《化工原理》南京工业大学 2010 试卷 含答案

一、填空题（202）

0.1kg水

/

绝干料

，则湿物料的自由含水量为 。两股不同组成的料液进同一精馏塔分离，两股料分别进入塔的相应板和两股料混合后再进塔相比，前者能耗 后者。（大于、于、等于、不确定）Fx、Fq都不变，则L/V 。(增大、减少、不变、不确定)3．塔顶和进料操作条件不变，易挥发组分回收率不变，设计精馏塔时用直接蒸汽加热釜液与用间接蒸汽加热相比，残液组成x 。W(增大、减少、不变、不确定)试比较某精馏塔中第ｎ，ｎ＋1层理论板上参数的大小（理论板的序数由塔顶向下数起即：y ＿＿＿y ＿＿＿t ，y ＿＿＿xn1 n n n1 n n大于、小于、等于、不确定）某二元物系的相对挥发度α＝3，在具有理论板的精馏塔内于全回流条件下作精馏塔操作，已知x ＝0.3，则y ＝＿＿＿（由塔顶往下数）n n1某连续精馏塔的设计任务为：原料为F, x ，要求塔顶为D，x ，塔F D底为x 若选定回流比R加料状态由原来的饱和蒸汽改为饱和液体则所W需的理论板数N 提馏段下降液体量(加、减小、不变)举出四种型式的塔板 、 、 、 。干燥进行的必要条件是物料表面所产生的水汽（或其它蒸汽）压力 。某湿物料含水量为0.4kg /kg ，当与一定状态的空气接触时，测水 绝干料

物料中结合水的特点之一是其产生的水蒸汽压 同温下纯水的饱和蒸汽压（小于、等于、大于）二、选择题（20分，每小题2分）降液管内液体表观停留时间不得少于3-5秒的限制,是为了( )A．气液有足够时间分离 B．气液有足够时间传质C．气体流动阻力不过大 D．液体流动时间不过大当塔板操作上限是过量雾沫夹带,提高操作上弹性,可采取( )措施A．增大降液管 B．增加堰高 C．增大板间距 D．增长堰长塔板开孔率过大,会引起( )A．降液管液泛B．漏液严重C．板压降上升D．4．某精馏塔的理论板数为16块（不包括塔釜，全塔效率为0.5，。A.34B.31C.30D.32操作中精馏塔，保持F，x ，q，V＇不变，减少D，则塔F顶易挥发组分回收率η变化为（ ）变大 B.变小 C.不变 D.不确定精馏过程的操作线为直线，主要基于 。恒摩尔流假定 B.塔顶泡点回流C.理想物系 D.理论板假定7．精馏塔操作线的斜率为R/(R+1),全回流时，其斜率等于 A.0 B.1 C.∝空气的湿含量一定时，其温度愈高，则它的相对湿度 A.愈低 B.愈高 C.不变9．影响恒速干燥速率的主要因素是 。A.空气的状态 B.物料的含水量 C.物料的性质10．(2分)将不饱和空气在总压和温度不变的情况下进行冷却而达到和时的温度，称为湿空气的 。A.湿球温度 B.绝热饱和温度 C.露点

①当气体出干燥器温度选定为80℃，预热器所提供的热量；②若气体出干燥器的温度选定为45℃，气体离开干燥器时，因在管道及旋风分离器中散热，温度下降了10℃，问此时是否会发生物料反潮现象?（已知水的饱和温度和饱和蒸汽压间的关系为：三、计算题（6020）

t 3991/(16.5lnps

)234，Ps--kN.m2,ｔs---℃；湿空气的焓按1．（20分）连续精馏塔有塔板8层，塔顶采用全凝器，用以分离二元理想

I.011.88H)t2492H kJ/

绝干气

计算）混合液，料液含A35%,泡点进料，馏出液含A70％，塔釜液含A10％（以上 答案为摩尔分数已知相对挥发度2.5回流比为求理论塔板数N 。t2．(20分)用常压精馏塔分离双组分理想混合物，泡点进料，进料量100kmol.h1，加料组成为x 0.50塔顶产品组成x 0.95,产量D＝F D50kmol.h1相对挥发度α＝3。试求：①Rmin(最小回流比)；②精馏段和提馏段上升蒸汽量；③列出该情况下的提馏段操作线方程。3.（20分）101kN.m2，湿物料的处理量为1kg.s12％（以上均为湿基20℃，0.006kg水.kg1绝干气体，若将空气预热至140℃进入干燥器，并假定干燥过程近似视为等焓过程，试求：

一、填空题（20分；每小题2分）1.大于减少减少＜， ＜， y 减n1小，增加；7.筛孔塔板、 泡罩塔板、浮阀塔板、舌形塔板、网孔塔板垂直塔板、多降液管塔板、林德筛板、无溢流塔板等中的四种；8．大于干燥介质中水汽（或其它蒸汽）的分压kg /kg ；10.小于。水 绝干料二、选择题（20分；每小题2分）1．A；2．C；3.B；4．D；5.B；6．A；7．B；8.A；9．A；10．C。三、计算题（60分；每小题20分）解：精馏段操作线方程y=4.5x/5.5+0.7/5.5=0.818x+0.127提馏段操作线方程泡点进料，精馏段操作线方程与提馏段操作线方程交点为x x 0.35，q Fyq=0.818×0.35+0.127=0.413

L/LqF RDF180kmol/h提馏段操作线方程

/ WxLy x L

1.385x0.0139y

y x

L/W

L/W由

q

解得 y=1.25x-0.025xxW

x xq W塔顶采用全凝器，y1=xD=0.7x1=0.7/(2.5-1.5×0.7)=0.483y2=0.818×0.483+0.127=0.522x2=0.522/(2.5-1.5×0.522)=0.304<x xq F

0.35 过进料点

3．解：（1）对于理想干燥(1.01+1.88H1)t1+2492H1=(1.01+1.88H2)t2+2492H2H2=0.0292kg水.kg1 绝干空气y3=1.25×0.304-0.025=0.355x3=0.355/(2.5-1.5×0.355)=0.180

WG1

(1W1

W)( 11W1

W 21W2

)0.0816kg/sy4=1.25×0.180-0.025=0.2x4=0.2/(2.5-1.5×0.2)=0.09<0.1N 4。t

L=W/(H2-H1)=0.0816/(0.0292-0.006)=3.52kg.s1∴Q=L(1.01+1.88H1 )(t1 -t0 ) =3.52(1.01+1.88×0.006)(140-20)=431.4kW（2）设出口温度为t2'，出口湿度为H2'x (1.01+1.88H1)t1+2492H1=(1.01+1.88×H2')t2'+2492H2'解：①泡点进料q1xq F

0.50；yq

q1(1)xq

0.75；

H2'=0.044kg水.kg1绝干空气Rmin

yD xq q

0.8

P=PH2'/(0.622+H2')=101×0.044/(0.622+0.044)=6.6726kN/m2②R2

1.6