北京化工大学-化工原理期末试卷.docx

北京化工大学2013——2014学年第二学期
《化工原理》期末考试试卷
课程代码
C
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班级： 姓名： 学号： 分数：
题号
一
二
三
四
五
六
七
八
九
十
总分
得分

一、 填空题（40分）
1、 表征“三传”的三个类似的理论定律是：表征动量传递的 、表征热量传递的 、表征质量传递的 。
2、 填料层高度的计算将要涉及 、 与 这三种关系式的应用。满足恒摩尔流假设精馏塔理论塔板数计算主要涉及 、
关系式的应用，如果不满足恒摩尔流假设，还必须应用 关系式，大大增加计算难度。
3、增加吸收剂的用量，操作线的斜率 （增大/变小），则操作线向 （远离/靠近）平衡线方向移动，吸收过程推动力（y-ye） （增大/减小）
4、某气体A在水中的亨利系数E极大，说明A 为 （易溶，难溶）。
5、当喷淋量一定时，每米填料层的压降Δp与空塔气速u的关系曲线上存在两个转折点，上转折点称为 ，下转折点为 。
6、 对一定操作条件下的填料吸收塔，如将填料层增高一些，则塔的HOG ，NOG （增大、减小、不变）。
7、双组分气体A、B在进行稳定分子扩散时，JA及NA分别表示在传质方向上某截面溶质A的分子扩散通量与传质通量。当整个系统为单向扩散时（B为停滞组分），则有JA JB， NA NB (填 >， <，=)
8、q的定义式是 ，饱和液体进料q = ，饱和蒸汽进料q = 汽是液体的3倍的混合进料时q = 。
9、在板式塔的设计中，为了减少雾沫夹带，我们可以适当地 空塔气速，也可以适当地 板间距。
10、饱和空气在恒压下冷却，温度由t1降至t 2，其相对湿度F ，绝对湿度H ，露点 ，湿球温度 。不饱和空气经过一间壁式加热器后，湿度 ，焓 ，相对湿度 ，湿球温度 ，露点温度 。
11、板式塔是根据塔板上的气液接触元件来分类，请列举三种板式塔 ， 、 。
13、简单蒸馏中，随着时间的推移，釜液中重组分浓度 ，泡点温度 ，气相中重组分浓度 。

二、某逆流吸收塔，用清水吸收混合气中的氨。气体入塔氨摩尔分数为0.010，混合气处理量为221.94kmol/h，要求氨的回收率为0.9，操作压力为101.325kPa、温度为30℃时平衡关系为Y*=2X，操作液气比为最小液气比1.2倍，气相总传质系数Kya=0.06kmol/（m3. h），塔径为1.2m。 （25分）
试求：
（1）气相传质单元高度HOG，m；
（2）填料层高度h，m；
（3）若该塔操作时，因解吸不良导致入塔水溶液中X2=0.0005，其它入塔条件及操作条件不变，则回收率为若干？给出变化前后操作线。
（4）若混合气量增大，按照此比例也增大吸收剂用量，能否保证溶质吸收率不下降？简述其原因。
解：

三、在连续精馏塔中，分离某二元理想溶液，其平均相对挥发度为2，进料为气-液混合物，液相分率为0.5，进料中易挥发物的平均组成为xf=0.35，要求塔顶中易挥发的组成为0.93（以上均为摩尔分率），料液中易挥发组分塔顶回收率为96%，取回流比为最小回流比的1.242倍。在饱和液体回流，间接加热情况，试计算： （20分）
（1）塔底产品组成
（2）写出精段方程
（3）写出提馏段方程
（4）假定各板气相单板效率为0.5，塔釜往上第一块板上升蒸汽的组成为多少？
解：

四、在某干燥器中干燥砂糖，处理量为100kg/h，要求湿基含量从40%减至5%。干燥介质空气湿度为0.01kg/kg干气，从20℃经预热器加热至80℃后送至干燥器内。空气在干燥器内为等焓变化过程，空气离开干燥器时温度为30℃，总压为101.3kPa。 （15分）
试求：
（1） 水分气化量，kg/h；
（2） 干燥产品量，kg/h；
（3） 湿空气消耗量，kg/h；
（4） 预热器加热量，kw。
解：