《化工原理I》计算试题考研真题.docx
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1、石油大学(北京)化工学院化工原理(下册)题库填空题:1、在描述传质的费克定律中,集中通量J与 浓度梯度或压力梯度 成正比, 其比例系数称为 集中 系数,表示 传质阻力 的倒数。分子集中是凭借 流体 分子热运动 来传递物质的,而涡流集中是凭借 流体质点的湍动和漩涡 来传递物质的。2、单向集中速率与等分子反向集中速率相比多了一个漂流因子,在低浓度气体中 该因数B,在高浓度气体中该因数 A A:大于1.0 B:约等于1.0 C:小于1.0 D:约等于0.0),说明总体流淌对传质速率的影响较大。3、当流体呈湍流流淌时,物质的传递是分子 集中和 涡流 集中共同作用的结果, 这时的物质传递过程称为 对流传
2、质 过程。4、分子集中中主体流淌产生的缘由是一组分A可以通过相界面,组分B为停滞组分,组分A单向集中通过相界面后,在界面四周消灭空位,使得界面压力低于J其他分子前来补充,造成主体向界面的流淌,在主体流淌的存在下,集中速率会 发生什么变化 增大增大、减小、不变),在什么状况下可不考虑主体流 淌的影响 溶质A浓度较低。5、某逆流吸取塔,用纯溶剂吸取混合气中的易溶组分,入塔混合气浓度为0.04, 出塔混合气浓度为0.02,操作液气比L/V=2(L/V)min,气液相平衡关系为ye=2x, 该吸取塔完成分别任务所需的理论板数N为l o解:L/V=2(L/V)min,(L/V)min=(yb-ya)/(
3、xbe-xa)= (yb-ya)/(yb/m)=(0.04-0.02)/(0.04/0.02)=l, L/V=2=m 操作线与相平衡线平行,S=1 , xa=0 , ym=ya=0.02 , N=NOG=(yb-ya)/ ym=(0.04-0.02)/0.02=l6、某逆流解吸塔,假设气液入口组成及温度、压力均不变,而气量与液量同比例 削减,对液膜把握系统,气体出口组成Ya将增大,液体出口组成xb将 减小, 溶质解吸率将增大。解:yb、xa、L/V、h不变,H 减小,N 上升,故ya上升,xb下降,n UUUCj=(xa-xb)/xa增大。也可图解,V减小,传质推动力减小,操作线上移。7、气相
4、中物质的集中系数随温度的上升而 增大,随压力的上升而 减小; 液相中物质的集中系数随粘度的增加而上二。(增大、减小、不变)8.常压 25。下,气相溶质A的分压为0.054 atm的混合汽体与溶质A浓度为0.0018mol/l回收率不变1增加、削减、不变)。71、在连续精储操作中,假设F、x、q均不变时,仅加大回流比可以使塔顶产品口 rUX浓度一上升o此时假设加热蒸汽量V不变,产品量D将削减。假设在加 大R的同时保持D不变,蒸汽用量-增加,则冷却水量将 增加O (增加、削减、不变、不确定)72、在连续精储塔中,精微段操作线方程y=0.75x+0.2075 , q线方程为 y=-0.5x+1.5x
5、f,则回流比R=1,播出液组成Xp= 0.83,进料液的q = 0333并推断进料热状态.汽液两相o*. y=R/(R+l) x+xd/(1+R)R/(R+l)=0.75y=q/(q-1) x-xj(q-1) q/(q-l)=-0.5y=0.75x+0.2075R=3y0.5+1.5xfq=0.333 (为汽液两相进料)73、HETP是指 等板高度,即相当于一块理论板的填料层高度。,而H”称为 (JCj气相总传质单元高度H,称为 气相传质单元高度,当S=1时, G1HETP=H&N称为 理论板数,N为高相总传质单元数,当S1时,N%心I匚一 74、精储操作的依据是一利用均相液体混合物中各组分饱
6、和蒸汽压或挥发度使其分别。实现精储操作的必要条件包括 塔顶液相回流 和 塔底上升汽体。75、二元溶液连续精储计算中,进料热状态的变化将引起线的变化,A:相平衡线,B:操作线与q线,C:相平衡线与操作线,D:相平衡线与q线76、在常压下,苯的沸点为80.1C,环己烷的沸点为80.73,为使这两组分的混合 液能得到分别,承受 C方法最有效。A:恒沸精储,B:一般精馄,C:萃取精储,D:水蒸汽直接加热精储77、确定下述物理量沿着连续精微塔自上而下的变化趋势,塔内压力增大,温度遁 大(增大、削减、不变、不确定。78、精储操作时,假设F、D、xf、q、进料位置、回流比R都不变,而将塔顶泡点 回流改为冷回
7、流,则塔顶产品组成乂口将增大 (增大、减小、不变)。79、当原料组成、料液量、压力和最终温度都一样时,用简洁蒸播和平衡蒸馆(闪 蒸)的方法对二元抱负溶液进展分别,其结果是:得到的储出物浓度 X简洁,得到的残液浓度X =x ,得到的储出物总量D(、平衡简洁 平衡简洁平衡80、连续精编过程的进料热状态有二_种,q=l.l,则加料中液体量与总加料量之比是1: 1。用图解法求理论板时,其结果与F、x、x、x、q、R、操作压力P等参数中的 F D WP_无关。81、恒沸精播与萃取精储的共同点是:都需参与某种添加剂; 主要区分是:(D恒沸精储添加剂必需与被分别组份形成的恒沸物,萃取精储塞 萃取剂较原料中组
8、份的沸点高得多。(2)恒沸精储添加剂被汽化由塔顶蒸出,经 济性不及萃取精储。82、某精像塔在操作时,加热状态由饱和液体进料改为过冷进料,且保持F、x、R rD不变,则此时乂口增 大 ;XwJgJ:.L/V 不变。(增大、减小或 不变)83、精储塔塔顶某理论板上气相露点温度为液相泡点温度为t2,塔底某理论板上气相露点温度为L,液相泡点温度为试按温度凹凸用、=符号排列如 下:,4m84、精微塔中第n-1, n, n+1块实际板由上至下)的板效率小于1。与相平衡 的液相浓度为X/,则X/ X;与Xn+1相平衡的气相浓度为yn+1*,贝心向* yn+r yjn-i。85、分别要求确定,当回流比确定时,
9、在五种进料状况中,过冷液 进料的q值 最大,其温度低于泡点温度,此时,提储段操作线与平衡线之间的距离曼 远,分别所需的总理论板数最少。86、与全回流相对应的理论板数最少。87、某连续精微塔,塔顶承受全凝器,塔底承受再沸器,完成确定分别任务需要N 快理论板,假设在一样的操作条件下,塔顶改用分凝器,塔底承受直接蒸汽加 热,则完成同样的分别任务需要N-1块理论板。88、某二元抱负溶液精储塔,进料为两相,假设保持F、fX X6 不变,则随着进 r D W料中液相分率的增加,最小回流比减小,假设保持回流比不变,则完成同样 的分别任务所需理论板数 减小,塔顶冷凝器热负荷 不变,塔釜热负荷挥 加。89、萃取
10、过程是分别液相混合物的常见单元操作,由于萃取相和萃余相都是均相混 合物,所以要想得到最终产品,还需要用蒸储等方法对萃取相和萃余相进一步 分别,因此完整的萃取过程比蒸储过程更为简洁。那么,请简述一下在什么状 况下承受萃取操作比直接蒸储更适合:(1)液体混合物中需要分别的各组分的 沸点很接近,即相对挥发度趋近于1或形成恒沸物,假设承受一般的蒸的过程 分别,需要的理论板数很多,设备费用很高,或必需承受大回流比,或不能到达分别目的,此时可承受萃取蒸储。(2)对沸点很高的有机物水溶液,特别宝 溶质的浓度很稀时,假设直接蒸储,要汽化大量的水,能耗过高。(3)液体混 合物中含有热敏性物质(如药物等),承受萃
11、取方法可在低温下操作。90、萃取蒸耳是在体系中参与萃取剂来改善体系的相对挥发度。一般萃取剂的 参与浓度越大,相对挥发度变化越_大。91、在多级逆流萃取中,欲到达同样的分别程度,溶剂比越大则所需理论级数越 少,操作点越.靠近S点。当溶剂比为最小值时,理论级数为上,此时必 有一条连结线与操作线重合。92、在B-S局部互溶物系中参与溶质A组份,将使B-S互溶度 增大;恰当降低 操作温度,B-S的互溶度 11。增大、削减、不变、不确定)93、安排系数K 1, p 1 B: k 1, p 1 C: k 1, 0 1 D: k 1101、萃取蒸情是在体系中参与萃取剂来改善体系的相对挥发度。一般 萃取剂的
12、参与浓度越大,a变化越 越大。102、进展萃取操作时,以下哪些诜项是正确的C;A:安排系数大于1; B:安排系数小于1;C:选择性系数大于1;D选择性系数小于1103、承受多级逆流萃取与单级逆流萃取相比较,假设溶剂比、萃取相浓度一样, 则多级逆流萃取可使萃取分率 A。A:增大; B:削减; C:根本不变;D:增大、削减都有可能104、原料液量为100kg,纯萃取剂用量为200kg,在操作范围内萃取剂与稀释剂完 全不互溶,萃取物系在操作条件下的平衡关系为Y=1.2X 1Y、X为比质量分率, 即A/S和A/B),那么:单级萃取时,萃余相与原料液中溶质的组成之比为;如将萃取剂分成二等分进展两级错流萃
13、取时,最终萃余相与原 料液中溶质的组成比我为 o105、某二元液体混合物AB的量为100kg,含溶质A40% (质量分率,下同),物 系的溶解度曲线及平衡连接线的内插关心线如附图所示,用纯溶剂S对其进展多 级逆流萃取,溶剂量为100kg,萃余相RN中A的组成xAN为0.1,求完成分别 任务所需的理论级数o106、塔板中溢流堰的主要作用是为了保证塔板上有 确定高度的液层。当喷淋 量确定时,填料塔单位高度填料层的压力降与空塔气速关系线上存在两个转折 点,其中下转折点称为载点,上转折点称为泛点。107、筛板塔、泡罩塔、浮阀塔相比较,一般来说,操作弹性最大的是浮阀塔, 单板压降最低的是筛板塔,造价最低
14、的是筛板塔。108、某溢流板式塔设备,在操作中,降液管内液层过高,简洁发生降液管液泛, 假设期望在不转变降液管面积的前提下,对塔内件进展改造,可实行 改用低压 降塔板;或者增大降液管底隙,塔板参与口堰措施。109、在同样塔径、物系和开孔率等条件下,其中操作弹性最大的是一浮阀塔板, 单板压力降最小的是筛孔塔板,造价最低的是筛孔塔板,无泄漏型塔板 是一泡罩塔板 。“0、当填料塔操作气速到达泛点气速时,液体布满全塔空隙并在塔顶形成液层,因而压降急剧上升。111、在浮阀塔板设计中,哪些因素考虑不周时,则塔易发生降液管液泛,请举出 其中三种状况:1 开孔率过小或气速过大;2 板间距小;降 液管截面积过小
15、。112、在塔板的负荷性能图中,气相负荷的上限用雾沫夹带线和降液管液泛线 表示,气相负荷下限用 泄漏 线表示。某一操作中的F-1型浮阀塔板精储塔,在操作条件下,气体密度为104kg/m3, 该层塔板的阀孔气速为L0m/s,塔中该层塔板的操作状态为 B oA :正常 B:严峻泄漏 C:淹塔 D:过量雾沫夹带113、塔设备一般包括板式塔和填料塔两类。114、板式塔的类型有:筛板塔、浮阀塔和泡罩塔 等(按鼓泡元件划 分,至少列举三种。115、填料塔是 连续 接触式汽液传质设备,塔内 液相 为分散相,a 相 为连续相,为保证操作过程中两相的良好接触,故填料吸取塔顶部要有良 好的液相分布装置。116、从
16、塔板水力学性能的角度来看,引起塔板效率不高的主要缘由,可以是 雾沫 夹带过量、降液管液泛、塔板上液体分布不均。117、板式塔负荷性能图中有5条线,其中代表液相处理量上限的是降液管液体停 留时间 线、代表液相处理量下限的是 保证液体在塔板上均匀流淌的液体负荷 下限 线、代表气相处理量上限的是 雾沫夹带过量 线和 降液管液泛线, 代表气相处理量下限的是泄漏线。118、评价塔板性能的标准是处理力气、塔板效率、操作弹性、塔板压力降、加工 和检修的难易程度及制造费用。119、图2是某塔板的负荷性能图,请说明该塔板的构造v 存在什么缺点,降液管面积过小o可以实行 增大降“液管面积、降低塔板压降、增大降液管
17、底隙高L度、板上设入口堰等措施,改善该塔板的水力学性能。的水溶液接触,假设在该工作条件下,体系符合亨利定律,亨利系数 E=0.15xl04atm, pH20 1000kg/m3,问溶质 A 的传质方向是 116。 A :吸取B:平衡 C:解吸D:无法推断8、某气体吸取过程,符合亨利定律,相平衡常数m=l,气膜吸取系数kY-lxlO- 4kmol/(m2s),液膜吸取系数kx的值为ky值的100倍,试推断这一吸取过程为 (16)(气膜、液膜、双膜)把握过程,该气体为 (17)(易溶气体、难溶气体),气相总传质系数为(18)。9、双组分混合物中,组分A的集中系数除了与系统的物质属性有关外,还随 温
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