滨州学院2009-2010学年第二学期期末考试试题C答案.doc

滨州学院2009－2010学年第二学期期末考试
应用化工技术专业(专)2008级《化工原理Ⅲ2》试卷（C）
(答案一律写在答题纸上，在本试卷上做答无效)
一、填空题(每空1分，共31分)
1．进料板将精馏塔分为 和 。
答案：精馏段、提馏段
2．由双膜理论可知，溶质分子仅以 的方式连续通过两虚拟膜层。
答案：分子扩散
3．在一定总压下准却气体混合物，当冷却到某一温度，产生第一个液滴，则此温度称为混合物在指定总压下的 。
答案：露点温度，简称露点
4．理想溶液中各组分的挥发度等于其 。
答案：饱和蒸气压
5．物质在静止流体中的传递主要是依靠流体是依靠流体 的无规则运动；物质在湍流流体中的传递主要是靠流体 的无规则运动。
答案：分子，质点
6．精馏与简单精馏的区别在于 。
答案：回流
7、在精馏操作中，回流比的操作上限是 。
答案：全回流
8．在100kg水中含有0.015kg的CO2,则CO2的质量分数为 ,质量比为 。
答案：1.50×10-4, 1.50×10-4
9．在101.3 kPa、20℃下，100kg下，100kg水中含氨1kg时，液面上方氨的平衡分压为0.80kPa，则氨在气相中的组成（摩尔分数）为 ，在液相中的摩尔分数为 。
答案：7.90×103,0.0105
10．吸收过程相内传质过程的推动力为 。
答案：浓度差
11．湍流主体与相界面之间的涡流扩散与分子扩散的总称称为 。
答案：对流扩散
12．一般情况下取吸收剂用量为最小用量的 倍是比较适宜的。
答案：1.1～2.0
13．当物系一定时，亨利系数E随系统的温度而变化，通常温度升高，E值 。
答案：增大
14．在101.3kPa、293K下,空气中CCL4的分压为21mmHg,则CCL4的摩尔分数为 ，摩尔比为 。
答案：0.0276,0.0284
15．表示进料热状况对理论板数的影响的物理量为 。
答案：进料热状况参数
16．难溶气体属于 控制，主要传质阻力集中于 侧。
答案：液膜，液膜
17．精馏塔中温度由下而上沿塔高的变化趋势为 。
答案：逐渐降低
18．当分离要求一定，回流比一定时，在五种进料状况中， 进料的值最大，此时，提馏段操作线与平衡线之间的距离 ，分离所需的总理论板数 。
答案 ： 冷液，最远 ， 最少。
19．压力 ，温度 将有利于吸收的进行。
答案：增大，降低
20．含乙醇12%（质量百分数）的水溶液，其乙醇的摩尔分率为 。
答案：5.07%
21．蒸馏操作是借助于液体混合物中各组分 的差异而达到分离的目的。
答案：挥发度
23．吸收是根据气体混合物中各组分 的不同而进行分离的。
答案：在某种溶剂中溶解度
二、选择(每题1分，共17分)
6．D；7．B；8． B；9． A；10．B；11．D；12．C。1．A.BBD；2．BCB；3．D；4．B；5．D；
三、简答(每题5分，共10分)
1．说明浮阀塔的优点
（1）生产能力大
（2）操作弹性大
（3）塔板效率高
（4）塔板压降及液面落差较小
（5）塔的造价低
2．在选择吸收剂时应注意的问题
（1）溶解度
（2）选择性
（3）挥发度
（4）粘性
（5）其他无毒、无腐蚀、不易燃、不发泡、冰点低、价廉易得并且化学稳定。
三、判断题(每题1分，共10分)
1．在精馏操作中，减压对组分的分离有利。 （ √ ）
2．全回流时，塔顶产品量D﹦∞。（ × ）
3．精馏塔的塔底温度总是低于塔顶温度。（ × ）
4．在精馏塔内任意一块理论板，其气相露点温度大于液相的泡点温度。（ × ）
5．根据恒摩尔流假定，精馏塔内气、液两相的摩尔流量一这相等。 （ × ）
6．回流比相同时，塔顶回流液体的温度越高，分离效果越好。 （ × ）
7．恒沸精馏和萃取精馏均采取加入第三组分的办法得以改变原物系的相对挥发度。（ √ ）
8．板式精馏塔自下而上液体中轻组分浓度分布特点为逐板降低。（ × ）
9．在压强一定时，均相液体混合物具有恒定的沸点。（ × ）
10．某连续精馏塔中，若精馏段操作线方程的截距等于零，则精馏段操作线斜率等于1。（ √ ）
四、计算题(每题10分，共40分)
2．1、二氧化碳的体积分数为30%的某种混合气体与水充分接触，系统温度为30℃，总压为101.33 k。试求液相中二氧化碳的平衡组成，分别以摩尔分数和物质的量浓度表示。在操作范围内亨利定律可使用。
解：混合气体按理想气体处理，则由分压定律可知，二氧化碳在气相中的分压为
k
在30℃时二氧化碳以摩尔分数在水中的亨利系数E为 k。
液相中二氧化碳以摩尔分数表示的平衡组成为

以物质的量浓度表示的平衡组成为

其中
则
1．（1） y1xD=0.84,
0.84=0.45x1+0.55,
x1=0.64,
yw=3×0.64/(3+1)+0.84/(3+1)=0.69,
0.69=0.45×xw+0.55, xw=0.311,
（2） D=100(0.4-0.311)/(0.84-0.311)=16.8(kmoL./h),
W=100-16.8=83.2(kmoL/.h)

2．解： y1=xD=0.8
0.8=2.5x1/(1+1.5x1)
x1=0.615
ywx1×R/(R+1)+xD/(R+1)=3×0.615/(3+1)+0.8/4=0.661
0.661=2.5xW/(1+1.5xW)
xW=0.438
100=D+W, 100×0.5=0.8D+0.438W
D=17.1(kmol/h), W=82.9(kmol/h)
四、解图
如下是某物料的干燥速率曲线，请解释AB段，BC段，CDE段变化趋势的原因。
物料干燥过程中有一个转折点C，此点称为临界点。从干燥开始到临界点为第一阶段，临界点以后为第二阶段。第一阶段为表面气化控制阶段，此段的干燥速率是恒定不变，故称第一阶段为恒定干燥阶段。第二阶段为内部扩散控制阶段，由于此阶段内干燥速率是随着物料含水量的减少而降低。故称为降速干燥阶段。恒速干燥阶段和降速干燥阶段的分界点C称为临界点，处于临界点物料的平均含水量称为临界含水量X0。