化工原理(下)期末考试试卷.doc

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1、化工原理（下）期末考试试卷一、 选择题： (每题2分，共20分)1.低浓度难溶气体吸收,其他操作条件不变,入塔气量增加,气相总传质单元高度H、出塔气体浓度、出塔液体浓度将会有_变化。 A , , B , , C , , D , , 2.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k=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y应为_。平衡关系y=0.5X。 A .0.02 B.0.01 C.0.015 D.0.0053.下述说法中正确的是_。 A.气膜控制时有：， B气膜控制时有：， C液膜控制时有：， D

2、液膜控制时有：，4. 进行萃取操作时，应使溶质的分配系数_1。 A 等于 B 大于 C 小于 D 都可以。5.按饱和液体设计的精馏塔，操作时D/F、R等其它参数不变，仅将料液改为冷液进料，则馏出液中易挥发组分浓度_，残液中易挥发组分浓度_。 A提高，降低； B降低，提高； C提高，提高； D降低，降低6. 某精馏塔的理论板数为17块（包括塔釜），全塔效率为0.5，则实际塔板数为_块。 A. 30 B.31 C. 32 D. 347.在馏出率相同条件下，简单蒸馏所得馏出液浓度_平衡蒸馏。 A高于； B低于； C等于； D或高于或低于8.指出“相对湿度，绝热饱和温度、露点温度、湿球温度”中，哪一个

3、参量与空气的温度无关_ A相对湿度 B露点温度 C干球温度 D绝热饱和温度 9.已知某湿空气的干球温度和湿球温度，则利用焓湿图不能直接获得该湿空气的_ A 湿度 B 焓 C 露点 D 比体积10. 下面关于相对湿度的说法中不正确的是：_A 总压一定时，湿空气的水汽分压越大则相对湿度越大；B 相对湿度等于零时意味着该空气中不含水分；C 相对湿度等于1时意味着该空气不能再容纳水分；D 相对湿度越大，则该空气的未饱和程度越大二、 填空题： (每题2分，共20分)11. 双膜理论的要点是：_、_。 12. 计算吸收塔的填料层高度，必须运用如下三个方面的知识关联计算：_、_ 、_ 。13. 气体吸收计算

4、中表示设备（填料）效能高低的一个量是_。 14. 温度升高，萃取溶解度曲线面积将_（增大，减小，不变，不确定）15. 塔顶蒸汽先进入分凝器，再进入全凝器，馏出液组成为0.95（摩尔分率），若相对挥发度为2.5，回流液浓度为_。16. 精馏塔正常操作中存在着_、_及_等与设计意图相违背的现象。17.设计精馏塔时，已知原料为F,分离要求为和,加料热状态q已选定,今若选择较大的回流比R,则NT_, L/V_(增加,不变,减少)18.湿空气在进入干燥器之前进行预热的目的，一是为提高_，以增加湿空气与湿物料之间的传热速率；二是为降低_，以增大湿空气的吸湿能力。19. 恒速干燥阶段为_控制，此阶段的干燥速

5、率与_关系很小，主要取决于_。20. 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_kg水kg绝干料, 结合水含量为_kg水kg绝干料。三、 计算题 (每题15分 共60分)23.一填料塔用清水逆流吸收混合气中的有害组分A。已知操作条件下气相总传质单元高度为1.5m，进塔混合气组成为0.04（A的摩尔分率，下同），出塔尾气组成为0.0053，出塔水溶液

6、浓度为0.0128，操作条件下平衡关系为Y=2.5X。试求：（1）液气比为最小液气比的多少倍？（2）所需填料层高度？（3）若气液流量和初始组成不变，要求尾气浓度降至0.0033，求此时填料层高度为若干米？22.在连续精馏塔中分离两组分理想溶液。已知原料液组成为0.6（摩尔分数，下同），馏出液组成为0.9，釜残液组成为0.02。泡点进料。（1）求每获得1kmol/h馏出液时的原料液用量F；（2）若回流比为1.5，它相当于最小回流比的多少倍？（3）假设原料液加到加料板上后，该板的液相组成仍为0.6，求上升到加料板上的气相组成。（物系的平均相对挥发度为3）23.在恒定干燥条件下的箱式干燥器内，将湿染

7、料由湿基含水量45%干燥到3%，湿物料的处理量为8000湿染料，实验测得：临界湿含量为30%，平衡湿含量为1%，总干燥时间为28h。试计算在恒速阶段和降速阶段平均每小时所蒸发的水分量。24.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，XF0.2（摩尔分率，下同），今测得塔顶易挥发组分的回收率为，且XD0.3，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。 蒸馏釜D,XDF,XFW,XWVL全凝器ywy1x11提示：ML=(-1-X)/ (X-1-X*)=(X-1)

8、/ (X-X*) 化工原理期末试题参考答案和评分标准一 选择题（每题2分）题号12345678910答案ABBDACABDC二 填空题： (每空1分，共20分)11.界面上汽液平衡；阻力集中于有效膜内。 12.平衡线、操作线、传质系数。 或者 平衡关系、物料衡算、传质速率。13.传质单元高度 14.减小15.0.8816.液泛、漏液、雾沫夹带17.减少，增加18.湿空气温度 湿空气相对温度19.表面气化 含水量 物料表面水分气化速率20. 0.223 0.02 三计算题 (每题15分 共60分）21解22解：（1）求当D1kmol/h时F为多少？已知xF=0.6，xD0.9，xW0.02，D1

9、kmol/h，由全塔物料衡算可得： （2分）代入已知量可得：可求出，解出W0.52kmol/h，F1.52kmol/h。（2分）（2）求R/Rmin，已知泡点进料q1，则xqxF0.6（1分），由气液平衡方程：（2分）求Rmin，（2分）求R/Rmin，（倍）（1分）（3）求上升到加料板上的气相组成。因加料板是提馏段第一层板，故所求量为y2kmol/h（1分）泡点进料q1，已知F1.52kmol/h，W0.52kmol/h，xW0.02，x10.6提馏段操作线方程为：，代入已知量：，即（3分）所求（1分）23解：w1 = 0.45 kg水/kg干料 w2 = 0.03 kg水/kg干料 同理

10、X0 = 0.429 kg水/kg干料 X* = 0.01 kg水/kg干料 （4分） （1分） （1分）1 = 0.312（2分） 又 + = = 28h （1分） 1 = 6.6h 2 = 21.4h（2分）Gc = 8000(10.45) = 4400 kg干料（2分） kg水/h（1分） kg水/h（1分）24.=0.8D/F=0.533（2分）D/F=(-)/()=0.533=0.0857（2分）L/V=F/D=1.876（1分）W/V=W/D=(F-D)/D=0.876（1分）+1= (L/V)-(W/V)=1.876 -0.0751（2分）y=(2分）=/1+(-1)=0.22（1分）x1=(+0.0751)/1.876=0.157（1分）y1=0.3（1分）x*1=y1/-(-1)y1=0.125（1分）ML=(X-1-X)/ (X-1-X*n)=(X-1)/ (X-X*1)=0.573（1分）