2022年化工原理试题复习 .pdf

一、填空题2某低浓度气体吸收过程，已知：相平衡常数m=1，气膜和液膜体积吸收系数分别为 kya=210-4kmol/ （m3 s） ， kxa=0.4kmol/ （m3 s） 。 则该吸收过程为 _膜阻力控制。气膜阻力占总阻力的百分数为_；该气体为 _溶气体。漂流因数可表为 _，它反映 _ 。3气体吸收计算中表示设备（填料）效能高低的一个量是_ ，而表示传质任务难易程度的一个量是_。4干燥器的主要形式有 _、 _ 、 _ （任意写出三种）。5干 燥 过 程涉 及的 物料 有 成 千 上 万种 ，但 可 以 归 纳 为三 大类 ， 分 别 是_、a)_ 、_ 。6按传热方式干燥可分为 _ 、_ 、_、介电加热干燥以及由上述两种或多种方式组合成的联合干燥。7湍 流 主 体 与 相 界 面 之 间 的 涡 流 扩 散 与 分 子 扩 散 的 总 称 称 为_ 。a)解吸时溶质由 _ 向_ 传递；b)溶解度很大的气体，属于 _控制；c)在逆流操作的填料塔中，当吸收因数A1 时，若填料层高 H，则气液两相将于塔 _ 达到平衡。8填料塔是连续接触式气液传质设备，塔_为分散相，_为连续相，为保证操作过程中两相的良好接触，故填料吸收塔顶部要有良好的_装置。9全 回 流 时 ， 精 馏 段 操 作 线 方 程 为 _， 提 馏 段 操 作 线 方 程 为_。10 精馏操作的依据是 _ 。实现精馏操作的必要条件包括_ 和_ 。11 一般情况下取吸收剂用量为最小用量的倍是比较适精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 8 页宜的。12 当物系一定时，亨利系数E 随系统的温度而变化，通常温度升高，E值。13 在 101.3kPa、293K 下，空气中 CCL4的分压为 21mmHg，则 CCL4的摩尔分数为，摩尔比为。14 表示进料热状况对理论板数的影响的物理量为。15 精馏塔中温度由下而上沿塔高的变化趋势为。16 吸收是根据气体混合物中各组分的不同而进行分离的。17 单 向 扩 散 中 飘 流 因 子 _。 漂 流 因 数 可 表 示 为_ ，它反映 _ 。18 精馏设计中，当回流比增大时所需理论板数 _，同时蒸馏釜中所需加热蒸汽消耗量_，塔顶冷凝器中冷却介质消耗量_，所需塔径_。（增大、减小）19 干燥操作中，干燥介质 （不饱和湿空气）经预热器后湿度， 温度。当物料在恒定干燥条件下用空气进行恒速对流干燥时，物料的表面温度等于温度。20 在100kg水 中 含 有0.015kg的CO2， 则CO2的 质 量 分 数为，质量比为。21 在 101.3kPa 、20下， 100kg 下，100kg 水中含氨 1kg 时，液面上方氨的平衡分压为 0.80kPa，则氨在气相中的组成（摩尔分数）为，在液相中的摩尔分数为。22 湍 流 主 体 与 相 界 面 之 间 的 涡 流 扩 散 与 分 子 扩 散 的 总 称 称为。23 对一定操作条件下的填料吸收塔，如将塔料层增高一些，则塔的HOG将_，NOG将_（增加，减少，不变）。24 在 1atm、 20下某低浓度气体混合物被清水吸收，若气膜吸收系数精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 8 页kG=0.1kmol/（m2 h atm） ，液膜吸收系数 kL=0.25kmol/（m2 h atm） ，溶质的溶解度系数 H=150kmol/（m3 atm） ，则该溶质为 _气体，气相吸收总系数KY=_kmol/（m2 h Y） 。25 由双膜理论可知， _ 为吸收过程主要的传质阻力；吸收中，吸收质以 _ 的方式通过气膜，并在界面处_ ，再以_ 的方式通过液膜。26 饱和空气在恒压下冷却，温度由 t1降至 t2，此时其相对湿度，湿球温度，露点。27 由双膜理论可知， 溶质分子仅以的方式连续通过两虚拟膜层。28 在一定总压下准却气体混合物，当冷却到某一温度，产生第一个液滴，则此温度称为混合物在指定总压下的。二、选择1浮阀塔与泡罩塔比较，其最主要的改进是_。A、简化塔板结构；B、形成可变气道，拓宽高效操作区域；C、提高塔板效率；D、增大气液负荷。2只要组分在气相中的分压_ 液相中该组分的平衡分压，吸收就会继续进行，直至达到一个新的平衡为止。A、大于； B、小于； C、等于； D、不等于。3某二元混合物，其中A 为易挥发组分，液相组成X0.6 相应的泡点为，与之相平衡的汽相组成y0.7，相应的露点为T，则： _ 。A、t =T；B、tT；D、不能判断。4某真空操作精馏塔，因故真空度减小，则塔底残液组成XW变化为 _。A、变大；B、变小；C、不变；D、不确定。5下列情况中， _不是诱发降液管液泛的原因。A、液、气负荷过大； B、过量雾沫夹带；C、塔板间距过小；D、过量漏液。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 8 页7下列叙述错误的是： _ 。A、对给定物系，影响吸收操作的只有温度和压力；B、亨利系数 E 仅与物系及温度有关，与压力无关；C、吸收操作的推动力既可表示为（YY* ），也可表示为（ X* X）；D、降低温度对吸收操作有利，吸收操作最好在低于常温下进行。8操作中的吸收塔，当其他操作条件不变，仅降低吸收剂入塔浓度，则吸收率将：_。A、增大；B、降低；C、不变；D、不确定。10在吸收操作中，吸收塔某一截面上的总推动力（以液相组成差表示）为：_。A、X* X；B、XX* ；C、XiX；D、XXi。12已知常压下，温度为 303K 时，湿度 H=0.024Kg 水/Kg 绝干空气 的湿空气，其湿球湿度 tw1=302.5K，另有空气温度也是303K，但湿度 H=0.018Kg 水/Kg绝干空气 ，其湿球温度为 tw2，比较 tw1和 tw2，正确的关系为A、tw1=tw2 B、tw1tw2；C、tw1tw2 D、无法判断。13 二元溶液连续精馏计算中， 进料热状态的变化将引起以下线的变化。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。15双组分理想气体混合物中，组分A 的扩散系数是 _。A.、系统的物质属性； B、组分 A 的物质属性； C、只取决于系统的状态。当系统总浓度增加时，此扩散系数将_。A、增加； B、减少； C、不变； D、不定。当系统中组分 B 的分子量增加时，此扩散系数将_。A.、增加； B、减少； C、不变； D、不定。17通常所讨论的吸收操作中，当吸收剂用量趋于最小用量时，_。A、回收率趋向最高；B、吸收推动力趋向最大；C、操作最为经济；D、填料层高度趋向无穷大。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 8 页18某二元混合物，其中A 为易挥发组分，液相组成xA=0.4，相应的泡点为 t1，气相组成为 yA=0.4，相应的露点组成为t2，则。A、t1=t2；B、t1t2；D、不能判断。三、判断题1物料的自由水分即为物料的非结合水分。3若以过热蒸气进料时， q 线方程斜率 0。4若某溶液气液相平衡关系符合亨利定律，则说明该溶液是理想溶液。5组分 A 和 B 的相对挥发度 =1 的混合溶液不能用普通精馏的方法分离。6当分离要求和回流比一定时，进料的q 值越大，所需总理论板数越多。7用图解法求理论板数时，与下列参数有关：F、XF、q、R、 、D、 、D、XD。8板式精馏塔自下而上液体中轻组分浓度分布特点为逐板降低。9在压强一定时，均相液体混合物具有恒定的沸点。10某连续精馏塔中， 若精馏段操作线方程的截距等于零，则精馏段操作线斜率等于 111在精馏操作中，减压对组分的分离有利。12回流比相同时，塔顶回流液体的温度越高，分离效果越好。14在精馏塔内任意一块理论板，其气相露点温度大于液相的泡点温度。五、简答1恒摩尔流假定的主要内容是什么？简要说明其成立的条件。2在实际生产中，引入精馏塔内的原料可能有五种不同热状况，分别是什么？3在湿焓图上由露点温度和干球温度确定空气的状态点，作图表示？4从塔设备的选择角度分析板式塔与填料塔有何不同？六、计算1连续精馏塔的操作线方程如下：精馏段： y=0.75x+0.205 提馏段： y=1.25x-0.020 试求泡点进料时，原料液、馏出液、釜液组成及回流比。2用 SO2含量为 1.210-3（摩尔分数）的水溶液吸收含SO2为 0.095（摩尔分精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 8 页数）的混合气中的SO2。已知进塔吸收剂流量为40000kg/h，混合气流量为130kmol/h，要求 SO2的吸收率为 82%。在吸收操作条件下，系统的平衡关系为 Y*=18.8X ，求气相总传质单元数。3由一层理论板与塔釜组成的连续精馏塔，每小时向塔釜加入含甲醇40%（摩尔分率）的甲醇水溶液120kmoL，要求塔顶馏出液组成xD=0.86，塔顶采用全凝器，回流比 R2.5，在操作条件下的平衡关系为y0.46x0.55，求： （1）塔釜组成 xw； （2）每小时能获得的馏出液量D 和塔釜液 W。4 二氧化碳的体积分数为35%的某种混合气体与水充分接触， 系统温度为 30，总压为 101.33kPa。试求液相中二氧化碳的平衡组成，分别以摩尔分数和物质的量浓度表示。在操作范围内亨利定律可使用。5在由一块理论板和塔釜组成的精馏塔中，每小时向塔釜加入苯甲苯混合液100kmol，苯含量为 45%（摩尔 %，下同） ，泡点进料，要求塔顶馏出液中苯含量 82，塔顶采用全凝器，回流液为饱和液体，回流比为3，相对挥发度为2.5，求每小时获得的顶馏出液量D，釜排出液量 W 及浓度 xW。6用一逆流操作的解吸塔，处理含CO2的水溶液，处理量为45t/h，使水中的CO2含量由 810-5降至 310-6（均为摩尔比）， 塔内水的喷淋密度为8000kg/（m2 h） ，进塔空气中含 CO2量为 0.1%（体积百分率），空气用量为最小空气用量的 24 倍，塔内操作温度为25，压力为 100kN/m2，该操作条件下的亨利系数 E=1.5105kN/m2，体积吸收系数 KXa=800kmol/（m3 h） 。试求： （1）空气用量为若干m3/h（以 25计） 。（2）填料层高度。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 8 页7用一连续操作精馏塔，在常压下分离苯-甲苯混合液（此混合液符合拉乌尔定律） ，原料液含苯 0.4（摩尔分率，下同）塔顶馏出液含苯0.99，塔顶采用全凝器，回流比取最小回流比的1.5 倍，原料液于泡点状态进塔，设与加料板上的液相组成相同，在此温度下苯的饱和蒸汽压为178.7kPa，试求理论进料板的上一层理论塔板的液相组成。8如图，在由一块理论板和塔釜组成的精馏塔中，每小时向塔釜加入苯甲苯混合液 130kmoL，苯含量为 54%（摩尔 %，下同） ，泡点进料，要求塔顶馏出液中苯含量 80%，塔顶采用全凝器，回流液为饱和液体，回流比为3，相对挥发度为 2.5，求每小时获得的顶馏出液量D，釜排出液量 W 及浓度 XW 。9在连续精馏塔中分离由二硫化碳和四氯化碳所组成的混合液。已知原料液流量为 15000kg/h，组成 wF为 0.3（二硫化碳的质量分数，下同） 。若要求釜液组成 XW不大于 0.05，馏出液回收率为92。试求馏出液的流量和组成，分别以摩尔流量和摩尔分数表示。10用常压连续精馏塔分离苯甲苯混合物，原料中含苯0.5，塔顶馏出液中含苯 0.97 （以上为摩尔分率）。进料为汽液混合物， 其中蒸汽与液体量的摩尔比为 1:1.5。已知苯对甲苯的相对挥发度为2.5，操作回流比为最小回流比的1.5 倍，塔顶采用全凝器，试求：（1）原料中气相与液相的组成；（2）离开塔顶第二层理论板的蒸汽组成。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 8 页11某容器内装有 2mm 四氯化碳，在 20的恒定温度下逐渐蒸发，通过近似不变的 2mm 静止空气层扩散到大气中， 设静止的空气层以外的四氯化碳蒸气压为零，已知 20、大气压为 101.3kPa下，四氯化碳通过空气层的扩散系数为1.0105m2/s。求容器内四氯化碳蒸干所需时间为多少小时？12在操作条件 25、101.3kPa下，用 CO2含量为 0.0001（摩尔分数）的水溶液与含 CO210%（体积分数）的CO2空气混合气在一容器充分接触，试: （1）判断 CO2的传质方向 , 且用气相摩尔分数表示过程的推动力；（2） ）设压力增加到 506.5kPa，CO2的传质方向如何，并用液相分数表示过程的推动力。七、论述画图分析干燥的两个阶段，说明各个阶段的变化趋势与原因。精选学习资料 - 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