2022年南京工业大学-化工原理期末试卷及答案 .pdf

多练出技巧巧思出硕果南京工业大学期末考试(A)卷课程： ?化工原理 ?（下册）班级: 姓名: 学号: 一选择题：正常操作下的逆流吸收塔，若因某种原因使液体量减少以致液气比小于原定的最小液气比时，下列哪些情况将发生( ) （）出塔液体浓度xb增加，回收率增加；（）出塔气体浓度增加，但xb不变；（）出塔气体浓度与出塔液体浓度均增加；（）在塔下部将发生解吸现象。在填料塔中用清水吸收混合气中3，当水泵发生故障上水量减少时，气相总传质单元数OG（）（）增加；（）减少；（）不变。 在吸收塔某处，气相主体浓度y=0.025 ，液相主体浓度x=0.01 ，气相传质分系数ky=2kmol/m2h，气相总传质系数Ky=1.5kmol/ m2h，则该处气液界面上气相浓度yi应为（） ，平衡关系y=0.5X 。（） 0.02 （） 0.01 （） 0.015 （） 0.005 某精馏塔，精馏段理论板数为1层，提馏段理论板数为2层，现因设备改造，使精馏段理论板数增加，提馏段理论板数不变，且，F，等均不变，则此时：（）（）D增加，W不变（）D增加，W减小（）D增加，W增加（）D增加，W的变化视具体情况而定。连续精馏塔设计时，当采用塔顶全凝器，泡点回流方案时，为完成分离任务所需理论板数为T1。若采用塔顶分凝器，而回流比和前方案相同时，则完成同样分离任务所需理论板数为T2。比较：（）（）T2T1；（）T2T1；（）T2T1；（）判断依据不足。（ 1）绝热饱和温度tas是大量的循环水与进入的空气接触时最后达到的稳态温度，它等于循环水的温度。（2）湿球温度tw是湿球温度计所指示的平衡温度，但它并不等于湿纱布中水分的温度。对以上两种说法正确的判断是：( )。()两者都对；()两者都不对；()对不对；()对不对。对于一定干球温度的空气，当其相对湿度愈低时，其湿球温度：( )。()愈高；()愈低；()不变；()不一定，与其它因素有关。(4)湿空气在预热过程中不变化的参数是( ) ()焓；( )相对湿度；()露点温度；( D )湿球温度。指出“相对湿度，绝热饱和温度、露点温度、湿球温度”中，哪一个参量与空气的温度无关( )。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 4 页多练出技巧巧思出硕果()相对湿度()湿球温度()露点温度()绝热饱和温度二 填空题：双膜理论的要点是： （）；（）。 物理吸收操作属于过程，是一组分通过另一静止组分的扩散。 当平衡线在所涉及的范围内是斜率为的直线时，则1/Ky=1/ky1/kx。气体吸收计算中表示设备（填料）效能高低的一个参量是，而表示传质任务难易程度的一个参量是。某精馏塔在操作时，加料热状态由原来的饱和液体进料改为冷液进料，且保持，F，不变，则此时D，W，。（填写：增加，不变，减少）两组份的相对挥发度越小，则表示分离该物系越。二元溶液连续精馏计算中，进料热状态的变化将引起平衡线、操作线与线中哪几条线的变化？_ _ 已知在常压及25下水份在某湿物料与空气之间的平衡关系为：相对湿度=100%时，平衡含水量x*=0.02kg 水 kg 绝干料； 相对湿度 =40%时, 平衡含水量x*=0.007 kg 水 kg绝干料。现该物料含水量为0.23kg 水 kg 绝干料 , 令其与 25, =40%的空气接触 , 则该物料的自由含水量为kg 水 kg 绝干料 , 结合水含量为kg 水 kg 绝干料 , 非结合水的含量为kg 水 kg 绝干料。三在常压逆流操作的填料塔内，用纯溶剂S 吸收混合气体中的可溶组分B 。入塔气体中B 的摩尔分率为0.03，要求吸收率为95% 。已知操作条件下的解吸因数(1/A) 为 0.8 ，物系服从亨利定律，与入塔气体成平衡的液相浓度为0.03 （摩尔分率） 。试计算：操作液气比为最小液气比的倍数；出塔液体的浓度；完成上述分离任务所需的气相总传质单元数NOG 。四常压操作连续精馏塔用以分离苯甲苯溶液，y1=0.72(摩尔分率，下同)的塔顶蒸汽经分凝器冷凝后液相作为塔顶回流液，气相经全冷凝器冷凝成塔顶产品，进料为100kmol/h ，进料浓度F= 0.44， 泡点进料， 塔顶与塔底产品D=W=50 kmol/h ， 塔顶馏出液浓度D= 0.83，取相对挥发度 =2.5，塔釜液平均分子量取M = 91.4kg/kmol ， 求：塔釜液浓度XW；操作回流比R；塔釜蒸发量 ；最小回流比min；F,XF y1 D,XD W,XW yD X0 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 4 页多练出技巧巧思出硕果五 在恒定干燥条件下进行干燥实验，已测得当，气体的质量流速 2.5kg/m2S，气体平行流过物料表面，水份只从物料上表面汽化，物料由湿含量1变到2，干燥处于恒速段，所需干燥的时间为A小时。如果干燥面积A、汽化水量W和传热系数 不变， 且仍处于恒速段，只是空气改变为，（不变） ，求所需干燥时间B。注：水的汽化潜热可由下式计算：w2491.27 2.30285tww-汽化潜热， kJ/kg tw- 湿球温度，空气性质：t tw 43.748.3六如图示的精馏塔由一只蒸馏釜及一层实际板所组成，只有提馏段，没有精馏段。料液由塔顶加入，泡点进料，L=F，V=D，F0.2（摩尔分率，下同） ，今测得塔顶易挥发组分的回收率为，且D 0.3，系统相对挥发度3.0。设蒸馏釜可视为一个理论板。试求：（）残液组成W；（）该层塔板的液相默夫里板效率ML。提示：ML=(n-1-n)/ (n-1-*n)=(F-1)/ (F- *1) 答案选择题：（1）C A B （2）B C （3）C B （4） C C 二 填空题：双膜理论的要点是： （）界面上汽液平衡；（）阻力集中于有效膜内。 物理吸收操作属于传质过程，是一组分通过另一静止组分的单向扩散。 当平衡线在所涉及的范围内是斜率为的直线时，则1/Ky=1/kym1/kx。气体吸收计算中表示设备（填料） 效能高低的一个量是传质单元高度，而表示传质任务难易程度的一个量是传质单元数。某精馏塔在操作时，加料热状态由原来的饱和液体进料改为冷液进料，且保持，F，不变，则此时D增加，W减少不变，不变。两组份的相对挥发度越小，则表示分离该物系越困难。二元溶液连续精馏计算中，进料热状态的变化将引起平衡线、操作线与线中哪几条线的变化操作线与线。已知在常压及25下水份在某湿物料与空气之间的平衡关系为：相对湿度=100%时，平衡含水量x*=0.02Kg 水 Kg 绝干料；相对湿度=40%时, 平衡含水量x*=0.007 Kg 水Kg 绝干料。现该物料含水量为0.23Kg 水 Kg 绝干料 , 令其与 25, =40%的空气接触 , 则该物料的自由含水量为0.233 Kg 水 Kg 绝干料 , 结合水含量为0.02 Kg 水 Kg 绝干料 , 非结合水的含量为0.21 Kg 水 Kg 绝干料。三 j06a10106y1=0.03 x1=0.03 m=1 蒸馏釜D,XD F,XF W,XW VL全凝器yw y1 x1 1 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 4 页多练出技巧巧思出硕果(L/G)min=(y1-y2)/(y1/m)=0.95 L/G=m/S=1/0.8=1.25 (L/G)/( (L/G)min)=1.316 x1=(y1-y2)/( L/G)=0.0228 NOG=1/(1-S)ln(1-S)y1/y2+S=7.843 四 j07d20122(1)FXF=DXD+WXW XW=0.05 (2)yD=xD=0.83 x0=0.83/(2.5-1.5*0.83)=0.66 y1=R*x0/(R+1)+ xD/(R+1) R=1.83 (3)V=V=(R+1)D=12900kg/h (4)xq=xF=0.44 yq=2.5*0.44/(1+1.5*0.44)=0.663 Rmin=(xD-yq)/(yq-xq)=0.749 五 j09b15028AGC(X1-X0)rw/A(t-tw)= Wrw/A(t-tw) W2491.27 2.30285tWB/A= rBw/ (t-tBw)/ rAw/ (t-tAw)=0.20217 B =0.20217h 六 j07d20107DXD/FXF=0.8 D/F=0.533 D/F=(XF-XW)/(XD-XW)=0.533 XW=0.0857 L/V=F/D=1.876 W/V=W/D=(F-D)/D=0.876 ym+1= (L/V)xm-(W/V)xw=1.876 xm -0.0751 yw=xw/1+(-1)xw=0.22 x1=(yw+0.0751)/1.876=0.157 y1=xD=0.3 *1=y1/-(-1)y1=0.125 ML=(n-1-n)/ (n-1-*n)=(F-1)/ (F-*1)=0.573 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 4 页