化工原理下册 考试题及答案

7.试述下列不同进料状态下的q值：（1）冷液进料＿ｑ＞1

＿＿＿；（2泡点液体进料＿＿ｑ＝1＿＿＿；8．在精馏操作中，当气速较小时，部分液体会从筛孔直接落下，这种现象称为漏液。9．用纯溶剂S萃取A、B混合液中的溶质组分A。静置分层后，出现大量溶剂S、A和少量B的相习惯称为萃取相

，另一层为萃余相

。将前者的脱出溶剂后的液体称为萃取液

。1.气体的亨利系数E值越大，表明气体（

B

）。

A.越易溶解；B.越难溶解；C.溶解度适中；D.不确定2.在化工生产中，要提高吸收的效果，可以设法提高吸收总传质系数，必须采取（A

）

A.降低气膜和液膜厚度B.提高气膜和液膜厚度

C.减少流体流动速度D.BC均正确3.某精馏段操作线方程＋0.216,则操作回流比为（C

）。；；C.3；D.44．某连续精馏塔中，进料组成为，要求馏出液组成达到（以上为摩尔分率），泡点进料，系统的平均相对挥发度α＝，此时的最小回流比为（B

）。；D.25.全回流时，y一x图上精馏塔的操作线位置（

B

）。

A.在对角线与平衡线之间；B.与对角线重合；C.在对角线之下6.从沸点一组成图中可以看出：只有将混合液加热到（C

）才能从混合液中分出易挥发组分增多的蒸汽。

A.液相区；B.气相区；C.气液共存区；D.任何区均可7．实验结果表明：对于空气一水蒸汽系统，当空气流速较大时，其绝热饱和温度（D

）湿球温度。

A.大于；B.等于；C.小于；D.近似等于三：判断题;（共10小题，每题1分，共10分。正确的画“√”，错误的画“×”。）1.吸收过程中，当操作线与平衡线相切或相交时所用的吸收剂最少，吸收推动力最大。（

×

）2.精馏平衡线在对角线左上方，可以用精馏方法分离，平衡线在对角线右下方，则不能用精馏方法分离。（×

）3.评价塔板结构时，塔板效率越高，塔板压降越低，操作弹性大，则该种结构越好。（√

）4．苯一甲苯精馏塔顶产生的蒸汽浓度为（摩尔分率），在冷凝器全部冷凝为液体时，则馏示液的浓度仍为（摩尔分率）。（√

）5．两个完全互溶的挥发性组分所组成的溶液，称理想溶液。（×

）6．随着R的减小，精馏段操作线愈接近平衡线，达到一定的分离要求所需理论板数越少。（×

）7．精馏设计时，若回流比R增加，则意味产品D减小。（√

）8．厢式干燥器的传热方式是热传导。（×

）9．在一定温度下，物料中的结合水分与非结合水分的划分只与物料本身性质有关，而与空气状态无关。（√

）10．干燥过程中，若增大空气出口的湿度H时，可减少空气消耗量，但却使干燥推动力下降。(√)在一逆流操作的吸收塔中，用清水吸收NH3-Air混合物中的NH3，混合气流量为0.030kmol/s，混合气入塔含NH3摩尔分数为0.03，出塔含NH3摩尔分数为0.001。吸收塔操作时的总压力为101.3kPa，温度为293K，在操作范围内，NH3-H2O系统的平衡方程为y=1.2x，总传质系数Kya为0.0522kmol/(s.m2)。若塔径为1m，实际液气比为最小液气比的1.2倍，试计算所需塔高？：最小液气比：(2分)实际液气比：L/G＝1.2(L/G)min=1.2×1.16=1.39(1分)液相出口摩尔分数：

(2分)平均推动力：

(3分)气相流率：G＝0.030/(0.785×12)=0.0382kmol/(s.m2)传质单元高度：HOG=G/Kya＝传质单元数：所需塔高:欲回收二元理想混合物中的易挥发组分A。流程图如下。塔①和塔②的回流比R都为3。加料回流均为饱和液体。已知xF＝0.5,xD＝0.9,xB＝0.2,xG＝0.4(均为摩尔分数)，F＝100kmol/h。整个流程可使易挥发组分A的回收率达90％。试求：塔②的塔釜蒸发量（kmol/h）；（2）写出塔①中间段（F和G之间）的操作线方程。(1)

D=50kmol/h对①塔作物料衡算:F+G=D+BFxF+GxG=DxD+BxB（2分）即:100+G=50+B100×＋0.4G=50×0.9+B×计算得：G=25kmol/hB=75kmol/h对②塔有:V②＝（R②+1）G=(3+1)×25=100kmol/hV②’=V②-(1-q)B=100-(1-1)×75=100kmol/h(2)

取①塔F与G之间的第n板和塔顶作物料衡算：FxF＋V’yn＋1＝DxD＋L’xn

∵q=1∴V’=V-(1-q)F=V=(R+1)D＝4×50＝200kmol/hL’=L+qF=RD+qF=3×50+100=250kmol/h即＝在连续干燥器中将物料自含水量为干燥到0.005(均为干基)，湿物料的处理量为，操作压强为1.103kPa。已知空气初温为20℃，其饱和蒸汽压为，相对湿度为，该空气被预热到125℃后进入干燥器，要求出干燥器的空气湿度为绝干气。假设为理想干燥过程，预热器热损失可忽略，试求：水分气化量W，kg/s绝干空气的消耗量V，kg/s空气离开干燥器的温度t2；（4）预热器的热负荷Q。(1)GC=G1（1-w1）

W=GC(X1-X2

(3)I10)t1+2500H02=I1t2=(145.4-2500×0.024)/(1.01+1.88×0.024)=81℃kg/kg干气(4)I0Q=V(I1-I0用纯溶剂S萃取A、B混合液中的溶质组分A。溶剂用量为15kg，混合液由1kgA和12kgB组成，B,S完全不互溶。在操作条件下，以质量比表示相组成的分配系数K＝。试计算如下二种方案的最终萃余相组成x。（1）单级萃取；（2）将15kg萃取剂分两等份进行两级错流萃取；参考答案及评分标准：由于组分B，S完全不互溶，且K为常数，故可用解析法求解。（1）单级萃取：XF=1/12=0.08333Y0＝0；(2分)B=12kg，S＝15kg∵B(XF-X1)=S(Y1-Y0)Y1=KX1即：12×(0.08333-X1)=15Y1解得X1＝0.01961(3分)（2）多级错流萃取：每级萃取剂用量为S1=0.5S=7.5kg;(2分)两级错流萃取相当于两次单级萃取。第1级：

解得X1＝0.03174(3分)第2级：

解得X1＝0.01209