力下混合物的 。（泡点温度，露点温度，泡点和露点温度之间） 7Fick定律表明，分子扩散通量与 成正比。8应用停滞膜模型简化对流传质过程，可认为在停滞膜内浓度分布为 。（线性，非线性，不确定）9吸收操作中，如果以获得溶质浓度较高的富液为操作目的，宜取吸收因子A 。 （大于1，小于1，等于1，任意取值）10吸收操作中，操作温度降低，其他条件不变，则吸收操作分离能力 。（减小，增大，不变，变化

3、不确定）11采用同样操作条件完成同一分离任务，采用填料A需要的填料层高度为10米，如果选用填料B，需要的填料层高度为14米。请问填料A的理论级当量高度是填料B的理论级当量高度的 倍。12易溶气体吸收过程，气膜传质阻力 液膜传质阻力（远远大于，远远小于，几乎相等，不确定关系）。若其他条件不变，入口气量减少，气相总传质单元高度HOG将 ；出塔气体组成y2将 。（减小，增大，不变，变化不确定）13高浓度易溶气体逆流吸收过程，气膜传质系数由塔底到塔顶 。（减小，增大，几乎不变，变化不确定）14 请写出两种常用的解吸操作方法： 和 。15硅胶在空气中干燥。如果空气温度降低，硅胶的平衡水分含量 ，结合水分

4、含量 。（减小，增大，不变，变化不确定）16 一定状态的空气，仅降低空气温度，其湿球温度 ，其露点温度 。（增高，降低，不变，不确定）17恒定干燥条件下，降速干燥阶段物料的表面温度将 空气的湿球温度。（大于，小于，等于，不确定）18已知湿空气总压为101.3kPa，温度为30，空气的相对湿度为60%,已查出30时水的饱和蒸气压为4.25 kPa，则空气的湿度为kg/kg干空气。19液-液萃取操作，要求溶剂的选择性系数 。（大于1，小于1，等于1，任意取值）20多级逆流萃取操作增加溶剂用量，完成规定的分离任务所需的理论级数 。（增大、减小、不变）21超临界流体具有近似液体的密度和溶解能力，又具有

5、近似 的粘度和渗透能力。（气体，液体，固体）22 膜分离操作物质透过膜的三种传递方式为被动传递、促进传递和主动传递，其中 传递方式物质的传递方向为逆化学位方向。 23干燥操作中，采用废气循环流程，将使进入干燥器的空气湿度 。（增大、减小、不变）二（25分）用一精馏塔分离某二元理想混合物，进料量为100kmol/h，其中易挥发组分的摩尔分率为0.4，进料为饱和蒸汽，塔顶采用全凝器且为泡点回流，塔釜用间接蒸汽加热。已知两组分间的平均相对挥发度为3.0，精馏段操作线方程为，塔顶产品中易挥发组分的回收率为0.95，试求：（1） 操作回流比、塔顶产品中易挥发组分的摩尔分率（2分）；（2） 塔底产品的流量

6、和塔底产品中易挥发组分的摩尔分率(5分) ；（3）精馏段的液相负荷、提馏段的气相负荷（kmol/h）（2分）；（4） 最小回流比（4分）；（5） 提馏段操作线方程和q线方程（4分）；（6） 塔顶第2块理论板上升蒸汽的组成（4分）；（7） 若塔顶第1块实际板的液相默弗里板效率为0.7，求塔顶第2块实际板上升蒸汽的组成（4分）。三、（20分）在一填料塔中，用含苯0.0001（摩尔分数，下同）的洗油逆流吸收混合气体中的苯。已知混合气体的流量为2400m3/h（标准状态），进塔气中含苯0.06，要求苯的吸收率为90%。该塔塔径为0.6m， 操作条件下的平衡关系为ye=24x，气相总传质单元高度为1.3

7、6m，实际操作液气比为最小液气比的1.3倍，洗油摩尔质量为170kg/kmol。试求：(1)吸收剂用量（kg/h）及出塔洗油中苯的含量；(2)气相总体积传质系数Kya；(3)所需填料层高度，m；(4)增大填料层高度，若其它操作条件不变，定性分析出塔气组成和塔底吸收液组成的变化情况，并图示操作线的变化。四、（5分）以100kg纯溶剂与100kg含A、B的混合液进行单级萃取，从中抽提溶质组分A。已知原料混合物中的A的质量分数为0.3，操作条件下的物系平衡关系如图所示。试求：(1) 萃取相及萃余相的量和组成。ABS(2) 为使萃取相中的溶质A组成升至最大所需的溶剂用量。五、（10分）用常压连续干燥器

8、干燥处理量为900 kg/h的湿物料，要求湿物料含水量由10%降至2%（均为湿基）。干燥介质为温度t0= 25 ，湿度H0= 0.011 kg/(kg干空气) 的新鲜空气。空气经预热器加热至t1= 110 后进入干燥器，经过理想干燥过程后，在干燥器出口处空气的湿度为0.023 kg/(kg干空气)。试求：（1） 水分蒸发量及干燥产品量；（2） 干燥器出口处空气的温度以及新鲜空气的用量（m3/h）；（3） 预热器的加热量（不计热损失）；（4） 在t-H 图上定性表示出预热及干燥过程中空气状态的变化。附：B卷答案一、1减小2 恒定回流比,恒定产品组成3 鼓泡4 重非关键组分5增大,减小 6 泡点、

9、露点之间7 扩散方向的浓度梯度8 线性9 小于1 10增大11 0.71 12 远远大于, 减小, 减小13减小14气提,升温,降压(三写二)15增大,不变16 降低,不变17 大于18 0.016 19大于1 20减小21 气体22 主动23 增大二、解：1、 2、 , 3、4、 5、6、 7、 三、吸收：新原x1x2y1y2四、解：ABSFRER2E2M（1）由进料组成xF确定F点，由杠杆定律确定和点M在连线FS上的位置mM = mF+mS = 100+100 = 200kgMS= mF / mM *FS=1/2FS可见，M点为FS的中点，并可读得总组成为：zA = 0.15 zB = 0

10、.35 zS = 0.50借助图中辅助曲线图解，求得过M点的联接线ER，由其两端点E、R读得两相的组成：萃取相EyA = 0.17 yB = 0.16 yS = 0.67萃余相RxA = 0.08 xB = 0.90 xS = 0.02mR =ME/RE* mM = 7/32*200 = 43.8kgmE = 200-43.8 = 156.3kg（2）由连线FS与溶解度曲线交点R2可得萃余相xA的最大值，与之呈平衡的共轭相E2所含溶质的组成yA，即为本过程所能达到的yA,max。通过辅助曲线确定联结线E2R2，于是图上E2读得：yA,max = 0.35对应溶剂用量为最小值mS,min：mS,min =FR2/SR2* mF = 3/49*100 = 6.1kg五、解1. 蒸发水分量: (2分