化工原理下册期末考试试卷及答案A

新乡学院2011—2012学年度第一学期

《化工原理》期末试卷卷

A8.吸收过程中的总阻力可表示为_L=_L+_L,其中_L表示

课程归属部门：化学与化工学院试卷适用范围：09化学工程与工艺（本科）Kc,hHkL-----------------------

,当H-1可忽略，则该过程近似为控制。

%

9.在常压下，4=0.2（摩尔分数，下同）的溶液与）％=0.15的气体接触，已知

njp：

*的机=2,此时将发生

10.在分离乙醇和水恒沸物时，通常采用精储，加入的第三组分

无水乙醇从塔（顶、底）引出。

11.塔的负荷性能图中包括5条线条线包围的区域表示

N1.吸收操作是依据，以达到分离均相

12.全回流操作时回流比R等干___,精镭段操作线方程为________.

气体混合物的目的。

13.板式塔漏液的原因是，溢流堰的作用。

2.干燥速率曲线包括：恒速干燥阶段和阶段。2恒谏干燥阶段,物

14当空气相对湿度=98%时.则空气的湿球温度上、干球温度t、露点温度

料的表面温度等于空气的温度，所干燥的水分为水分。

td之间的关系为。

至X

宓FD

翳喷两崛朝螂嘛鲫得漏胴蝌飒b=2.0,在金阻流下，从塔顶往下数对

3.二元理想物系精循塔设计，若x、、xwa一定，将饱和液体进料改

丽~评卷人二、选择题（每题2分，共30分）

为饱和蒸汽进料,则最小回流比，若在相同回流比下,所需的理论板

数，塔釜热负荷，塔顶冷凝器热负荷_______.

4.已知精南段操作线方程y=0.75x+0.2,则操作回流比t,微出液组成

XD=;提窗段操作线方程y=1.3x-O.O21,则X”=

1.在恒定干燥条件下将含水20%（干基，下同）的湿物料进行干燥，开始时

5.若x*-x近似等于XLX,则该过程为控制。干燥速度恒定，当干燥至含水量为5%时，干燥速度开始下降，再继续

6.用纯溶剂逆流吸收，已知qn,i/qn.、，=m,回收率为0.9,则传质单元数NOG=

干燥至物料衡重，并设法测得此时物料含水量为0.05%,则物料的临界

含水量为（），平衡含水量（）.

7.蒸储在化工生产中常用于分离均相混合物，其分离的依据是根据（A）5%（B）20%（C）0.05%（D）4.95%

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2.达到指定分离程度所需理论板层数为10（包括再沸器），若全塔效率为50%,夹带线（）,根线（）。

则塔内实际板数。A.上移B.下移C.不变

A.20B.18C.1612.精储中引入回流，下降的液相与上升的汽相发生传质使上升的汽相易挥发组

分浓度提高，最恰当的说法是。

3.湿空气经预热后，空气的焰增大，而.

A液相中易挥发组分进入汽相；

A.H、0都升高B.H、°都降低C.〃不变，0降低

B汽相中难挥发组分进入液相；

4.下列各组参数中，哪一组的两个参数是相互独立的。

C液相中易挥发组分和难挥发组分同时进入汽相，但其中易挥发组分较多；

A.H、pB.H>td

D液相中易挥发组分进入汽相和汽相中难挥发组分进入液相必定同时发生。

C.I、twD.t、H

13.某含乙醇12.5%（质量分数）的乙醇水溶液，其所含乙醇的摩尔比为

5.在恒定干燥条件下用热空气干燥某物料，当干燥速率降为零时，物料中剩余

的水分是：。

A.0.143B.0.0559C0.0502D.0.0529

A.自由水分B.结合水C.非结合水D.平衡水分

14.在精微塔中（理想物系）相邻两层塔板（从上往下数）上取三个样品y,,、yn+1

6.气、液组成相同的两组成混合物，泡点温度1和露点温度t2的关系是—

、Xn.试判断如下两种操作方式中哪个分析结果正确：全回流（）,部分回

流（）.

A.tj>t2B.tl<t2C.tl=t2

B.=x„C.y„）x„）y^D.y"。％〉与

7.在稳定操作的吸收塔内，任意截面上的传质速率NA..

A.相等B.不等15.萃取剂的加入量应使原料与萃取剂的和M位于,

8.推动力（Y-Y*）与吸收系数__对应。A.溶解度曲线上方区B.两相区C.任何位置均可

A.KcB.KvC.KXD.kG

9.填料塔的正常操作区域为。得分评卷人

三、计算题（40分）

A.载液区B.液泛区C恒持液量区D任何区域

10.二元溶液连续精微计算中，进料热状态的变化将引起以下线的变化。

1.用通风机将干球温度26仁、焰/0=66kJ/kg绝干气的新鲜空气送入预热器，

A平衡线B操作线与q线C平衡线与操作线D平衡线与q线

预热到G=12O"C后进入连续逆流操作的理想干燥器内，空气离开干燥器时

11.在板式塔设计中，加大板间距，负荷性能图中有关曲线的变化趋势是，雾沫

相对温度为52℃o湿物料由含水量w,=0.015被干燥至含水量w2=0,002，每

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小时有9200kg湿物料加入干燥器内。

试求（1）完成干燥任务所需的新鲜空气量kg/h；（8分）

（2）预热器的加热量（2分）

2.在连续操作的精镭塔中分离两组分理想溶液。原料液流量为50kmol/h,要

求储出液中易挥发组分的回收率为94%。已知精储段操作线方程为y

0.75田0.238；q线方程为y=2-3x,相对挥发度a=2.0。

试求：（1）操作回流比及储出液组成

（2）进料热状况参数及原料的总组成

（3）

（4）从塔顶往下数第二层理论板下降的液相组成。（16分）

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10.恒沸，苯，底。

11.塔正常操作范围。

12.无穷大,y=x.

13.气速过小，保持塔板上有一定的清液层。

3.在一直径为0.8m的填料塔内，用清水吸收某工业废气中所含的二氧化硫气14.干球温度（大于等于）湿球温度（大于等于）露点温度。

体。己知混合气的流量为45kmol/h,二氧化硫的摩尔分数为0.032。操作条件15.0.46,0.3

下气液平衡关系为r=34.5X,气相总体积吸收系数为0.0562kmol/（m3•s）。二、选择题（每题2分，共30分）

1-5、AC,BCDD

若吸收液中二氧化硫的摩尔比为饱和摩尔比的76%,要求回收率为98%。

6-10、CBBAB

求：（1）水用量（5分）

11-15、AA,D,D,BA,B

（2）吸收塔操作线方程（3分）

三、计算题（40分）

（3）填料层高度（6分）

1.解：（1）新鲜空气耗量

新乡学院2011-2012学年第一学期期末考试卬15

X,=——=—-—kgkg用=0.01523kgkgfff

1—W1100—1.5

《化工原理》试题标准或参考答案及评分标准（A卷）

0.2

适用范围：09化工工艺kgkg用=0.002kgkgftf

答案1—卬2100-0.2

一、填空（每题1分，共30分）

绝干物料流量

1.各个组分的溶解度不同。

G=G,0-w,)=9200(1-0.015)kgh=9062kgfffh

S2.降速，湿球，非结合水。

.W=G(X,-X)=9062(0.01523-0.002)kg-h=l19.9kgfh

S3.变大，变大，减小，不变。2

4.3,0.8,0.07.根据％=26'C、/()=66kJ/kg绝干气，求出=0.0157kg/kg绝干气

5.液膜。

根据L=120'C、H[=%=0.0157,求出人=163.8kJ/kg绝干气

6.

7.均相液体，组分的挥发度不同。理想干燥器，所以aM/iMlGSSkJ/kg绝干气

8.气膜阻力，很小，气膜。/,=(1.01+1.88/%+2490W,=163.8kJkgffi

9.解吸。

将温度2代入上式求湿度H2=0.04326kg/kg绝干气

本试卷共12页第7页本试卷共12页第8页

3

绝干空气消耗量3.解：匕=%='232=00331

119.91一,1-0.032

L=----------------------kgh=4351kgh

0.04326-0.0157&&

匕二匕(1-0)=0.0331x(1-0.98)=0.000662

新鲜空气消耗量

4=LQ+”。)=4351Q+0.0157)kgftffh=4419kgX*=上-。。331=9.594x10-4

m34.5

(2)预热器的加热量X,=0.76X,*=0.76x9.594x1=7.291xl0-4

Q=£(/,-/)=4351(163.8-66)kJh=425528kJh=118.2kW

P0惰性气体的流量为

2.解：(1)操作回流比及储出液组成由题给条件，得q,,y=45x(一0.032)kmolh=43.56kmolh

-^―=0.15R-^―=0.238水的用量为

R+lR+1

%.V(匕-%)43.56x(0.0331-0.000662)………

解得R=3，XD=0.952/L=-----------------=-------------；---------kmolh=1.938x10kmolh

X,-X27.291x10-0

(2)进料热状况参数及原料液组成由于

=1.938xl03x18kgh=3.488xl04kgh

求填料层高度

/v_43.56/3600

m=0.429m

解得q=0.75(气液混合进料)，XF=0.5K、aQ-0.0562x0.785x()g

(3)△K=匕一匕*=0.0331—34.5x7.291x1()7=0.00795

AK=K-K*=0.000662-34.5x0=0.000662

0.94x50x0.5

=-----------=--------------------kmol/h=24.