化工原理_试卷及答案2.doc

2003-2004学年第三、四学期化工原理期末考试题 一、填空与选择1在二元混合液的精馏中，为达一定分离要求所需理论板数随回流比的增加而 ，当两段操作线的交点落在平衡线上时，所需的理论板数为 理论板，相应的回流比为最小回流比。 2湿空气在预热过程中不变化的参数是 。A焓；B相对湿度；C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，哪一个参数与空气湿度无关： 。 3当分离要求和回流比一定时，在五种进料状态中 进料的q值最大，此时，提馏段操作线与平衡线之间的距离 ，在五种进料中，分离所需的总理论板数 。 4若仅仅加大精馏塔的回流量，会引起以下的结果是： 。 A塔顶产品中易挥发组分浓度提高 B塔底产品中易挥发组分浓度提高 C提高塔顶产品的产量 5在吸收操作中，下列各项数值的变化不影响吸收系数的是： 。 A传质单元数 B气液流量 C塔的结构尺寸 6对一定操作条件下的填料吸收塔，如将塔填料增高一些，则塔的传质单元高度HOG ， 传质单元数N OG 。（增加、减少，基本不变） 7在萃取操作中，一般情况下选择性系数为： 。 Ab 1 Bb 1 Cb 1 8在吸收操作中，对溶解度很大的气体属 控制，对难溶气体则属 控制。 9精馏过程设计时，增大操作压强，则相对挥发度 ，塔顶温度 ，塔底温度 （增大，减小，不变，确定） 10在多组分精馏时需确定关键组分，通常塔顶规定 关键组分的组成，塔底规定 关键组分的组成。（轻、重） 二 有苯和甲苯混合物，含苯0.40，流量为1000 kmol/h，在一常压精馏塔内进行分离，要求塔顶馏出液中含苯90%以上（以上均为摩尔分率），苯回收率不低于90%，泡点进料，泡点回流，取回流比为最小回流比的1.5倍。已知相对挥发度= 2.5，试求：（1）塔顶产品量D； （2）塔底残液量W及组成xw； （3）最小回流比； （4）精馏段操作线方程及提馏段操作线方程。三 在填料吸收塔中，用清水处理含SO2的混合气体，进塔气体中含有SO2为7.8%（摩尔%），其余为惰性气体。吸收剂用量比最小吸收剂用量大65%，要求每小时从混合气体中吸收2000 kg的SO2，在操作条件下，气液的平衡关系为Y= 26.7X。计算每小时吸收剂用量为多少kmol？（SO2的分子量为64）。 四 在逆流操作的填料吸收塔中，用清水吸收混合气体中的溶质组分。进塔气体中溶质组成为0.03（摩尔比，下同），吸收率为99%。出塔液相中溶质组成为0.013。操作压力为101.3 kPa，温度27，平衡关系为Y= 2X（Y、X为摩尔比）。若已知单位塔截面上惰性气体流量为0.015kmol/（m2s），气相体积吸收总系数为1.42 kmol/（m3hkPa），试求所需的填料层高度。 五 在一连续干燥器中盐类结晶，每小时处理湿物料为1000 kg，经干燥后物料的含水量由40%减少至5%（均为湿基），以热空气为干燥介质，初始湿度H1为0.009 kg水/kg绝干气，离开干燥器时湿度H2为0.039 kg水/kg绝干气，假定干燥过程中无物料损失，试求： （1）水分蒸发量W（kg水/h）； （2）空气消耗量L（kg绝干气/h），原湿空气消耗量L（kg原空气/h）; （3）干燥产品量。 六、 （本题10分） 用单级接触萃取以S为溶剂，由A、B溶液中萃取A物质。原料液质量为120 kg，其中A的质量分率为45%，萃取后所得萃余相中A的含量为10%（质量百分数）。溶解度曲线和辅助线如图所示。求： （1）所需萃取剂用量； （2）所得萃取相的组成。 2003-2004学年第三、四学期化工原理期末考试题答案 一、 填空与选择（本大题24分，每小题2分） 1减少，无穷多块 2c，露点温度 3过冷，最远，最少 4A 5A 6基本不变，增加 7A 8气膜，液膜 9减小，增加，增加 10重，轻 二、（本题24分） 解： 精馏段操作线方程和提馏段操作方程 精馏： 提馏： 六、（本题10分） 解：图略 以XF= 确定F点，连接 线。 以 确定 点 求 点。 联 交 于 点。 组成