2023年化工原理试卷B及答案

铝合金门窗工程制作承包合同铝合金门窗工程制作承包合同页脚内容页脚内容2〔勤奋、求是、创、奉献〕2023～2023学年第一学期期末考试试卷主考教师： 陆杰、刘锡建、王远强学院 化学化工学院 班级 姓名 学号 《化工原理〔二B参考答案〔120分钟〕题号一二三四五六七八九十总得分题分2020107101815100得分一、填空题〔每空1分，共20分〕1、蒸馏是利用各组分挥发度不同将液体混合物局部汽化而使混合物得到分别的单元操作，两组分蒸馏中，相对挥发度差异越大，分别越易；相对挥发度1时不能用一般精馏方法分别。2、在精馏塔中当塔板中离开的气相与液相之间到达相平衡时，该塔板称为理论板 的塔顶温度总是低于塔底温度。时苯与甲苯的饱和蒸气压分别是179.18kPa和74.53kPa，平衡时苯的液相组成为 0.241 〔以摩尔分数表示〕,苯与甲苯的相对挥发度为 2.40 。4、当分别要求和回流比肯定时， 过冷液体 进料的q值最大，此时分别所需的理论板数 少 。5、对于同一种溶质，溶解度随温度的上升而减小 ，加压和降温 对吸取操作有利。6、依据双膜理论，水吸取空气中氨的过程属 气膜 掌握过程；水吸取空气中CO的过程属2 液膜 ，可显著提高吸取速率。2作中，气体流量、气相进出口组成和液相进口组成不变时，假设削减吸取剂用量，则操作线将 靠近 平衡线，传质推动力将 减小 。8、当不饱和湿空气温度上升时，湿球温度上升，相对湿度降低，露点不变。二、选择题〔2分，共20分〕1、下述说法中错误的选项是〔B 〕。板式塔内气液逐级接触，填料塔内气液连续接触吸取过程可以用等分子反向集中说明精馏既可以用板式塔，又可以用填料塔吸取既可以用板式塔，又可以用填料塔2、二元溶液连续精馏计算中，进料热状况的变化将引起以下线的变化〔A。(A)提馏段操作线与q线 (B)平衡线平衡线与精馏段操作线(D)精馏段操作线与q线3、操作中连续精馏塔，F、q、x、D、W不变，回流比小于原回流比，则〔B 。Fx xD W

均增加 (B)xD

减小，x 增加W(C)x xD W

均不变 能正常操作4、为防止液泛的发生应实行的措施是( C )。增加气速 (B)增加液体流量(C)增大板间距(D)增加塔板开孔率5、对肯定操作条件下的填料吸取塔，如将填料层增高一些，则塔的H 将( C )。OG增大 (B)减小 (C) 不变 (D)不能推断6、低浓度逆流吸取操作，当气液进塔组成不变，而转变操作条件使脱吸因数s增大，则气体出塔浓度Y将〔 A 。2增大(B)减小(C)不变(D)不确定7、有关集中传质中漂流因数概念，下来争论中正确的选项是〔D 。漂流因数概念只适用于气相集中传质，而不适用于液相集中传质漂流因数反映分子集中速率对单向分子集中传质速率之比漂流因数概念只适用于分子集中传质过程，而不适用于对流集中传质过程漂流因数肯定大于或者等于18、将不饱和空气等湿冷却到饱和状态时的温度称为〔A 〕(A)露点温度(B)干球温度(C)湿球温度(D)绝热饱和温度、空气的干球温度为t，湿球温度为t ，露点为t ，当空气的相对湿度为100％时，则( A )w d〔A〕t＝t ＝t 〔B〕t＞t ＞t 〔C〕t＜t ＜t (D) t＞t ＝tw d w d w d w d10、枯燥过程中较易除去的是〔 B 。(A)结合水分(B)非结合水分 (C)平衡水分 (D) 自由水分三〔10分、某连续精馏操作分别二元混合溶液，操作线方程为：精馏段y0.80x0.16 提馏段y1.40x0.02假设原料液于泡点进料时，求回流比，塔顶、塔底产品和进料的组成。解：由精馏段操作线方程斜率RR1

0.80 解得R4联解 y0.80x0.16 及 yx得塔顶产品组成 x x0.80D再联解 y1.40x0.02 及yx铝合金门窗工程制作承包合同铝合金门窗工程制作承包合同页脚内容页脚内容5得塔底产品组成局部 x x0.05W再联解 y0.80x0.16 及y1.40x0.02得 x0.3,y0.4x x0.3F33 。1000kg/m333 解：p* .2p* .y* A 0.0224P 101.325my*0.0224x 0.012

1.867 〔3分〕

p* 2.266

kPa 〔2分〕E ixi

0.012188.8M=18kg/kmol，s s〔6-10〕HH EMs

1000 0.294kmol/〔m3·kPa〕 〔2分〕188.81815含量为0.0073kg水/kg90℃，空气出枯燥器温度为30℃，湿度c为0.023kg水/kg绝干气。物料经过枯燥后含水率由0.15降至0.01〔均为干基〕，枯燥器生产力量G为c234.7kg绝干物料/h。试求：空气进出枯燥器的焓值变化；〔4分〕水分蒸发量〔kg/h〕；〔2分〕空气的消耗量及单位空气消耗量；〔4分〕解：〔1〕I1

(1.011.88H)t1 1

2490H1

110kJ/kg绝干气I (1.011.88H)t 2490H 88.9kJ/kg绝干气2 2 2 2III -21.1kJ/kg绝干气1 2水分蒸发量；WG(X X)32.9kg/hc 1 2LW/(H H2096kg绝干空气/h2 1l1/(H H)1/(0.0230.0073)63.7kg干空气/kg水2 1〔此题18分〕用连续精馏塔分别某二元混合液，原料液流量为200kmol/h，露点进料，进料浓度31.2倍。试求：〔4分〕〔4分〕〔3分〕〔3分〕〔4分〕〔1〕F=D+WFx=Dx+WxF D W即 200=D+W200×0.5=0.96D+0.1W解出 D=93.0kmol/h,W=107kmol/hq q=0y=x=0.5,q x解出 =0.25xq

xqyq1(1)xqq

3x q12xq

0.5x yR D q

0.960.5

1.84min yxq q

0.50.25(3)x2R1.2R 1.21.672.2min精馏段操作线方程式为：铝合金门窗工程制作承包合同铝合金门窗工程制作承包合同页脚内容页脚内容8R x 2.2 0.96y x D x 0.6875x

0.3n R1 R1 2.21n 2.21 n〔4〕L=RD=2.2*93=204.6y m1

LqFLqFW

xm

WLqFW

x y w m1

204.60204.60107

xm

107204.60107

0.12.10x0.11m〔5〕平衡线关系式为： y x1(1)x

3x12x逐板计算：y因塔顶为全凝器，泡点回流，=x=0.96y1 Dy依据平衡关系式由x,即：y1 1x解得 =0.889x1x依据提馏段操作线方程式由y:x1 2

0.96 3x1112x1y再依平衡关系式由:y2 2

y=0.6875x+0.3=0.6875×0.889+0.3=0.9112 13x10.911 212x2解得 x2=0.773铝合金门窗工程制作承包合同铝合金门窗工程制作承包合同页脚内容页脚内容10〔15分用清水在逆流填料塔中吸取某混合气体中的溶质A，塔径为1.5m。原料气中惰性气体的流K0.0743kmol/s，原料气中溶质A0.08Y*=1.8X，气相总体积传质系数a=5.07×102kmol/(1.6KY90%。〔1〕A〔3分〕〔3分〕A〔3分〕〔6分〕解：⑴y1

0.081y1Y1y1y11

0.08 0.0869610.08Y Y(1)0.08696(10.90)8.6961032 1(2) X 02L

YY1

0.086968.6961031.62V

XX 0.08696/1.80min 1 2 L1.6L 1.61.622.592 V VminLLgV2.5920.07430.1926kmol/sVL YY 0.086960.008696〔3〕 1 2 2.592V X X X1 2 1X1=0.0302(4) SmV

0.6944L 2.5921 YY 12N 12OG 1S