化工原理试题(所有试题均来自天津大学题库)下册(DOC)
化工原理试题（所有试题均来自天津大学题库）
[五] j05b10045考过的题目
通过连续操作的单效蒸发器，将进料量为1200Kg/h的溶液从20％浓缩至40％，进料液的温度为40℃，比热为3.86KJ/（Kg. ℃），蒸发室的压强为0.03MPa（绝压），该压强下水的蒸发潜热r’＝2335KJ/Kg，蒸发器的传热面积A＝12m2，总传热系数K＝800 W/m2·℃。试求：
（1）溶液的沸点为73.9℃，计算温度差损失
（2）加热蒸汽冷凝液在饱和温度下排出，并忽略损失和浓缩热时，所需要的加热蒸汽温度。
已知数据如下：
压强 MPa 0.101 0.05 0.03
溶液沸点℃ 108 87.2
纯水沸点℃ 100 80.9 68.7
[五] j05b10045
（1）根据所给数据，杜林曲线的斜率为
K=（108-87.2）/（100-80.9）＝1.089
溶液的沸点
（87.2-t1）/（80.9-68.7）＝1.089
t1＝73.9℃
沸点升高?′＝73.9-68.7＝5.2℃
（2）蒸发水量W＝F（1－X0/X1）
＝1200（1-0.2/0.4）＝600Kg/h
蒸发器的热负荷
Q＝FCo（t1－t0）＋Wr′
＝（1200/3600）×3.86（73.9-40）＋600/3600×2335
＝432.8Kw
所需加热蒸汽温度T
Q＝KA（T－t1）
T＝Q/（KA）＋t1
＝432.8×103/（800×12）＋73.9
＝119℃
[五] j05b10048
用一双效并流蒸发器，浓缩浓度为5％（质量百分率，下同）的水溶液，沸点进料，进料量为2000Kg/h。第一、二效的溶液沸点分别为95℃和75℃，耗用生蒸汽量为800Kg/h。各个温度下水蒸汽的汽化潜热均可取为2280KJ/Kg。试求不计热损失时的蒸发水量。
[五] j05b10048
解：第一效蒸发量：
已知：D1＝800kg/h， r1＝r1′＝2280KJ/kg，
W1＝D1＝800kg/h
第二效蒸发水量：
已知：D2＝W1＝800kg/h，
F2＝F1－W1＝2000-800＝1200kg/h
X02＝X1＝FX0/（F－W1）＝2000×0.05/（2000-800）＝0.0833
t02＝95℃ t2＝70℃ r2＝r2′＝2280KJ/kg
Cp02＝Cpw(1-X 02)=4.187×(1-0.0833)
=3.84KJ/（kg·℃）
D2r2＝（F2Cp02（t2－t02））/r2′＋W2 r2′
W2＝（800×2280－1200×3.84×（75－95））/2280
＝840kg/h
蒸发水量W＝W1＋W2
＝800＋840＝1640kg/h[五] j05a10014
在真空度为91.3KPa下，将12000Kg的饱和水急送至真空度为93.3KPa的蒸发罐内。忽略热损失。试定量说明将发生什么变化。水的平均比热为4.18 KJ/Kg·℃。当地大气压为101.3KPa饱和水的性质为真空度， KPa 温度，℃汽化热，KJ/Kg 蒸汽密度，Kg/m3
91.3 45.3 2390 0.06798
93.3 41.3 2398 0.05514
[五] j05a10014
与真空度为91.3KPa相对应得绝压为101.3-91.3＝10KPa
与真空度为93.3KPa相对应得绝压为101.3-93.3＝8KPa
将绝压为10KPa 的饱和水送至绝压为8KPa 的空间，水温由46.3℃ 急速下降至41.3℃，这时要放出显热，使一部分饱和水汽化（即闪蒸）。
因闪蒸而放出的显热＝12000×4.18（45.3－41.3）＝2006×102
KJ
闪蒸出水汽的流量＝2006×102
/2398＝837Kg 蒸汽
水汽的体积=837/0.05514＝1518m 3
蒸汽 [五] j05b10049考过的题目
在单效蒸发器中，每小时将2000Kg 水溶液以5％浓缩至20％（均为质量分数），沸点进料。冷凝器
中温度为70℃，水的相应汽化热为2350KJ/Kg ；加热蒸汽温度为110℃。蒸发器的传热面积为60 m 2
，操作
条件下总传热系数为800 W/m 2
·℃。试求传热过程中的有效温差及总温度差损失。
（注：二次蒸汽的汽化潜热可取为2350 KJ/Kg ） [五] j05b10049
解：W ＝F （1－X 0/X 1）＝2000（1-5/20）＝1500Kg/h
由于沸点进料，故传热速率为：Q ＝Wr ′＝（1500/3600）×2350×103＝98×104
W
Δt ＝Q/（KA ）＝98×104
/（800×600）＝20.4℃ 因为 T －Tk －∑Δ＝∑Δt 或 110-70-∑Δ＝20.4 所以 ∑Δ＝19.6℃
化工原理下册试题五
[一]
1．多项选择题： （1）X06b05088
选择题（在正确答案下方划一横道）
低浓度的气膜控制系统，在逆流吸收操作中，若其它操作条件不变，而入口液体组成Xa 增高时，则气相总
传质单元数OG N 将（A 增加、B 减少、C 不变、D 不定）
气相总传质单元高度OG H 将（A 增加、B 减少、C 不变、D 不定） 气相出口组成a y 将（A 增加、B 减少、C 不变、D 不定） 液相出口组成b x 将（A 增加、B 减少、C 不变、D 不定）
（2）X07a05062
请将你认为最恰切答案填在（ ）内。
（1）某真空操作精馏塔，因故真空度减小，而F ，D ，f x
，q ，加料位置，回流比R 都不变。
则塔底残液w x 变化为：（ ）
（A ）变小 (B)变大 (C)不变 (D)不确定
(2)精馏操作时，若F ，D ，f x
，q ，加料板位置，R 都不变，而将塔顶泡点回流改为冷回流，
则塔顶产品组成D x 变化为：（ ）
（A ）变小 (B)变大 (C)不变 (D)不确定
（3）X08b05027
判断下列命题是否正确：
A)上升气速过大会引起漏夜 B)上升气速过大会引起液泛
C)上升气速过大会造成过量的液沫夹 D)上升气速过大会造成过量的气泡夹带 E)上升气速过大会使板效率下降 （4）X09a05057
①已知湿空气的下列哪两个参数，利用H-I 图可以查得其它未知参数（ ）。
(A)(w t ，t)； (B)(d t ，H)； (C)(p ，H)； (D)(I ，w t )。
②干燥器进口的温度计最小分度是0.1℃，下面是同一温度时的几种记录，哪一种是正确的（ ）。 (A). 75℃；(B). 75.0℃；(C). 75.014℃；(D). 74.98℃
③已知物料的临界含水量为0.2㎏水/㎏绝干料，空气的干球温度为t ，湿球温度为w t ，露点为d t ，
现将该物料自初始含水量1X =0.45㎏水/㎏绝干料干燥至2X =0.1㎏水/㎏绝干料，则在干燥末了时物料
表面温度m t ：（ ）
。
(A). m t 〉w t ； (B). m t =t ； (C). m t =d t ； (D). m t =w t 。
2．填空题
（1）t06b05013
①解吸时溶质由 向 传递； ②溶解度很大的气体，属于 控制；
在逆流操作的填料吸收塔中，吸收因数A= 。当A<1时，若填料层高c h =∞，则气液两相将于
塔 达到平衡。 （2）t07a05025
试述五种不同进料状态下的q 值：（1）冷液进料 ；（2）泡点液体进料 ；（3）汽液混合
物进料 ；(4)饱和蒸汽进料 ；（5）过热蒸汽进料 ； （3）t08b05006
①气体通过塔板的阻力可视作是 的阻力与 的阻力之和。
②如果板式塔设计不合理或操作不当，可能产生 、 及 等 不正常现象，使塔无法工作。 （4）t09b05062
①已知湿空气总压为101.3KN/2m ，温度为40℃，相对湿度为50﹪，已查出40℃时水的饱和蒸汽压Ps 为7375 N/2
m ，则此湿空气的湿度H 是 ㎏水/㎏绝干气，其焓是 Kj/㎏绝干气。
②为了 与 ，在干燥器中常常使用废气循环操作。
[二] j06c20032
用填料塔从一混合气体中吸收所含苯。进塔混合气体含苯5﹪（体积百分数），其余为惰性气体。回收率为95﹪。吸收塔操作压强为780mmHg ，温度为25℃，进入填料塔的混合气体为10003
m /h 。吸收剂为不含苯的煤油。煤油的耗用量为最小用量的1.5倍。气液逆流流动。已知该系统的平衡关系为Y=0.14X （式中Y 、X 均为摩尔比）。已知气相体积总传质系数Kya=125Kmol/3
m ·h 。煤油的平均分子量为170Kg/Kmol 。
塔径为0.6m 。试求
（1）煤油的耗用量为多少Kg/h ？ （2）煤油出塔浓度X1为多少？ （3）填料层高度为多少m ？
（4）吸收塔每小时回收多少Kg 苯？
（5）欲提高回收率可采用哪些措施？并说明理由。 参见附图：j06c032.t
[三] j07b20014
在连续精馏塔中，精馏段操作线方程y=0.75x+0.2075，q 线方程式为 y=－0.5x+1.5xF 试求①回流比R
②馏出液组成D X
③进料液的q 值
④当进料组成F X =0.44时，精馏段操作线与提馏段操作线交点处Xq 值为多少？并要求判断进料状态。
[四] j09a10082
在一连续干燥器中干燥盐类结晶，每小时处理湿物料为1000Kg ，经干燥后物料的含水量为40﹪减至5
﹪（均为湿基），以热空气为干燥介质，初始湿度1H 为0.009Kg 水/Kg 绝干气，离开干燥器时湿度2H 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2G
（Kg/h ）。 [五] j10a10044
采用纯溶剂S 进行单级萃取中，已知f X
=0.3（质量分率），萃取相浓度为
A y /
B y =1.5，图中P 点为
临界互溶点，并知分配系数A K =2。试求：溶剂比S/F 为多少？
参见附图：j10a044.t
化工原理下册试题五答案
[一]
1.多项选择题： （1）x06b05088
L ，G 不变，OG H 不变，故OG N 也不变； mG/L 不变，（b y -mXa ）/（a y -mXa ）不变； 若Xa ↑，因为b y 〉a y ，故a y ↑；
由图可见Xb 的增加。 参见附图：x06b088.d
（2）x07a05062 （1）B （2）B
（3）x08b05027
A ）?
B ）∨
C ）∨
D ）?
E ）∨
（4）x09a05057 ① A ② D ③ A
2.填空题： （1）t06b05013
①液相 气相 ②气膜 L/mV 塔底
（2）t07a05025
（1）q>1（2）q=1（3）0 （3）t08b05006 ①气体通过干板 气体通过液层 ②过量液沫夹带、漏夜、降液管液泛 （4）t09b05062 ①H=0.0235Kg 水汽/Kg 绝干气 H I =100.68Kj/Kg 绝干气 ②控制湿度，干燥推动力比较均匀。 [二]j06c20032 解：（1）由已知条件可知：m=0.14 2X =0 进入塔内惰性组分摩尔流量为： V=1000/22.4*273/(273+25)*(780/760)*(1-0.05)=39.88(kmol/h) 进塔气体苯的浓度： 1Y =0.05/(1-0.05)=0.05263 则出塔气体中苯浓度为： 2Y =1Y (1-?A)=0.05263*(1-0.95)=0.00263 由吸收剂最少用量公式 Lmin=V(1Y -2Y )/(1Y /m-2X ) 则 L=1.5Lmin=1.5V(1Y -2Y )/(1Y /m-2X ) =1.5*39.88*(0.05263-0.00263)/(0.05263/0.14) =7.956(kmol/h) （2）由全塔物料衡算式，1X =2X +V/L(1Y -2Y ) =0+41.12/8.22*(0.05263-0.00263)=0.25 （3）mV/L=0.14*41.12/8.22=0.7 Z=OG H *OG N OG H =(V/Ω)/(Kya)=39.88/(∏/4*0.62)/125=1.13(m) OG N =1/(1- mV/L)*㏑[(1- mV/L)( 1Y -m 2X )/(2Y - m 2X )+ mV/L] =1/(1-0.7)* ㏑[(1-0.7)(0.05263/0.0263)+0.7]=6.34 ∴Z=6.34*1.13=7.16(m) (4)吸收苯的质量为： m=MV(1Y -2Y )=39.88*178*(0.05263-0.00263)=155.5(kg/h) (5)由回收率公式?A=1-2Y /1Y ，要使?A ↑ 须2Y ↓ 在逆流吸收塔操作线图中可以看到2Y ↓，相当于增大操作线斜率，即L/V ↑（操作液气比增大）可以提高 回收率，增加塔高，提高操作压力也可提高回收率。 [三] j07b20014 解:y=[R/(R+1)]x+D X /(R+1) ①R/(R+1)=0.75 R=0.75R+0.75 R=0.75/0.25=3 ②D X /(R+1)=0.2075 D X /(3+1)=0.2079 D X =0.83 ③q/(q-1)=-0.5 q=-0.5q+0.5 q=0.5/1.5=0.333 ④0.75x+0.2075=-0.5x+1.5 F X 0.75q X ′+0.2075=-0.5q X ′+1.5*0.44 1.25q X ′ =1.5*0.44-0.2075=0.4425 q X ′=0.362 ⑤0 [四]j09a10082 (1)水分蒸发量W X1=w1/(1-w1)=0.40/(1-0.40)=0.667 kg 水/kg 绝干料 X2=w2/(1-w2)=0.05/(1-0.05)=0.053 kg 水/kg 绝干料 C G =1G (1-w1)=1000(1-0.40)=600 kg 绝干料/h ∴W=C G (x1-x2)=600*(0.667-0.053)=368.4 kg 水/h (2)L=W/(2H -1H )=368.4/(0.039-0.009)=12280 kg 绝干气/h L ′=L(1+1H )=12280(1+0.009)=12390.5 kg 原空气/h (3)2G =1G -W=1000-368.4=631.6 kg/h [五]j10a10044 解：y A ＝y B ＝y A o /（1- y A o ）＝1.5 解知：y A o ＝0.6。连y A o ，S 得E 点，E 点y A ＝0.08，由k A ＝y A /x A ＝2， 连E 、R 与F 、S ，交点M ＝F ＋S ＝E ＋R S/F ＝FM/SM ＝45/15＝3（倍） 参见附图：j10a044.d 化工原理下册试题 六 [一] 1. 多项选择题： （1） x06b05066 选择题：（在正确答案下划一横线） ① 双组分理想气体混合物中，组分A 的扩散系数是（A. 系统的物质属性、B. 组分A 的物质属性、C. 只 取决于系统的状态） 当系统总浓度增加时，此扩散系数将（A.增加、B. 减小、C. 不变、D. 不定）。当系统中组分B 的分子量增加时，此扩散系数将（A. 增加、B. 减小、C. 不变、D.不定） ② 对含低浓度溶质的气体与溶液的平衡系统，溶质在气相中的摩尔浓度与其在液相中摩尔浓度的差值是 （A. 正值、B. 负值、C. 等于零、D. 不定） （2）x07b05072 请将拟认为最恰当的答案填在（ ）内。 精馏塔设计时，若F ，X f ，X D ，Xw ，V 均为定值，将进料热状态从q ＝1变为q 大于1，设计所需要理论板数：（ ） （A ）多； （B ）少； （C ）不变； （D ）判断依据不足。 （3）x09b05053 在某常压连续干燥器中采用废气循环操作，即由干燥出来的一部分废气（t 2，H 2）和新鲜空气（t 0，H 0）相混合，混合气经预热器加热到必要的温度后再送入干燥。干燥过程中有关参数如下： 混合气体状态点M （t m ，H m ）预热 点N （t 1，H 1）干燥（I 2＝I 1） 点B （t 2，H 2），已知水分蒸发量为W ，则根据对整个干燥系统的物料衡算可得绝干空量L 为：（ ） （A ）L ＝W/（H 2－H 0）； （B ）L ＝W/（H 1－H 0）； （C ）L ＝W/（H 2－H 1； （D ）L ＝W/（H m －H 0）。 （4）w10a05025 在萃取操作范围内平衡联结线可视为具有相同斜率。现用纯溶剂S 进行单级萃取。溶剂比S/F ＝1。则E/R ＝ （用线段表示），y A ＝ ， X A ＝ 。 参见附图：w10a025.t 2．填空题： （1）t06a05006 ① G＝K G F ② G＝（X*－X）F 式中：G――――传质量，Kmol/hr； F――――传质面积，m2； K G――――传质总系数，Kmol/m2.hr（KN/ m2）； X――――液相摩尔分率。 某操作中的吸收塔，用清水逆流吸收气体混合物中A组分。若y1下降，L、G、P、T等不变，则回收率有何变化；若L增加，其余操作条件不变，则出塔液体X1有何变化？ （2）t07a05070 某精馏塔塔顶上升蒸汽组成y1，温度T，经全凝器恰好冷凝到泡点，部分回流入塔，组成X0，温度t，则y1 X0，T t。（>，＝，<） 参见附图：t07a070.t （3）t09b05022 干燥传质速率是；干燥传热速率是。 已知在t＝50℃、P＝1atm时空气中水蒸汽分压Pv＝55.3mmHg，则该空气的湿含量H ＝；相对湿度φ＝；（50℃时水的饱和蒸汽压为92.51mmHg）非结合水份是。 （4）t08a05017 负荷性能图中有条线，分别是 。 [二]j07b20140 用一连续精馏塔在常压下分离甲醇～水混合物，进料为含甲醇0.41的饱和蒸汽，流率为100Kmol/h。要求塔顶馏出液含甲醇不低于0.95，塔底釜液甲醇不大于0.05（以上均为摩尔分率），已知操作条件下的平衡关系如附图，操作时回流比为2.4，试求： （1）塔顶、塔底产品的流率； （2）所需理论塔板数及进料板位置； （3）两端的液相流率与汽相流率比和q 线方程； （4）对应的最小回流比。 参见附图：j07b140.t [三]j06c20098 一常压逆流吸收塔，塔截面积为0.5m2，填料层高为3米。用清水吸收混合气中的丙酮（分子量为58），丙酮含量为5％（体积），混合气流量为1120Nm3/h。已知在液体比为3的条件下，出塔气体中丙酮含量为0.005（摩尔分率）。操作条件下的平衡关系为y＝2x。 试求： （1）出口液体中的丙酮含量（质量分率）； （2）气体体积总传质系数K y（Kmol/m3.s）； （3）若填料增高3米，其他操作天骄不变，气体出口的丙酮含量为多少？ [四] j09b10080 采用常压干燥器干燥湿物料。每小时处理湿物料1000Kg，干燥操作使物料的湿含量由40％减至5％，干燥介质是湿空气，初温为20℃，湿度H0＝0.009Kg水/Kg绝干空气，经预热器加热至120℃后进入干燥器中，离开干燥器时废气温度为40℃，若在干燥器中空气状态沿等I线变化。试求： （1）水份蒸发量W Kg/s （2）绝干空气消耗量L Kg绝干气/s； [五] j10a10035 现有含A40％的A、B混合液，拟用纯溶剂S进行单级萃取。求： （1）要求分离后所得萃取液组成为70％，问每Kg原料需加多少纯溶剂？ （2）该萃取过程萃余相可能达到的最低浓度为多少？此时每Kg原料需加多少纯溶剂？说明：①三角形相图如图1所示。 ②以上计算不必算出具体数值，但必须写明作图步骤及线段的比例关系。 参见附图：j10a035.t 化工原理下册试题六答案 [一] 1. 多项选择题： （1） x06b05066 ① A系统得物质属性； B减小； B减小②不定 （2）x07b05072 B （3）x09b05053 A （4）w10a05025 E/R＝RM/ME 参见附图：w10a025.t 2．填空题： （1）t06a05006 ①（p－p*）②减小；降低 （2）t07a05070 ＝， > （3）t09b05022 U＝－GCdx/（Adθ）； q＝Q/（Adθ） 0.0488； 0.598 主要以机械方式与物料相结合的水份。 （4）t08a05017 ①5 ②液泛线，雾沫夹带线，漏液线，液相上限线，液相下限线 [二]j07b20140 解：（1）物料衡算： F＝D＋W （a） Fx F＝Dx D＋Wx W（b） 由（a）得W＝F－D 则：Fx F＝Dx D＋（F－D）x W 100×0.41＝D×0.95＋（100－D）×0.05 41＝0.95D＋5－0.05D D＝36/0.9＝40Kmol/h W＝100-40＝60 Kmol/h （2）精馏段操作方程： y＝（R/（R＋1）x＋x D/（R＋1） x D/（R＋1）＝0.95/（2.4＋1）＝0.279≈0.28 提馏段的操作方程： y′＝（（L＋q F）/（L＋q F－W））x′－WxW/（L＋q F－W） L＝RD＝2.4×40＝96Kmol/h Q线y＝（q/（q－1））x－x F/（q－1） y=x F 由图解得：N T＝6-1＝5（不含釜），进料位置Nf＝5 （3）V＝L＋D＝96＋40＝136 Kmol/h L/V＝96/136＝0.706 L′/V′＝L/V′＝L/（V－（1-q）F ＝96/（136-100）＝2.67 （4）R min/（R min＋1）＝（y D－y0）/（x D－x0） ＝（0.95-0.41）/（0.95-0.1）＝0.6353 R min＝（0.6353 R min＋0.6353 R min＝0.6353/（1-0.6353）＝1.742 附图：j07b140.d [三]j06c20098 ①L/G＝（y1－y2）/x1， x1＝（y1－y2）/（L/G）＝（0.05-0.005）/3＝0.015 a1＝（0.015×58）/18＝0.0483 ②S＝m/（L/G）＝2/3＝0.667 N OG＝1/（1-S）Ln[(1-S)y1/y2+S]=4.16 H OG=h/ N OG＝3/4.16＝0.721m H OG＝G/K ya G＝1120/（22.4×3600×0.5）＝0.0278 Kmol/㎡·S K ya＝G/ H OG＝0.0385 Kmol/㎡·S ③h′＝3+3＝6m， H OG不变，S不变 N OG′＝h′/ H OG＝6/0.721＝8.32 N OG′＝1/（1-S）Ln[（-S）y1′/y2′＋S] y2′＝0.0011 [四] j09b10080 （1）W＝Gc（x1－x2） x1＝0.4/(1-0.4)=0.667 x2＝0.05/（1-0.05）＝0.0526 Gc＝1000（1-0.4）＝600Kg绝干料/h 所以 W＝600（0.667－0.0526） ＝368.64Kg/h＝0.1024Kg/s （2）L＝W（H2－H1） H1＝Ho＝0.009Kg水/Kg绝干气 t1＝120℃， t2＝℃ H2未知，可通过I1=I2求算 I1＝（1.01＋1.88H1）t1＋2490H1＝1.01t1＋（1.88t1＋2490）H1 I2＝（1.01＋1.88H2）t1＋2490H2＝1.01t2＋（1.88t2＋2490）H2 所以 H2＝（1.01×120＋（1.88×120＋2490）×0.009-1.01×40）/（1.88×40＋2490）＝0.041Kg水/Kg绝干气 所以 L＝0.1024/（0.041－0.009）＝3.1974Kg绝干气/s G2′＝0.95G2 所以G2′＝0.95×Gc（1＋x2） ＝0.95×600/3600×（1＋0.0526） ＝0.167Kg/s V＝L·v H ＝3.1974[(0.772+1.244Ho)(to+273)/273 ＝3.1974[(0.772+1.244×0.009)×（20＋273）/273 ＝2.69m3/s [五] j10a10035 （1）由已知x ＝40％，y ＝70％，在AB 上得F 点和E ′点，连S ，E ′交右溶解度曲线于E ，由E 作平衡结线ER ，ER 与SF 交点得M ，S/F ＝MF/SM 。 （2）SF 交溶解度曲线于S ′，由S ′作平衡结线得Rmin ，由图得x min ＝2％，S/F ＝S ′F/SS ′。 参见附图：j10a035.d 化工原理下册试题七 [一] 1．多项选择题： （1）X06a05087 选择题：（在正确答案下方划一横道） ① 对解吸因数S=0.5的系统进行逆流吸收，y ﹡=mX ，当塔高为无穷大时， b y 将（A 大于、B 小于、C 等于）b y ﹡，塔顶气相出口浓度a y 将（A 大于、B 小于、C 等于）a y ﹡。 ② 采用化学吸收可使原来的物理吸收系统的液膜阻力（A 增加、B 减少、C 不变），气膜阻力（A 增加、B 减少、C 不变）。 （2）X07b05049 精馏中引入回流，下降的液相与上升的汽相发生传质使上升的汽相易挥发组分浓度提高，最恰当的说法是 。 （A ）液相中易挥发组分进入汽相； （B ）汽相中难挥发组分进入液相； （C ）液相中易挥发组分和难挥发组分进入汽相，但其中易挥发组分较多； （D ）液相中易挥发组分进入汽相和汽相中难挥发组分进入液相的现象同时发生。 （3）X09a05058 ① 同一物料，如恒速段的干燥速率增加，则临界含水量：（ ）。 （A ）减小；（B ）不变；（C ）增大；（D ）不一定。 ② 同一物料，在一定的干燥速率下，物料愈厚，则临界含水量（ ）。 （A ）愈低；（B ）愈高；（C ）不变；（D ）不一定。 （4）X10b05005 1.萃取剂加入量应使原料和萃取剂的和点M 位于（Ⅰ类物系） （A ）溶解度曲线之上方去； （B ）溶解度曲线上； （C ）溶解度曲线之下方去； （D ）座标线上。 2.萃取是利用各组分间的 差异来分离液体混合液的。 （A ）挥发度 （B ）离散度 （C ）溶解度 （D ）密度 2．填空题 （1）t06a05003 吸收塔底部的排液管成U 形，目的是起 作用，以防止 。 操作中的吸收塔，若使用液气比小于设计的最小液气比，则其操作结果是吸收效果 ；若吸 收剂入塔浓度2X 降低，其他操作条件不变，吸收结果将使吸收率 出口气体浓度 。 （2）t07a05040 精馏操作的依据是 。实现精馏操作的必要条件包括 和 。 （3）t08a05001 ① 塔板中溢流堰的主要作用是为了保证塔板上有 。 当喷淋量一定时，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着两个转折点，其中下转折点称为 ，上转折点成为 。 ② 筛板塔、泡罩塔、浮阀塔相比较，操作弹性最大的是 ； 单板压力降最小的是 ； 造价最便宜的是 。 A 筛板塔 B 浮阀塔 C 泡罩塔 （4）t09a05007 饱和空气在恒压下冷却，温度由1t 降至2t ，此时其相对湿度 ，湿度 ，湿球温 度 ，露点 。 判断正误 干燥操作能耗大，但要从湿固体物料中除去湿份（水份），必须采用干燥。（ ） 干燥过程中，湿物料表面并不总是保持为湿球温度。（ ） [三] j07a20158 苯和甲苯混合物中，含苯0.4，流量1000Kmol/h ，在一常压精馏塔内进行分离，要求塔顶馏出液中含苯0.9（以上均为摩尔分率），苯的回收率不低于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 =2.5。试求： （1）塔顶产品量D ； （2）塔底残液量W 及组成w x ； （3）最小回流比； （4）精馏段操作线方程； （5）提馏段操作线方程； （6）若改用饱和蒸汽进料，仍用（4）中所用之回流比，所需理论板数为多少？ [四] j09b10030 有一连续干燥器在常压下操作，生产能力为1000Kg/h （以干燥产品计），物料水分由12﹪降为3﹪（均为湿），物料温度则由15℃至28℃，绝干物料的比热为1.3Kj/（Kg 绝干料，℃），空气的初温为25℃，湿度为0.01 Kg/Kg 绝干空气，经预热器后升温至70℃，干燥器出口废气为45℃，设空气在干燥器进出口处焓值相等，干燥系统热损失可忽略不计，试求： ①在H —I 图上（或t —H 图上）示意画出湿空气在整个过程中所经历的状态点； ②空气用量（3 m /h ）（初始状态下）。 [五] j10a10034 用一单级接触式萃取器以S 为溶剂，由A 、B 溶液中萃取出A 。若原料液的质量组成为45﹪，质量为120Kg ，萃取后所得萃余相中A 的含量为10﹪（质量百分数），求： （1） 所需萃取剂用量； （2） 所得萃取相的质量和组成； （3） 所得萃取液的质量和组成。 化工原理下册试题七答案 [一] 1.多项选择题 （1）x06a05087 ①S<1，故平衡线与操作线将在塔顶相交；大于（A ）；等于（C ）； ②减少（B ）；不变（C ）。 （2）x07b05049 答：（D ） （3）x09a05058 ①C ②B （4）x10b05005 1.C 2.C 2.填空题 （1）t06a05003 液封作用 气体溢出， 吸收效果达不到要求 吸收率增大，出口气体浓度降低 （2）t07a05040 混合液中各组分的挥发度差异。 塔顶液相回流 塔底上升气流 （3）t08a05001 ①一定高度的液层 载点 泛点 ②B A A （4）t09a05007 不变，下降，下降，下降。 × √ [二]j06c15097 ①m=E/P=1.5/1=1.5,又L/(mG)=2,所以L/G=3, 据：L(x1-x2)=G(y1-y2),x2=0 所以x1=G/L*y1*η=1/3*0.05*0.9=0.015 ②G=1120/22.4=50 kmol/h OG H =G/(Ky a Ω)=50/(100*0.785*20.8)=0.995m OG N =1/(1-1/A)㏑[(1-1/A)(1/(1-η))+1/A] =1/(1-0.5) ㏑[(1-0.5)(1/(1-0.9))+0.5]=3.41 所以H=OG H *OG N =3.4m ③因为x2=0, OG H 不变，H 一定，所以OG N 一定 由上述OG N 计算式知，OG N ，1/A 一定，η不变 所以y2′=y1′(1-η)=0.1*(1-0.9)=0.01 X1′=G/L*ηy1′=1/3*0.9*0.1=0.03 [三]j07c20158 （1）D=1000*0.4*0.9/0.9=400 kmol/h （2）W=1000-400=600 kmol/h w X =(1000*0.4-400*0.9)/600=0.0667 （3）Xq=Xf=0.4 Yq=2.5*0.4/(1+1.5*0.4)=0.625 Rm=(0.9-0.625)/(0.625-0.4)=1.22 （4）R=1.5*1.22=1.83 1n y +=(1.83/2.83)Xn + 0.9/2.83=0.646Xn + 0.318 （5）V ′=V=2.83*400=1132 L ′=1.83*400 + 1000=1732 1n y +′=(1732/1132)Xn ′ - 600*0.0667/1132=1.53 Xn ′ – 0.0353 （6）q y =f X =0.4 q y =αq X /(1+(α-1) q X ) 得 q X =0.21 Rm = (0.9-0.4)/(0.4-0.21) = 2.63 R < Rm T N =∞ [四]j09b15030 ①如图示 ②干物料量 1000*（1-0.03）=970 Kg/h W2=30 Kg/h W1/(970+ W1)=0.12 故 W1 = 132.3 Kg/h 蒸发水量 132.3-30=102.3 Kg/h 由H-t 图可得 H2 = 0.02 Kg/Kg 干料 L 干(H2-0.01)=102.3 L 干=102.3/(0.02-0.01)=10230 Kg/h 空气初始湿比容 V=(0.773+1.244H1)(273+t)/273=0.857 3m /Kg 故空气用量 10230*0.857=87703 m /h ③ △=0 W q =∑q - W c m t （无） =2G cm /W*(tm2-tm1) - W c m t =970*1.3/102.3*(28-15)+30*4.187/102.3*(28-15)–4.187*15 113.4 KJ/Kg 水份 参见附图：j09b030.d [五] j10a15034 （1）S/F=MF/MS=56/51=1.098 S=120*1.098=131.8 kg （2）M=S+F=131.8+120=251.8 kg E/M=MR/RE=49/65=0.754 E=0.754*251.8=189.8 kg 其中 A ﹪=23 S ﹪=66 B ﹪=11﹪ （3）A Y =75﹪ B Y =25﹪ E /F= F R /R E =35/65=0.538 E =120*0.538=64.56 kg 参见附图：j10a034.d 化工原理下册试题八 1．多项选择题： （1）x06a05087 选择题：（在正确答案下方划一横线） ① 对解吸因数S ＝0.5的系统进行逆流吸收，y * ＝mx ，当塔高为无穷大时， （1） y b 将（A 大于、B 小于、C 等于） y b *，塔顶气相出口浓度y a 将（A 大于、B 小于、C 等于）y a * 。 （2） 若系统压力减小一倍，二气液摩尔流量与进口组成均不变，则此时气体入口组成y b 将（A 大于、 B 小于、 C 等于）y b * 。 ② 采用化学吸收可使原来的物理吸收系统的液膜阻力（A 增加、B 减小、C 不变），气膜阻力（A 增加、 B 减小、 C 不变）。 （3） x07a05071 原料的数量和浓度相同，用简单蒸馏得汽相总组成为X D 1，用平衡蒸馏得汽相总组成为X D 2。若两种蒸馏方法所得得汽相量相同，则：（ ） （A ）X D 1> X D 2； （B ）X D 1＝ X D 2； （C ）X D 1 （3）x08a05020 指出下列哪些属于筛板精馏塔得设计参数： （A ）h o （底隙高） （B ）Ws （安定区宽） （C ）Wc （边缘区宽） （D ）d 0（孔径） （E ）h L （板上清液层高） （4）x09b05052 ①在等速干燥阶段中，在给定得空气条件下，对干燥速率正确得判断是：（ ） （A ） 干燥速率随物料种类不同而有极大的差异； （B ） 干燥速率随物料种类不同而有极大的差异； （C ） 各种不同物料的干燥速率实质上是相同的； （D ） 不一定。 ② 湿空气在温度308K 和总压1.52MPa 下，已知其湿度H 为0.0023Kg 水/Kg 绝干空气，则其比容v H 应 为（单位均为m 3 /Kg 绝干空气）（ ）。 （A ）0.0583； （B ）1.673； （C ）2.382； （D ）0.0224。 2．填空题： （1）t06b05050 某逆流吸收塔，用纯溶剂吸收混合气中易溶组分，设备高为无穷大，入塔Y 1＝8％（体积），平衡关系Y ＝2X 。 试问：（1）若液气比（摩尔比，下同）为2.5时，吸收率＝ ％ （2）若液气比为1.5时，吸收率＝ ％ （2）t07a05070 某精馏塔塔顶上升蒸汽组成y 1，温度T ，经全凝器恰好冷凝到泡点，部分回流入塔，组成x o ，温度t ，则y 1 x o ，T t 。（>，=，<） 参见附图：t07a070.t （3） T08a05024 填料塔设计时，空塔气速一般取 气速的50％－80％，理由是 。 若填料层高度较高，为了有效润湿填料，塔内应设置 装置。一般而言，塔料塔的压降 板式塔压降。（>，=， <） （4）t09a05060 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φ＝100％时，平衡含水量X*＝0.02Kg/Kg绝干料；相对湿度φ＝40％时，平衡含水量X*＝0.007。现该物料含水量为0.23 Kg/Kg绝干料，令其与25℃，φ＝40％的空气接触，则该物料的自由含水量为 Kg/Kg绝干料，结合水含量为 Kg/Kg绝干料，非结合水的含量为 Kg/Kg绝干料。 [二]j06a20100 设计一台常压操作的填料塔，用清水吸收焦炉气中的氨，操作条件下的平衡关系为y＝1.2x，气体流率为4480m3/㎡·h，入塔气体浓度为10g/N m3，要求回收率为95％，吸收剂用量为最小用量的1.5倍，气相体积总传质系数为Kya＝200kmol/ m3h。试求： ①水用量（m3/㎡·h）（取ρ水1000kg/ m3）； ②出塔溶液中氨的浓度（mol％）； ③填料层高度（m）； ④Kya正比于G0.8（G为摩尔流率），若回收率不变，塔内温度、压力、均不变，在流量不变情况下，气体流率增加一倍，则填料层高度应变为多少？ [三] j07a20003 某一正在操作的连续精馏塔，有塔板15块，塔顶设为全凝器，用于分离苯－甲苯混合液，液中含苯35％，泡点进料，馏出液含苯97％，残液含苯5％（以上皆为摩尔分率） （1）求最小回流比Rmin。 （2）如采用回流比R＝4.3，求理论塔板数Nt及总板效率Et。 （3）如果单板效率等于总板效率，试求提馏段最下一块板上升蒸汽的组成。 参见附图：j07a003.t [四]j09a10084 在一干燥器中干燥某湿物料，每小时处理湿 物料1000Kg，经干燥后物料的含量由40％减至5％ （均为湿基），干燥介质为373K的热空气，其中所 含水汽的分压为1.0KN/m2，空气在313K及相对湿 度70％下离开干燥器，试求所需要的空气量。 水在313K时的饱和蒸汽压可取为7.4KN/m2， 湿空气的总压为101.3KN/m2。 [五] j10b10040 某A、B混合液用纯溶剂S单级萃取。已知： F＝10Kg/h，X f＝0.4（质量分率，下同）。K A＝1， 萃取相的组成X A/XB＝ 1/3。试求：（1）萃余液 量；（2）溶剂量。 参见附图：j10b040.t 化工原理下册试题八答案 [一] 1．多项选择题： （1）x06a05087 ① S<1，故平衡线与操作线将在塔顶相交 （1）大于（A）；等于（C）（2）等于（C）（P减小一倍，m增加一倍m＝2）； ②等于（B）；不变（C）。 （2）x07a05071 解：（A） （3）x08a05020 A）∨ B）∨ C）∨ D）∨ E）× （3）x08a05020 ①C ② A vH＝（0.772＋1.244H）×（T/273）×1.013×105/P ＝（0.772＋1.244×0.0023）×（308/273）×1.013/15 ＝0.0583m3/Kg绝干气 2．填空题： （1）t06b05050 ①100％②75％ （2）t07a05070 解：＝，>。 （3）T08a05024 ①泛点②泛点气速是操作上限③液体再分布④< （4）t09a05060 自由含水量X－X2*＝0.23-0.007＝0.223 结合水量为X1*＝0.02 非结合水量X－X1* ＝0.23-0.02＝0.21 [二] j06c20100 ①y1＝（10×10-3/17）/（1/22.4）＝0.0132 y2＝Y1（1-η）＝0.0132（1-0.95）＝6.59×10-4 （L/G）min＝（y1－y2）/（y1/m）＝η·m＝0.95×1.2＝1.14 L/G＝1.5（L/G）min＝1.5×1.14＝1.71 G＝4480/22.4＝200Kmol/㎡·h L＝1.71×200＝342 Kmol/㎡·h＝342×18/1000＝6.16m3/㎡·h ②X1＝（y1－y2）/（L/G）＝（0.0132-6.59×10-4）/1.71＝0.00733 ＝0.733％ ③H OG＝G/Kya＝200/200＝1m S＝m/（L/G）＝1.2/1.71＝0.702 N OG＝1/（1-S）Ln[（1－S）y1/y2＋S]＝6.37 h＝6.73m ④H OG′∝G′/ G′0.8＝G′0.2＝（1.2G）0.2H OG/H OG＝1.20.2＝1.037， H OG′＝1.037m， S′＝m/（L/ G′）＝m/（L/1.2G）＝1.2s＝0.842 N OG′＝1/（1－S′）Ln[（1－S′）y1/y2＋S′]＝8.78 h′＝H OG′×N OG′＝1.037×8.78＝9.10m [三] j07a20003 已知：Np＝15块，xF＝0.35， q＝1，xD＝0.97， xW＝0.05 解：（1）求Rmin 因为q＝1，做q线交于平衡曲线，得d′点（0.35，0.557） 所以Rmin＝（xD－yq）/（yq－xq）＝（0.97-0.557）/（0.557－0.35）＝2 （2）当R＝4.3时，求E T与N T 因为 y n＋1＝[（R/R＋1）]x n＋x D/（R＋1）＝[.3/（4.3+1）] x n+[0.97/（4.3+1）] 所以y n＋1＝0.8113 x n＋0.183 在x－y相图中做精馏段操作线：a（0.97，0.97），c（0，0.183），精馏段操作线与q线交于d点，以d 点与b（0.05，0.05）点做提馏段操作线，从a点向b点在平衡线与操作线之间做操作，由图可知：N T＝10.8-1＝9.8， E T＝9.8/15＝0.653 （3）令最下一块塔板为n板，ηn＝E T＝0.653 因为在塔釜内残液进行部分汽化，为一个平衡级 所以 y釜应与xw成平衡关系，从平衡曲线上得y釜＝0.11 而y釜与xn成操作关系，所以提馏段操作线上得xn＝0.1 而yn*＝f平（xn）所以从平衡曲线上得＝0.21 所以 yn＝0.653（0.21-0.11）＝0.175 参见附图：j07a003.d [四]j09a10084 1．求W W＝Gc（x1－x2） G1＝1000Kg/h＝0.278Kg/s 所以 Gc＝0.278（1-0.4）＝0.167Kg/s x1＝w1（1-w1）＝0.40/（1-0.40） ＝0.667Kg/Kg绝干料 x2＝w2/（1-w2）＝0.05/（1-0.05） ＝0.053Kg/Kg绝干料 所以 W＝Gc（x1－x2）＝0.167（0.667-0.053） ＝0.1025kg/s 2．求H1 H1＝0.622p/（P－p） ＝0.622×1.0/（101.3-1.0） ＝0.0062kg/kg干空气 3．求H2 H2＝0.622ψp s/（P－ψp s） ＝0.622×0.7×7.4/（101.3－0.7×7.4） ＝0.0062kg/kg干空气 4．求L L＝W/（H2－H1）＝0.1025/（0.0335－0.0062） ＝3.76kg干空气/s 进口的湿空气量＝L（1+H1）＝3.76（1＋0.0062） ＝3.783Kg/s [五] j10b10040 解：（1）x A/x B＝x A o/x B o＝x A o/（1- x A o）＝1/3 解知萃余液组成x A o＝0.25，连R1o S得R点。作RE平行BS，连SE延长与AB边交于点E′，得萃余液组成y x A o＝0.75。据杠杆法则： E0＝Fx（xf－x A o）/（y x A o－x A o）＝100×（0.4－0.25）/（0.75-0.25）＝30kg/h （2）RE与FS交点M。 S＝F×FM/SM＝100×24/24＝100kg/h 参见附图：j10b040.d 吸收 一填空 (1) 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 y=2kmol/m2·h，气相传质总K y=1.5kmol/m2·h，则该处气液界面上气相浓度y i应为?0.01????。平衡关系y=0.5x。 (2) 逆流操作的吸收塔，当吸收因素A<1且填料为无穷高时，气液两相将在塔底达到平衡。 (3) 在填料塔中用清水吸收混合气中HCl，当水量减少时气相总传质单元数N OG增加。 (4) 板式塔的类型有；板式塔从总体上看汽液两相呈逆流接触，在板上汽液两相呈错流接触。 (5) 在填料塔中用清水吸收混合气中NH3，当水泵发生故障使上水量减少时，气相总传质单元数NOG (增加）（增加，减少）。 (6) 对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统，吸收操作中温度不变，压力增加，可使相平衡常数???减小?（增大、减小、不变），传质推动力??增大?（增大、减小、不变），亨利系数??不变（增大、减小、不变）。 (7) 易溶气体溶液上方的分压（小），难溶气体溶液上方的分压（大) ，只要组份在气相中的分压(大于）液相中该组分的平衡分压，吸收就会继续进行。 (8) 压力（减小),温度( 升高）,将有利于解吸的进行；吸收因素(A= L/mV ) ,当 A>1 时,对逆流操作的吸收塔,若填料层为无穷高时,气液两相将在塔（顶）达到平衡。 (9) 在逆流吸收塔操作时，物系为低浓度气膜控制系统，如其它操作条件不变，而气液流量按比例同步减少,则此时气体出口组成y2将 (减小），液体出口组成将（增大），回收率将。 (10) 当塔板中（气液两相达到平衡状态)，该塔板称为理论板。 (11) 吸收过程的传质速率方程N A=K G( )=k y( )。 (12) 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H OG将不变，N OG将增大。 (13)吸收因数A可表示为 mV/L，它在X–Y图上的几何意义是平衡线斜率与操作线斜率之比。 (14)亨利定律的表达式为；亨利系数E的单位为 kPa 。 (15) 某低浓度气体吸收过程，已知相平衡常数m=1 ，气膜和液膜体积吸收系数分别为k y a=2× 10-4kmol/m3.s, k x a=0.4kmol/m3.s, 则该吸收过程为（气膜阻力控制）及气膜阻力占总阻力的百分数分别为 99.95% ；该气体为易溶气体。 二选择 1.根据双膜理论，当被吸收组分在液相中溶解度很小时，以液相浓度表示的总传质系数 B 。 A大于液相传质分系数 B 近似等于液相传质分系数 C小于气相传质分系数 D 近似等于气相传质分系数 2.单向扩散中飘流因子 A 。 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 OG 、出塔气体浓度2y 、出塔液体浓度1x 将会有__A______变化。 A OG H ↑, 2y ↑, 1x ↑ B OG H ↑, 2y ↑, 1x ↓ C OG H ↑, 2y ↓, 1x ↓ D OG H ↓, 2y ↑, 1x ↓ 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 y =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 i 应为__B______。平衡关系y=0.5X 。 A .0.02 B.0.01 C.0.015 D.0.005 3.下述说法中正确的是_B____。 A.气膜控制时有：*p p i ≈，L G Hk k 11<< B 气膜控制时有：*p p i ≈，L G Hk k 11>> C 液膜控制时有：i c c ≈*，G L k H k <<1 D 液膜控制时有：i c c ≈，G L k H k >>1 4.进行萃取操作时，应使溶质的分配系数___D_____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____A____，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 ____C__块。 A. 30 B.31 C. 32 D. 34 7.在馏出率相同条件下，简单蒸馏所得馏出液浓度____A____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，哪一个参量与空 气的温度无关_____B___ 化工原理试题库下册(适合青海大学版) ————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： 2 第3章非均相物系分离 一、选择题 1.恒压过滤且介质阻力忽略不计时，如粘度降低20%，则在同一时刻滤液增加（）。 A、11.8%； B、9.54%; C、20%; D、44% 2.板框式压滤机由板与滤框构成，板又分为过滤板和洗涤板，为了便于区别，在板与框的边上设有小钮标志，过滤板以一钮为记号，洗涤板以三 钮为记号，而滤框以二钮为记号，组装板框压滤机时，正确的钮数排列是（）. A、1—2—3—2—1 B、1—3—2—2—1 C、1—2—2—3—1 D、1—3—2—1—2 3.与沉降相比，过滤操作使悬浮液的分离更加（）。 A、迅速、彻底 B、缓慢、彻底 C、迅速、不彻底 D、缓慢、不彻底 4.多层隔板降尘室的生产能力跟下列哪个因素无关（）。 A、高度 B、宽度 C、长度 D、沉降速度 5.降尘室的生产能力（）。 A、与沉降面积A和沉降速度ut有关 B、与沉降面积A、沉降速度ut和沉降室高度H有关 C、只与沉降面积A有关 D、只与沉降速度ut有关 6.现采用一降尘室处理含尘气体，颗粒沉降处于滞流区，当其它条件都相同时，比较降尘室处理200℃与20℃的含尘气体的生产能力V的大小（）。 A、V200℃>V20℃ B、V200℃＝V20℃ C、V200℃ 化工原理下册题库 300题 化工原理（下）题库（1） 一、选择题（将正确答案字母填入括号内） 1、混合物中某组分的质量与混合物质量之比称为该组分的（ A ）。 A. 质量分数 B. 摩尔分数 C. 质量比 2、关于精馏塔中理论的叙述错误的是（ B ）。 A.实际上不存在理论塔板 B. 理论塔板仅作为衡量实际塔板效率的一个标准。 C. 理论塔板数比实际塔板数多 3、在精馏塔中每一块塔板上（ C ）。 A. 只进行传质作用 B. 只进行传热作用 C. 同时进行传热传质作用 4、气体吸收过程中，吸收速率与推动力成（ A ）。 A. 正比 B. 反比 C. 无关 5、气体的溶解度很大时，溶质的吸收速率主要受气膜一方的阻力所控制，故称为（ A ）。 A. 气膜控制 B. 液膜控制 C. 双膜控制 6、普通温度计的感温球露在空气中，所测得的温度为空气的（ A ）温度。 A. 干球 B. 湿球 C. 绝热饱和 7、混合物中某组分的物质的量与混合物物质的量之比称为该组分的（B ）。 A. 质量分数 B. 摩尔分数 C. 质量比 8、在蒸馏过程中，混合气体中各组分的挥发性相差越大，越（B ）进行分离。 A. 难 B. 容易 C. 不影响 9、气体吸收过程中，吸收速率与吸收阻力成（ B ）。 A. 正比 B. 反比 C. 无关 10、气体的溶解度很小时，溶质的吸收速率主要受液膜一方的阻力所控制，故称为（ B ）。 A. 气膜控制 B. 液膜控制 C. 双膜控制 11、某二元混合物，进料量为100kmol/h，xF=0.6，要求得 到塔顶xD不小于0.9，则塔顶最大产量为（ B ） A 60kmol/h B 66.7kmol/h C 90kmol/h D 不能定 12、二元溶液连续精馏计算中，进料热状态的变化将引起以下 线的变化 ( B ) 。 A平衡线 B 操作线与q线 C平衡线与操作线 D 平衡线与q线 13、下列情况 ( D ) 不是诱发降液管液泛的原因。 A液、气负荷过大 B 过量雾沫夹带 C塔板间距过小 D 过量漏液 14、以下有关全回流的说法正确的是（ A、C ）。 A、精馏段操作线与提馏段操作线对角线重合 B、此时 所需理论塔板数量多 《食工原理》期末考试卷（B）2005.9 一、概念题 [共计30分]： 1. 某二元物系的相对挥发度＝3，在具有理论塔板的精馏塔内于全回流条件下作精馏操作，已知y n＝0.4， 则y n+1＝ (由塔顶往下数)。全回流操作应用场合通常是 2. 塔板中溢流堰的主要作用是为了保证塔板上有。当喷淋量一定时，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着两个转折点，其中下转折点称为，上转折点称 为。 3. 判断题：在精馏塔任意一块理论板上，其液相的泡点温度小于气相的露点温度。( ) 4. 某连续精馏塔，已知其精馏段操作线方程为y=0.80x+0.172，则其馏出液组成x D= 5. 总传质系数与分传质系数之间的关系可以表示为1/K L=1/k L+H/k G, 其中1/k L表示，当 项可忽略时，表示该吸收过程为液膜控制 6. 判断题：亨利定律的表达式之一为p*=Ex，若某气体在水中的亨利系数E值很大，说明该气体为易溶气 体。( ) 7. 根据双膜理论，当被吸收组分在液体中溶解度很小时，以液相浓度表示的总传质系数 (A)大于液相传质分系数； (B)近似等于液相传质分系数； (C)小于气相传质分系数； (D)近似等于气相传质分系数。 8. 填料塔内提供气液两相接触的场所是 9. 吸收操作中，当气液两相达到平衡时，其吸收推动力，吸收速率 10. 当湿空气的总压一定时，相对湿度仅与其和有关 11. 在下列情况下可认为接近恒定的干燥条件： (1)大里的空气干燥少量的湿物料；(2)少量的空气干燥大里的湿物料；则正确的判断是( ) (A).(1)对(2)不对 (B).(2)对(1)不对；(C)(1)(2)都不对 (D). (1)(2)都可以 12. 在一定的物料和干燥介质条件下：(1)临界湿含量是区分结合水与非结合水的分界点。 (2)平衡湿含 量是区分可除水份与不可除水份的分界点。 正确的判断是：( ) (A)两种提法都对 (B)两种提法都不对 (C)(1)对(2)不对 (D)(2)对(1)不对 13. 氮气与甲醇充分且密切接触，氮气离开时与甲醇已达传热和传质的平衡，如系统与外界无热交换，甲 醇进出口温度相等，则氮气离开时的温度等于( ) (A) 氮气进口温度 (B)绝热饱和温度 (C) 湿球温度 (D) 露点温度 14. 指出“相对湿度，绝热饱和温度、露点温度、湿球温度”中，哪一个参量与空气的温度无关( ) (A)相对湿度 (B)湿球温度 (C)露点温度 (D)绝热饱和温度 15. 我校蒸发实验所用蒸发器的类型是，这种蒸发器中不存在的一种温差损失是 16 进行萃取操作时应使: ( ) (A)分配系数大于 1 (B)分配系数小于 1 (C)选择性系数大于 1 (D) 选择性系数小于 1 17 一般情况下，稀释剂B组分的分配系数k值: ( ) (A)大于 1 (B)小于 1 (C)等于 1 (D) 难以判断，都有可能 18. 萃取操作依据是____溶解度差异，___________萃取操作中选择溶剂主要原则：较强溶解能力，较高 选择性，易于回收 19. 单级萃取操作中，在维持相同萃余相浓度下，用含有少量溶质的萃取剂S' 代替溶剂S， 则萃取相量与萃余相量之比将＿＿＿＿＿(A)增加；(B)不变；(C)降低，萃取液的浓度(指溶质)将＿ ＿＿＿(A)增加；(B)不变；(C)降低 二、计算题 [20分] 新乡学院2011 — 2012学年度第一学期 《化工原理》期末试卷A 卷 课程归属部门：化学与化工学院 试卷适用范围：09化学工程与工艺（本科） 、填空（每题1分，共30 分） 1.吸收操作是依据 ，以达到分离均相 气体混合物的目的。 2.干燥速率曲线包括：恒速干燥阶段和 的表面温度等于空气的 阶段。在恒速干燥阶段，物料 温度，所干燥的水分为 3.二元理想物系精馏塔设计，若q n,F 、 饱和蒸汽进料，贝U 最小回流比 水分。 X F 、 X D 、 X w 、 定，将饱和液体进料改为 ，若在相同回流比下，所需的理论板 ，塔釜热负荷 _______ ，塔顶冷凝器热负荷 _____ 4.已知精馏段操作线方程 y=0.75x+0.2,则操作回流比 R= X D = ;提馏段操作线方程y 1.3x 0.021，则X w = 5.若x*-x 近似等于X i - X ，则该过程为 控 制。 ，馏出液组成 6.用纯溶剂逆流吸收，已知q n,l /q n,v =m,回收率为0.9，则传质单元数 N O = 7.蒸馏在化工生产中常用于分离均相 混合物，其分离的依据是根 1 1 8.吸收过程中的总阻力可表示为—— K G k G Hk L 近似为 控制。 ，当H __ 时（很大、很小）， 1 -可忽略，则该过程 Hk L 9.在常压下，X A 0.2 （摩尔分数，下同）的溶液与y A m 2，此时将发生 10.在分离乙醇和水恒沸物时，通常采用 无水乙醇从塔 0.15的气体接触，已知 精馏，加入的第三组分 （顶、底）引出。 11.塔的负荷性能图中包括5条线，这5条线包围的区域表示 12.全回流操作时回流比R 等于 13.板式塔漏液的原因是 ，精馏段操作线方程为 ，溢流堰的作用 14当空气相对湿度巾=98%寸.则空气的湿球温度t w 、干球温度t 、露点温度t d 之间的关系为 15.某两组份混合物的平均相对挥发度 2.0,在全回流下，从塔顶往下数对第 n,n 1层塔板取样测得X n 0.3,则y 、选择题（每题2分，共30 分） ，y n 1 1.在恒定干燥条件下将含水 20%（干基，下同）的湿物料进行干燥，开始时 干燥速度恒定， 当干燥至含水量为 5%寸，干燥速度开始下降，再继续干 燥至物料衡重, 水量为（ (A ) 5% 并设法测得此时物料含水量为 0.05%，则物料的临界含 ），平衡含水量 （ (B ) 20% (C ) 0.05% (D)4.95% word可编辑，欢迎下载使用！ 1. 吸收塔的填料高度计算中，N OG反映吸收的难易程度。 2.在气体流量、气相进出口组成和液相进出口组成不变条件下，若减少吸收剂用量，则 操作线将靠近平衡线，传质推动力将减小，若吸收剂用量减至最小吸收剂用量时，意味着完成吸收任务需要的填料高度为无穷高。 3.精馏设计中，当回流比增大时所需理论板数减小增大、减小），同时蒸馏釜中所需加热 蒸汽消耗量增大（增大、减小），塔顶冷凝器中冷却介质消耗量增大（增大、减小）。 4.在精馏塔设计中，进料温度越高，进料状态参数q越小，完成相同的生产任务需 要的理论板数越多，塔底再沸器的热负荷越小。 5要分离乙醇-水共沸物，用恒沸精馏，所加入的第三组分为苯塔底的产物为无水乙醇。 6.在常压操作中，x A=0.2(摩尔分数，下同)的溶液与y A=0.15的气体接触，已知m=2.0，此时 将发生解析过程。 7.操作中的精馏塔，如果进料状态为泡点进料，进料组成为含轻组分0.4（摩尔分数）则 q线方程为：x=0.4 。 8.某二元混合物，进料量为100kmol/h，x F=0.6，要求塔顶产量为60 kmol/h，则塔顶组成 x D最大为100% 。 9.设计时，用纯水逆流吸收有害气体，平衡关系为Y=2X，入塔Y1=0.09，液气比（q n,l/q n,v） =3，则出塔气体浓度最低可降至0 ，若采用（q n,l/q n,v）=1.5，则出塔气体浓度最低可降至0.225 。 10.提馏塔的进料是在塔顶，与精馏塔相比只有提馏段。 11.吸收速率方程中，K Y是以Y- Y* 为推动力的气相总吸收系数，其单位是 kmol/m2 s 推动力。 1.在精馏操作中，进料温度不同，会影响_____B______。 A.塔顶冷凝器热负荷 B. 塔底再沸器热负荷 C. 两者都影响 2.某含乙醇12.5%（质量分数）的乙醇水溶液，其所含乙醇的摩尔比为（B ）。 B .0.0559 C 0.0502 3. 填料塔的正常操作区域为 A 。 A.载液区 B .液泛区 C 恒持液量区 D 任何区域 4.某二元混合物，其中A为易挥发组分，液相组成x A=0.4，相应的泡点为t1，气相组成为y A=0.4，相应的露点组成为t2，则 D 。 A t1=t2 B t1 第3章非均相物系分离 一、选择题 恒压过滤且介质阻力忽略不计时，如粘度降低20%，则在同一时刻滤液增加（）。A、11.8%；B、9.54%; C、20%; D、44% 板框式压滤机由板与滤框构成，板又分为过滤板和洗涤板，为了便于区别，在板与框的边上设有小钮标志，过滤板以一钮为记号，洗涤板以三钮为记号，而滤框以二钮为记号，组装板框压滤机时，正确的钮数排列是（）. A、1—2—3—2—1 B、1—3—2—2—1 C、1—2—2—3—1 D、1—3—2—1—2 与沉降相比，过滤操作使悬浮液的分离更加（）。 A、迅速、彻底 B、缓慢、彻底 C、迅速、不彻底 D、缓慢、不彻底 多层隔板降尘室的生产能力跟下列哪个因素无关（）。 A、高度 B、宽度 C、长度 D、沉降速度 降尘室的生产能力（）。 A、与沉降面积A和沉降速度ut有关 B、与沉降面积A、沉降速度ut和沉降室高度H有关 C、只与沉降面积A有关 D、只与沉降速度ut有关 现采用一降尘室处理含尘气体，颗粒沉降处于滞流区，当其它条件都相同时，比较降尘室处理200℃与20℃的含尘气体的生产能力V的大小（）。 A、V200℃>V20℃ B、V200℃＝V20℃ C、V200℃ 判断 有效的过滤操作是（）。 A、刚开始过滤时 B、过滤介质上形成滤饼层后 C、过滤介质上形成比较厚的滤渣层 D、加了助滤剂后 当固体粒子沉降时，在层流情况下，Re ＝１，其ζ为（）。 A、64/Re B、24/Re C、0.44 D、1 含尘气体通过降尘室的时间是t，最小固体颗粒的沉降时间是t 0，为使固体颗粒都能沉降下来，必须（）： A、t 第八章课堂练习： 1、吸收操作的基本依据是什么？答：混合气体各组分溶解度不同 2、吸收溶剂的选择性指的是什么：对被分离组分溶解度高，对其它组分溶解度低 3、若某气体在水中的亨利系数 E 值很大，说明该气体为难溶气体。 4、易溶气体溶液上方的分压低，难溶气体溶液上方的分压高。 5、解吸时溶质由液相向气相传递；压力低，温度高，将有利于解吸的进行。 6、接近常压的低浓度气液平衡系统，当总压增加时，亨利常数 E 不变， H 不变，相平衡常数 m 减小 1、①实验室用水吸收空气中的O2 ，过程属于（ B ） A 、气膜控制B、液膜控制C、两相扩散控制 ② 其气膜阻力（C）液膜阻力 A 、大于B、等于C、小于 ２、溶解度很大的气体，属于气膜控制 ３、当平衡线在所涉及的范围内是斜率为m 的直线时，则 1/Ky=1/ky+ m /kx 4、若某气体在水中的亨利常数 E 值很大，则说明该气体为难溶气体 5 、总传质系数与分传质系数之间的关系为l/KL=l/kL+1/HkG ，当(气膜阻力 1/HkG) 项可忽略时，表示该吸收过程为液膜控制。 1、低含量气体吸收的特点是L 、 G 、Ky 、 Kx 、T 可按常量处理 2、传质单元高度HOG 分离任表征设备效能高低特性，传质单元数NOG 表征了（分离任务的难易）特性。 3、吸收因子 A 的定义式为 L/ （ Gm ），它的几何意义表示操作线斜率与平衡线斜率之比 4、当 A<1 时，塔高 H= ∞，则气液两相将于塔底达到平衡 5、增加吸收剂用量，操作线的斜率增大，吸收推动力增大，则操作线向（远离）平衡线的方向偏移。 6、液气比低于（L/G ） min 时，吸收操作能否进行？能 此时将会出现吸收效果达不到要求现象。 7、在逆流操作的吸收塔中，若其他操作条件不变而系统温度增加，则塔的气相总传质单元 高度 HOG 将↑，总传质单元数NOG将↓，操作线斜率（L/G ）将不变。 8、若吸收剂入塔浓度 x2 降低，其它操作条件不变，吸收结果将使吸收率↑，出口气体浓度↓。 x2 增大，其它条件不变，则 9、在逆流吸收塔中，吸收过程为气膜控制，若进塔液体组 成气相总传质单元高度将（ A ）。 A. 不变 B.不确定 C.减小 D. 增大 吸收小结： 1、亨利定律、费克定律表达式 及温度而异，单位与压强的 2、亨利系数与温度、压力的关系； E 值随物系的特性单 位一致； m 与物系特性、温度、压力有关（无因次） 3、 E 、 H 、 m 之间的换算关系 4、吸收塔在最小液气比以下能否正常工作。 5、操作线方程（并、逆流时）及在y~x 图上的画法 6、出塔气体有一最小值，出塔液体有一最大值，及各自的计算式 7、气膜控制、液膜控制的特点 8、最小液气比(L/G)min 、适宜液气比的计算 9、加压和降温溶解度高，有利于吸收 减压和升温溶解度低，有利于解吸 1. 某双组分理想物系当温度t=80℃时，P A°=，P B°=40kPa，液相摩尔组成x A=，试求：⑴与此液相组成相平衡的汽相组成y；⑵相对挥发度α。 解：（1）x A=(P总－P B°)／(P A°－P B°) ； =(P总－40)／（－40） ∴P总=； y A=x A·P A°／P总=×／= （２）α=P A°／P B°=／40= 5. 某精馏塔在常压下分离苯－甲苯混合液，此时该塔的精馏段和提馏段操作线方程分别为y=+和y'='，每小时送入塔内75kmol的混合液，进料为泡点下的饱和液体，试求精馏段和提馏段上升的蒸汽量为多少（kmol/h）。 解:已知两操作线方程: y=+(精馏段) y′=′(提馏段) ∴R/(R+1)= R= x D / (R+1)= x D=×= ！ 两操作线交点时, y=y′x=x′ ∴+= x F = 饱和液体进料q=1, x F = x = 提馏段操作线经过点(x W，x W) ∴y′=x w =－x W= 由全塔物料衡算F=D+W F x F = D x D + W x W D =(x F—x W)/(x D－x W)F = ∵饱和液体进料 V′=V=L+D=(R+1)D=×=h - 6. 已知某精馏塔进料组成x F=，塔顶馏出液组成x D=，平衡关系ｙ＝ｘ＋，试求下列二种情况下的最小回流比R min。⑴饱和蒸汽加料；⑵饱和液体加料。解：R min = (x D－y q)/(y q －x q ) (1) ； y q= x q + (2) ； y q= qx q/ (q－1)－x f / (q－1) (3) ⑴q=0, 由(3) y q=x f=，由(2) x q = ， R min = 由(3) x q =x f =，由(2) y q =×+=， R min= 用常压精馏塔分离双组分理想混合物，泡点进料，进料量100kmol/h，加料组成为50% ,塔顶产品组成x D=95％，产量D=50kmol/h，回流比R=2R min，设全塔均为理论板，以上组成均为摩尔分率。相对挥发度α=3。求：(最小回流比) 2.精馏段和提馏段上升蒸汽量。3.列出该情况下的精馏段操作线方程。解：1. y=αx/[1+(α－1)x]=3x/(1+2x) 泡点进料q=1, x q = x F = , y q =3×(1+2×=2= R min / (R min+1)= ： R min=4/5= 2. V=V′=(R+1)D=(2×+1)×50=130kmol/h 3. y=[R/(R+1)]x + x D / (R+1)=+ 12. 某精馏塔用于分离苯－甲苯混合液，泡点进料，进料量30kmol/h，进料中苯的摩尔分率为，塔顶、底产品中苯的摩尔分率分别为和，采用回流比为最小回流比的倍，操作条件下可取系统的平均相对挥发度α=。(1)求塔顶、底的产品量；(2)若塔顶设全凝器，各塔板可视为理论板，求离开第二块板的蒸汽和液体组成。 解：（1）F=D+W ，Fx F=Dx D＋Wx W 30=D+W ，30×= D×+W× ∴D= / h W= / h （2）x q=x F= ， y q =αx q／[1+ (α—1)x q ] =×[1+ —1)×] = R min =(x D－y q)／(y q－x q)=—/ —=， ？ R = ×R min =×= 精馏段的操作线方程为： y = [R / (R+1)]x +x D／（R+1) 新乡学院2011 —2012学年度第一学期 《化工原理》期末试卷A卷 课程归属部门：化学与化工学院试卷适用范围：09化学工程与工艺（本科） 题号-一一-二二-三总分 得分 111 1 8.吸收过程中的总阻力可表示为恳仁臥，其中-表 示，当H 时（很大、很小），1 1可忽略，则该过程 Hk L 近似为控制。 9.在常压下，X A 0.2 （摩尔分数，下同）的溶液与y A0.15的气体接触，已知 得分—.评卷人一、填空（每题1分，共30 分） 1. 吸收操作是依据_________________________________ ，以达到分离均相 气体混合物的目的。 2. 干燥速率曲线包括：恒速干燥阶段和___________ 阶段。在恒速干燥阶段，物料 的表面温度等于空气的__________ 温度，所干燥的水分为___________ 水分。 3. 二元理想物系精馏塔设计，若q n,F、X F、X D、X W、一定，将饱和液体进料改为 饱和蒸汽进料，则最小回流比___________ ，若在相同回流比下，所需的理论板 数_______ ，塔釜热负荷________ ，塔顶冷凝器热负荷_________ 。 4. 已知精馏段操作线方程 ______________ y=0.75x+0.2,则操作回流比R ，馏出液组成 X D=_____ ;提馏段操作线方程y 1.3x 0.021，则x w= . m 2，此时将发生_________ 。 10. 在分离乙醇和水恒沸物时，通常采用________ 精馏，加入的第三组分____ ， 无水乙醇从塔 ____ （顶、底）引出。 11. 塔的负荷性能图中包括5条线，这5条线包围的区域表示________________ 。 12. 全回流操作时回流比R等于_________ ，精馏段操作线方程为 __________ 。 1 13.板式塔漏液的原因是______________ ，溢流堰的作用__________________ 。 14当空气相对湿度巾=98%寸.则空气的湿球温度t w、干球温度t、露点温度t d 之间的关系为 ____________________ 。 15.某两组份混合物的平均相对挥发度 2.0，在全回流下，从塔顶往下数对第 得分评卷人 选择题（每题2分，共30分） 5. 若x*-x近似等于X i - X，则该过程为_____________ 控制。 6. 用纯溶剂逆流吸收，已知q n,i /q n,v =m,回收率为0.9，则传质单元数 N D=_______ 。 7. 蒸馏在化工生产中常用于分离均相_____________ 混合物，其分离的依据是根据_____________________ 。1. 在恒定干燥条件下将含水20%（干基，下同）的湿物料进行干燥，开始时 干燥速度恒定，当干燥至含水量为5%寸，干燥速度开始下降，再继续干燥至物料衡重，并设法测得此时物料含水量为0.05%，则物料的临界含水量为（），平衡含水量（）。 （A）5% （B）20% （C）0.05% （D）4.95% 一、填空选择题（25分，每空1分） 1、对一定操作条件下的填料吸收塔，如将填料层增高一些，则该塔的H OG 将 __________，N OG 将__________ 。 2、在吸收塔的设计中，当气体流量、气相进出口组成和液相进口组成不变时，若 减小吸收剂用量，则传质推动力将_____________，设备费用将___________。 3、某二元混合物，其中A 为易挥发组分。液相组成x A =，相应的泡点为t 1；汽 相组成4.0 A y ，相应的露点为t 2。则t 1与t 2大小关系为 。 4、简单蒸馏过程中，釜内易挥发组分浓度逐渐________，其沸点则逐渐_________。 5、已知塔顶第一块理论板上升的汽相组成为y 1=（摩尔分率，下同），将其全 部冷凝为泡点液体，该液体在贮罐内静止分层，上层x D =作为产品，下层x 0= 于泡点下回流，则回流比R=。 6、设计精馏塔时，已知原料为F,x F ,分离要求为x D 和x W ,加料热状态q 已选 定,今若选择较大的回流比R,则N T ____, L/V_______?(增加,不变,减少) 7、萃取操作依据是_____________ ______________________________。选择萃 取剂的主要原则___________________________、___________________________和 _________________________________ 。 8、有一实验室装置将含A 10%的A 、B 混合物料液50公斤和含A 80%的A 、B 混合物料 液20公斤混合后，用溶剂S 进行单级萃取，所得萃余相和萃取相脱溶剂后又能得到 原来的10% A 和80% A 的溶液。问此工作状态下的选择性系数β＝____________ 9、在下，不饱和湿空气的温度为295K 、相对湿度为69%，当加热到303K 时， 该空气下列参数将如何变化 相对湿度______，湿球温度______，露点______。 10、已知湿空气总压为100kPa, 温度为40℃, 相对湿度为50%, 已查出40℃时 水的饱和蒸气压Ps 为 kPa, 则此湿空气的湿度H 是____________kg 水/kg 绝 干气,其焓是____________kJ/kg 绝干气。 11、对某低浓度气体吸收过程，已知相平衡常数m = 2，气、液两相的体积传质系 数分别为k y a = 210-4 kmol/(m 3 s)，k x a = (m 3 s)。则该吸收过程为________ 阻力控制。 （A ）气膜 （B ）液膜 （C ）气、液双膜 （D ）无法确定 化工原理试题库 试题六 一：填充题（20分） 1、精馏分离的依据是________________________的差异，要使混合物中的 组分得到完全分离，必须进行 多次地______________._______________。 2、 相对挥发度的表示式α=______________.对于二组分溶液的蒸馏，当α=1 时，能否分离___________。 3、q 的定义式是________________________________________，饱和液体进料q=____.饱和蒸汽进料q=____.蒸汽是液体的3倍的混合进料时q=____。 4、二组分的连续精馏操作，精馏段操作线方程为245.075.0+=x y ，提馏段 操作线方程为02.025.1-=x y ，当q=1时，则=W x _____D x =______。 5、在连续精馏中，其它条件均不变时，仅加大回流，可以使塔顶产品D x _____，若此时加热蒸汽量V 不变，产品量D 将______。若在改变R 的同 时，保持塔顶采出量不变，必需增加蒸汽用量，那么冷却水用量将________。 6、压力__________.温度__________将有利于吸收的进行。 7、完成下列方程，并指出吸收糸数的单位。 ()-=i c k N k 的单位__________________. ()-=p K N G G K 的单位_______________. 8、吸收过程中的传质速率等于分子散速率的条件是___________________ 9、饱和空气在恒压下冷却，温度由1t 降至2t ，其相对湿度Φ______，绝对湿湿度H________,露点_________，湿球温度___________。 10、萃取操作的依据是_________________________________________.萃取操 作选择溶剂的主要原则是________________________________________. _______________________________-.______________________________. 二：简答题（36分） 1、叙述恒縻尔流假设的内容？ 2、板式塔塔板上造成液面落差的原因有哪些？如何防止？ 3、试推导并流吸收塔的操作线方程？并在y-x 的相图上表示出来？ 4、叙述双膜理论的论点？ 5、画出单级萃取操作相图？ 6、叙述湿空气的性能参数？ 三：计算题（44分） 1、双股进料的二元连续进料， 均为泡点液相进料，进料液为21,F F , 求第三段的汽相和液相流量？已知 第一段的汽液相流量分别为V 和L 。 2、某填料吸收塔用纯轻油吸收混 合气中的苯，进料量为1000标准h m 3。 图6-1 进料气体中含苯5%（体积百分数），其余为惰性气体。要求回收率95%。操作时轻油含量为最小用量的1.5倍，平衡关系为Y=1.4X 。已知体积吸收总糸 V 化工原理第二版夏清，贾绍义 课后习题解答 （夏清、贾绍义主编.化工原理第二版（下册）.天津大学出版） 社,2011.8.） 第1章蒸馏 1.已知含苯0.5（摩尔分率）的苯-甲苯混合液，若外压为99kPa，试求该溶液的饱和温度。苯 和甲苯的饱和蒸汽压数据见例1-1附表。 t（℃） 80.1 85 90 95 100 105 x 0.962 0.748 0.552 0.386 0.236 0.11 解：利用拉乌尔定律计算气液平衡数据 查例1-1附表可的得到不同温度下纯组分苯和甲苯的饱和蒸汽压P B *，P A *，由于总压 P = 99kPa，则由x = (P-P B *)/(P A *-P B *)可得出液相组成，这样就可以得到一组绘平衡t-x 图数据。 以t = 80.1℃为例 x =（99-40）/（101.33-40）= 0.962 同理得到其他温度下液相组成如下表 根据表中数据绘出饱和液体线即泡点线 由图可得出当x = 0.5时，相应的温度为92℃ 2.正戊烷（C 5H 12 ）和正己烷（C 6 H 14 ）的饱和蒸汽压数据列于本题附表，试求P = 13.3kPa下该 溶液的平衡数据。 温度 C 5H 12 223.1 233.0 244.0 251.0 260.6 275.1 291.7 309.3 K C 6H 14 248.2 259.1 276.9 279.0 289.0 304.8 322.8 341.9 饱和蒸汽压(kPa) 1.3 2.6 5.3 8.0 13.3 26.6 53.2 101.3 解：根据附表数据得出相同温度下C 5H 12 （A）和C 6 H 14 （B）的饱和蒸汽压 以t = 248.2℃时为例，当t = 248.2℃时 P B * = 1.3kPa 查得P A *= 6.843kPa 得到其他温度下A?B的饱和蒸汽压如下表 t(℃) 248 251 259.1 260.6 275.1 276.9 279 289 291.7 304.8 309.3 P A *(kPa) 6.843 8.00012.472 13.30026.600 29.484 33.42548.873 53.200 89.000101.300 P B *(kPa) 1.300 1.634 2.600 2.826 5.027 5.300 8.000 13.300 15.694 26.600 33.250 利用拉乌尔定律计算平衡数据 平衡液相组成以260.6℃时为例 当t= 260.6℃时 x = (P-P B *)/(P A *-P B *) =（13.3-2.826）/（13.3-2.826）= 1 平衡气相组成以260.6℃为例 当t= 260.6℃时 y = P A *x/P = 13.3×1/13.3 = 1 同理得出其他温度下平衡气液相组成列表如下 t(℃) 260.6 275.1 276.9 279 289 x 1 0.3835 0.3308 0.0285 0 菏泽学院 2014-2015学年二学期化工原理期末考试试卷(A卷) 班级:___________学号:___________姓名:___________得分:___________ 题目部分，(卷面共有36题,95分,各大题标有题量和总分) 一、判断题(15小题,共15分) 1． 在进行吸收操作时，在塔内任一截面上，吸收质在气相中的分压总是高于其接触的液相平衡分压，( )所以在y-x图上，吸收操作线的位置总是位于平衡线的上方。( ) 2． 吸收过程中，当操作线与平衡线相切或相交时所用的吸收剂最少，此时推动力也最小。( ) 3． 计算填料吸收塔时，其N的含意是传质单元高度。( ) 4． 泛点气速是填料吸收塔空塔速度的上限。( ) 5． 若精馏段操作线方程y=0.75x+0.3，这绝不可能。( ) 6． 对于二元理想溶液，轻组分含量越高，则泡点越低。( ) 7． 精馏塔各板的效率均为50％时，全塔效率必定也是50％。( ) 8． 回流比相同时，塔顶回流液体的温度越高，分离效果越好。( ) 根据恒摩尔流假设，精馏塔内气、液两相的摩尔流量一定相等。( ) 10． 在精馏塔内任意1块理论板，其气相露点大于液相的泡点。( ) 11． 在相同的外压及温度下，沸点越低的物质容易挥发。( ) 12． 气液两相在筛板塔的接触方式有鼓泡、泡沫和喷射三种接触状态，由于鼓泡状态气液接触面积小，所以工业上一般使用泡沫和喷射接触状态。( ) 13． 填料的等板高度HETP以大为好，HETP越大，分离越完善。( ) 14． 以最少量溶剂进行单级萃取计算，可以获得最大溶质浓度的萃取相和萃取液。( ) 15． 萃取是利用原料液中各组分的密度差异来进行分离液体混合物的。( ) 二、填空题(7小题,共15分) 1． 填料塔的等板高度(HETP)是指________。 2． 精馏操作的依据是，实现精馏操作的必要条件包 括和。 3． 负荷性能图有条线，分别 是、、、和 。 4． 一、填空选择题（25分，每空1分） 1、对一定操作条件下的填料吸收塔，如将填料层增高一些，则该塔的H OG 将 __________，N OG 将__________ 。 2、在吸收塔的设计中，当气体流量、气相进出口组成和液相进口组成不变时，若 减小吸收剂用量，则传质推动力将_____________，设备费用将___________。 3、某二元混合物，其中A 为易挥发组分。液相组成x A =0.4，相应的泡点为t 1；汽 相组成4.0=A y ，相应的露点为t 2。则t 1与t 2大小关系为????????????。 4、简单蒸馏过程中，釜内易挥发组分浓度逐渐________，其沸点则逐渐_________。 5、已知塔顶第一块理论板上升的汽相组成为y 1=0.63（摩尔分率，下同），将其全 部冷凝为泡点液体，该液体在贮罐内静止分层，上层x D =0.9作为产品，下层x 0=0.5 于泡点下回流，则回流比R=???????。 6、设计精馏塔时，已知原料为F,x F ,分离要求为x D 和x W ,加料热状态q 已选 定,今若选择较大的回流比R,则N T ____, L/V_______?(增加,不变,减少) 7、萃取操作依据是_____________ ______________________________。选择萃 取剂的主要原则___________________________、___________________________和 _________________________________ 。 8、有一实验室装置将含A 10%的A 、B 混合物料液50公斤和含A 80%的A 、B 混合物料 液20公斤混合后，用溶剂S 进行单级萃取，所得萃余相和萃取相脱溶剂后又能得到 原来的10% A 和80% A 的溶液。问此工作状态下的选择性系数β＝____________ 9、在101.3kPa 下，不饱和湿空气的温度为295K 、相对湿度为69%，当加热到303K 时， 该空气下列参数将如何变化？ 相对湿度______，湿球温度______，露点______。 10、已知湿空气总压为100kPa, 温度为40℃, 相对湿度为50%, 已查出40℃时 水的饱和蒸气压Ps 为7.375 kPa, 则此湿空气的湿度H 是____________kg 水/kg 绝 干气,其焓是____________kJ/kg 绝干气。 11、对某低浓度气体吸收过程，已知相平衡常数m = 2，气、液两相的体积传质系 数分别为k y a = 2?10-4 kmol/(m 3 ?s)，k x a = 0.4kmol/(m 3 ?s)。则该吸收过程为________ 阻力控制。化工原理下册复习题
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