2022年化工原理期末试题样卷及答案.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载一、填空挑选题 （ 25 分,每空 1 分）1、对肯定操作条件下的填料吸取塔,如将填料层增高一些,就该塔的 H OG将_,NOG将_ ；2、在吸取塔的设计中,当气体流量、气相进出口组成和液相进口组成不变时,如减小吸取剂用量,就传质推动力将_ ,设备费用将 _；3、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；汽相组成 y A 0 . 4,相应的露点为 t2；就 t1与 t2大小关系为；4、简洁蒸馏过程中,釜内易挥发组分浓度逐步 5、已知塔顶第一块理论板上升的汽相组成为_,其沸点就逐步 _

2、；y1=0.63 （摩尔分率,下同）,将其全部冷凝为泡点液体,该液体在贮罐内静止分层,上层 xD=0.9 作为产品,下层 x0=0.5 于泡点下回流,就回流比 R=；6、设计精馏塔时,已知原料为 F,xF , 分别要求为 xD xW , 加料热状态 q 已选定, 今如挑选较大的回流比 R,就 NT _, L/V_ . 增加 , 不变 , 削减 7、萃取操作依据是 _ _；挑选萃取剂的主要原就 _ 、_和_ ；8、有一试验室装置将含 A 10%的A、B混合物料液 50公斤和含 A 80%的A、B混合物料液20公斤混合后,用溶剂S进行单级萃取,所得萃余相和萃取相脱溶剂后又能得到原先的 10% A和

3、80% A的溶液；问此工作状态下的挑选性系数 _ 9、在101.3kPa 下,不饱和湿空气的温度为295K、相对湿度为 69%,当加热到 303K时,该空气以下参数将如何变化？相对湿度 _,湿球温度 _,露点 _；10、已知湿空气总压为 100kPa, 温度为 40 , 相对湿度为 50%, 已查出 40时水的饱和蒸气压 Ps 为 7.375 kPa, 就此湿空气的湿度 H是_kg 水/kg 绝干气 , 其焓是 _kJ/kg 绝干气；11、对某低浓度气体吸取过程,已知相平稳常数 m = 2 ,气、液两相的体积传质系数分别为 kya = 2 10-4 kmol/m 3s , kxa = 0.4k

4、mol/m 3s ；就该吸取过程为 _ 阻力掌握；（A）气膜（B）液膜（C）气、液双膜（D）无法确定12、某精馏塔的设计任务为：原料为F、xf,塔顶为 xD,塔底为 xW,如塔釜上升蒸汽名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载量V不变,加料热状态由原先的饱和蒸汽改为饱和液体,就所需理论板NT；（B）削减（C）不变（D）不确定（A）增加13、在精馏塔设计运算中,当F、x F、R、D 和 W肯定,并保持实际操作气速不变,而 q 值减小,就 _ _；（A）精馏段塔径不变,提馏段塔径减小（C）精馏段塔径减小,

5、提馏段塔径增大（B）精馏段塔径增大,提馏段塔径不变（D）精馏段塔径减小,提馏段塔径减小14、在 B-S部分互溶体系的单级萃取过程中,如加入的纯溶剂量增加而其它操作条件不变,就萃取液浓度o y _ _；不变 D变化趋势不确定A 增大 B下降 C15、温度为 t0,湿度为 H0,相对湿度为0的湿空气,经一间接蒸汽加热的预热器后,空气的温度为 t1,湿度为 H 1,相对湿度为1,就 _ _ _0H1；（B）01；（C）H0H1；（D）二、问答题 （ 5 分,每道题5 分）1、操作中的吸取塔,如吸取剂入塔浓度x2降低,其他操作条件不变,试定性分析气体出塔浓度y2、液体出塔浓度x1 的变化趋势； 可画图

6、说明： NOG 不变条件下, x1只能变小 2、精馏塔在肯定条件下操作,如回流液由饱和液体改为冷液时,其塔顶产品组成有 何变化？为什么？3、提高干燥时气流速度而使恒速阶段的干燥速率增大时; xC值将会变大仍是变小. 试从干燥机理加以分析；名师归纳总结 三、萃取运算题（10 分）第 2 页,共 7 页用纯溶剂 S进行单级萃取, x F=0.15（质量分率,下同）,萃取相中A 的浓度与萃余相中A的浓度相同,采纳溶剂比S/F为 1；试求：（1）挑选性系数；（2）当溶剂用量为最少时的萃取液浓度yo A；（设所涉及范畴内安排系数kA均相同）- - - - - - -精选学习资料 - - - - - -

7、- - - 四、干燥运算题（15 分）优秀学习资料欢迎下载在一常压气流干燥器中干燥某种湿物料,已知数据如下：空气进入预热器的温度为15湿含量为 0.0073Kg 水 Kg绝干气,焓为 35KJ Kg绝干空气；空气进干燥器温度为 90,焓为 109KJ/Kg 绝干气；空气出干燥器温度为；湿含量为 0.023Kg水/Kg 绝干气；进干燥器物料含水量为0.15Kg 水/Kg 绝干料；出干燥器物料含水量为 0.01Kg 水 Kg绝干料；干燥器生产才能为 237Kg/h （按干燥产品计）；试求：（1）绝干空气的消耗量（Kg 绝干气 /h ）；（2）进预热器前风机的流量（ 3/s ）；（3）预热器加入热量

8、（KW）（预热器热缺失可忽视）；附：湿空气比体积运算公式：v H=（2.83 10-3+4.56 10-3H） t+273 五、吸取运算题（15 分）在填料塔中, 用纯吸取剂逆流吸取某气体混合物中的可溶组分A,已知气体混合物中溶质 A的初始组成为 0.05 ,通过吸取,气体出口组成为 0.02 ,溶液出口组成为 0.098（均为摩尔分率）,操作条件下的气液平稳关系为 y = 0.5x,并已知此吸取过程为气膜掌握,试求：1 气相总传质单元数 NOG；2 当液体流量增加一倍时,在气量和气液进口组成不变的情形下,溶质 A被吸收的量变为原先的多少倍？六、精馏运算题（20 分）含苯 0.5（摩尔分率,下

9、同）、流量为 1000kmol/h 的苯 甲苯混合液在一常压连续操作的精馏塔内进行分别；按工艺要求塔顶馏出液中苯含量不低于 0.9,苯的回收为90%,泡点进料和泡点回流,且R=1.5R min, =2.5；试求：（1）塔顶、塔底产品量D、W（kmol/h ）及塔底产品浓度xW；（2）写出此操作条件下的精馏段操作线方程；（3）写出此操作条件下的提馏段操作线方程；（4）如在塔操作中将上述进料浓度改为 分别要求？0.4,而维护 F、q、R、D不变,能否达到名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载化工原理（下

10、册） B卷试题评分标准及参考答案一、 填空挑选题（ 25 分,每空 1 分）1、不变,增大 2、减小、增加 3、t 1 t 2 4 、降低,上升 5、2.08 6、削减,增大 7、溶液中各组分在溶剂中溶解度有差异、较强溶解才能、较高挑选性、易于回收 8、 36 9、降低,上升,不变 10、0.0238 、 101.69 /100.69 11、 A 12、A 13 、A 14、D 15、B二、问答题（ 5 分,每道题 5 分）1、L、G 不变,HOG不变、 NOG不变；又 m 不变,故 1/A 不变；由吸取因数法y 1 mx 2可知 不变,由此可知 y2 ；y 2 mx 2至于 x 1的变化,就

11、可用排除法判定：假设 x1 不变或变大,可见均与 NOG 不变相冲突；因此, x 1必变小；2、从泡点回流改为冷液回流时,x D ；其缘由是：冷液回流至塔顶时,冷凝一部分蒸气,放出的潜热把冷液加热至塔顶第一板的饱和温度；冷凝部分中含难挥发组 分较大,使气相易挥发组分增浓；同时,在塔顶回流比保持不变的条件下,增加了 塔内的内回流,使得精馏段实际回流比增大,操作线向平稳线靠近,所需 N T 削减,这也有利于分别；3、xC由于提高干燥时气流速度可导致等速阶段U0增加 , 随着 U0 , 内部水分扩散不及的现象就可能提前来临 的增加而增大；, 即x0 ；也就是 : 临界含水量 x 0随恒速阶段的干燥速

12、率名师归纳总结 NAkHHwHr wttw；气速增大k H和增大NA 恒M EES第 4 页,共 7 页物料本性、气固接触方式均相同条件下,NA 恒XCA三、萃取运算题（10分/7、3,结果答应有误差）（1）作图法求解：连接xF、S两点,y A,max由于 S/F=1,所以 FS中点即为合点 M ；E又yAxA,故过 M作水平线 RE即为连结线,RxFM连接 SE、SR,并延长至0 E 、R0,R 由图上可读出y0=0. 54,x0=0. 1 B AA- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - y0/0 x A1优秀学习资料1欢迎下载0.110.56yA0 /x

13、A00.54 / 0.1Ay0/0 x ByA0 /1xA0 0.54 /1B也可yA/xA1yAyA/xAxAxS10.56yB/xBy S /1（2）设 FS线与平稳线左交点为M ,过 M 作水平线 M E ,就 M E 即为 S用量最少时的连结线；连结 SE 并延长至 AB 边上,得 y oA =0. 6虚线位置 四、干燥运算题（15 分,每道题 5 分）求绝干空气量 V（考察 X 与 w之间的关系 ）C 2 1- 2 = 2 1+X2 =237/1+0.01=234.7Kg 绝干料 /h C （X1 -X2 ） 234.70.15-0.01=32.9Kg/h V=W/H2-H1=32.

14、9/0.023-0.0073=2096Kg 绝干气 /h 求风机流量 L vH=（2.83 10-3+4.56 10-3Ho） to+273=（2.83 10-3+4.56 10-30.0073 ） 15+273 =0.825m 3湿空气 /Kg 绝干气 LV H =0.825 2096=1729.2m 3/h=0.480 m 3/S 求预热器加入热量 P P = V （ 1 0 ） 2096109-35 =155104KJ/h=43.08KW五、吸取运算题（15 分/9 、6）1属低浓气体吸取 ,x2=0 mGLy 1x 1y 20 . 05.002.0 306G.009801/Am0.51

15、.63；A0.612L G0.306N OG11ln1mGy 1mx2mGLy2mx2LL11.63ln11.63.005.1634.61.0022 L增大一倍时, 因吸取过程为气膜掌握,而故Kya不变, HOG不变, 所以 NOG也不变；名师归纳总结 1mG1.630.815；A1.224,就第 5 页,共 7 页A2L2- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 4. 611ln11优秀学习资料欢迎下载y 111Ay2AA11815ln10 .815.005.08151 . 46 倍 .0yay20 . 00606L增大一倍后,溶质A被吸取的量Gy 1y2而

16、原状况下溶质A被吸取的量Gy1y2Gy 1y 2y 1y20 . 05.0 00606Gy 1y 2y 1y20 . 05.002六、精馏运算题（20 分/6、6、6、2）（1）Dx D 0 . 9 D 0 . 90Fx F 1000 0 . 5D 500 kmol/h 1 0 0 0 D WW 500 kmol/h 1000 .0 5 D 0 . 9 Wx Wx W 0 . 1（2）泡点进料,x e x F 0 . 5y e x e 2 . 5 0 . 5 0 . 7141 1 x e 1 .1 5 0 . 5x D y e 0 . 9 0 . 714R min 0 . 869y e x e

17、 0 . 714 0 . 5R 1 . 5 R min 1 . 5 .0 869 1 . 304精馏段操作线方程：名师归纳总结 yn1RR1xnxD11. 304xn0. 9F0. 566x nyd0 . 390xd0. 3900. 673第 6 页,共 7 页R2. 3042. 304（3）精馏段操作线与q线交点 d坐标为：xdx0. 5,0. 566ym1x Wydx W故提馏段操作线方程为：xmxWxdx W- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载y m 1 0.1 0.673 0.14 即x m0.10.50.11652ym11.4325xm0.04325或者V（R1）D2.3045001152xD 不能达到分别要求；LRDqF1.3045001000就可得提溜段方程y1.434x0.0434此题可图解说明名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 7 页