化工原理下册期末考试及答案
新乡学院 2012―2013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：10化学工程与工艺
1.精馏操作依据 以达到分离均相 液体混合物。萃取操作的依据是 。
2.对于一定条件下的填料吸收塔，如将填料层增高一些，则该塔的H OG ， N OG 。
3. 分离要求一定，当回流比一定时，在5种进料状况中， 进料的q 值最大，此时提馏段操作线与平衡线之间的距离 ，分离所需的理论板 数 。
4. 物料种类一定时，平衡水份X*的数值主要与空气的状态有关，如果空气的温度t 下降，X*将 。
5.若c*-c 近似等于c i –c ，则该过程为 控制。
6. 某泡点进料的连续精馏塔，已知其精馏段操作线方程为172.080.0+=x y ，提馏段操作线方程为018
7.025.1-=x y ，则回流比R= ，馏出液组成 x D = ，釜液组成x w = 。
7. 气相总阻力可表示为
L G G Hk k K 111+
=，其中G
k 1
表示 ， 当H 时，
L
Hk 1
可忽略，则该吸收过程为 控制。 8. 漂流因子反映了 ，单项扩散中的漂流因子 。. 9.在板式塔的设计中，要求液体在降液管中的停留时间大于 。 10.浮阀塔的三种不正常操作情况有： 、 和过量液沫夹带。
11.填料的几何特性参数主要包括比表面积、 、 。 12精馏塔进料有5种不同的热状况，当进料为气液混合物且气液摩尔比为2:3,时，则进料热状况q= 。
13在三角形相图上，三条边上的点代表 物系，三角形内的点代表 物系。
14.塔的负荷性能图中包括_____线，最下边的一条线是_____________。 15. .吸收、解吸操作时，低温对 有利，低压对 有利。 16.某理想混合液，其中一组平衡数据为x A =0.376，y A =0.596，此时平均相对挥发
度为 。
17. .精馏操作过程中，如果采用全回流，则回流比R= ，此时精馏段的操作
线方程为：
。 18.理想干燥过程是 过程。
1.若精馏段操作线方程为y=0.75x+0.3，这是可能的。（ ）
2.在吸收操作过程中，如果实际液气比小于最小液气比，将无法操作。（
）
一、填空（每题1分，共33分）
二、判断正误，正确的打对号，错的打错（6分）
院系:________ 班级:__________ 姓名:______________ 学号:_____________
…….……………………….密…………………封…………………线…………………………
3.物料的平衡水份一定是结合水份。（）
4.在操作中的精馏塔，回流比R越大，需要的板数越少。（）
5.萃取过程中，物系的溶解度曲线与操作温度无关。（）
6.一个正常操作中的吸收塔，当吸收温度降低后，X1减小、Y2增大的现象是
不可能出现的。（）
1. 某二元混合物，其中A为易挥发组分，液相组成x A=0.56，相应的泡点温度为t1,与之平衡的气相组成为y A=0.65，相应的露点温度为t2，则。
A. t1> t2
B. t1< t2
C. t1=t2
2. 已知物料的临界含水量为0.2kg水/kg绝干物料，空气的干球温度为t，湿球温度为t w，露点温度为t d 。现将该物料自含水量X1=0.45 kg水/kg绝干物料，干燥至X2= 0.1kg水/kg绝干物料,，则干燥物料表面温度θ（）。
A. θ﹥t w
B. θ = t
C. θ = t d
D. θ = t w
3. 饱和空气在恒压下冷却，温度由t1降至t2，其相对湿度?（），露点温度t d（）。
A. 增加
B. 减小
C. 不变
D. 无法确定
4. 萃取剂的加入量应使原料与萃取剂的和点M位于：。
A.溶解度曲线上方区的单相区
B.两相区
C.任何位置均可
5. 在精馏塔中每一块塔板上。
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
6. 蒸馏操作的主要费用是：。
A. 加热气化
B.气相冷凝
C.加热和冷凝7. 在稳定操作的吸收塔内，任意截面上的传质速率N A 。
A.相等
B.不等
8. 某一物系，总压一定，三个温度下的亨利系数分别用E1E2 E3 表示，如果E1> E2 >E3 ，则对应的温度顺序为：
A. t1> t2> t3
B.t1< t2 C.不定 9..推动力（Y-Y*）与吸收系数对应。 A.K G B.K Y C.k y D. k G 10.某精馏塔的理论板数为18块（不包括塔釜），其全塔效率为0.45，则实际板数为：。 A. 34 B.40 C. 9 11.在板式塔设计中，加大板间距，负荷性能图中有关曲线的变化趋势是，雾沫 夹带线（），液泛线（）。 A .上移 B. 下移 C 不变 12. 传质通量N A等于J A的条件是。 A.单项扩散 B. 等分子反向扩散 C 湍流扩散 D 稳定扩散 13.常压下，苯的沸点是80.1℃，环己烷的沸点是80.73℃，欲使该两组分溶液得到高纯度分离，宜采用的分离方法是（） A. 恒沸精馏 B.萃取精馏 C 普通精馏 14.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选择性系数等于1 15.下列情况不是诱发液泛的原因：。 A.气、液负荷过大 B.过量雾沫夹带C 过量漏液 D.板间距过小 三、选择题（每题1.5分，共27分） 16. 在精馏操作中，进料温度不同，会影响___________。 A.塔顶冷凝器热负荷 B. 塔底再沸器热负荷 C. 两者都影响 1.（10分）在常压下用热空气干燥某湿物料，湿物料的处理量为l 000kg/h ，温度为20 ℃，含水量为4%(湿基，下同)，要求干燥后产品的含水量不超过0.5%。空气的初始温度为20 ℃，相对湿度为50%，将空气预热至100 ℃进干燥器，出干燥器的温度为50 ℃，湿度为0.06 kg/kg 绝干气。 20 ℃时空气的饱和蒸气压为 2.3346kPa 试求（1）新鲜空气的消耗量； （2）预热器的加热量Q P 2. （14分）在连续精馏塔中分离A 、B 两组分溶液。原料液的处理量为100 kmol/h ，其组成为0.45（易挥发组分A 的摩尔分数，下同），饱和液体进料，要求馏出液中易挥发组分的回收率为96%，釜液的组成为0.033。试求（1）馏出液的流量和组成；（2）若操作回流比为2.65，写出精馏段的操作线方程；（3）提馏段的气、液相负荷。（4）提馏段的操作线方程 四、计算题（34分） 3. （10分）在101.3 kPa及25 ℃的条件下，用清水在填料塔中逆流吸收某混合气中的二氧化硫。已知混合气进塔和出塔的组成分别为Y1=0.0417、Y2=0.002。假设操作条件下平衡关系服从亨利定律，亨利系数为 4.13×103 kPa，吸收剂用量为最小用量的1.45倍。求：（1）试计算吸收液的组成； （2）若操作压力提高到1013 kPa而其他条件不变，再求吸收液的组成。 新乡学院2012 -2013 学年第一学期期末考试《化工原理》试题标准或参考答案及评分标准（A卷） 答案 一、填空（每题1分，共30分） 1.挥发度不同，溶解度不同 2.不变，增大 3.过冷液体，远，少 4.增大. 5.液膜 6.4,0.86。 7.气膜阻力，很大，气膜。 8.主体流动对传质的影响，大于。 9.3-5秒。 10.液泛、严重漏液。 11.空隙率、填料因子。 12.0.6 13.二元，三元 14.5，漏液线或气体流量下线限 15.吸收，解析。 16.2.448 17.无穷大，y=x 二、判断正误 错、错、对、错、错、对 三、选择题（每题1.5分，共30分） 1-5、C，A，CA，B，C 6-10、C ，B ，A ，B ，B 11-15、AA,B,B ，C,C 16、B 四、计算题（34分） 1.解：（１）（6分）新鲜空气消耗量，即 21 W L H H =- 绝干物料 ()()h kg 960h kg 04.011000111绝干料绝干料=-=-=w G G 绝干料绝干料kg kg 04167.0kg kg 964 1== X 绝干料绝干料kg kg 00503.0kg kg 5.995.02==X 所以 12()960(0.041670.00503)kg/h 35.17kg/h W G X X =-=-= 20 ℃时空气的饱和蒸气压为s 2.3346kPa p = 绝干气绝干气kg kg 007250kg kg 3346250331013346 2506220331016220s 0s 00.......p .p .H =?-??=-=?? h kg 7666h kg 00725 006017 3512绝干气绝干气....H H W L =-=-= ()()h kg 6671h kg 00725017666100新鲜空气新鲜空气...H L L =+=+= （2）预热器的加热量Ｑp ，用式 11-31计算Ｑp ，即 （4分） P 010(1.01 1.88)()Q L H t t =+- ()()h kJ 201000072508810117666-?+=.... kW 1715h kJ 54596.== 2. 解：（1）馏出液的流量和组成 （6分） 由全塔物料衡算，可得 kmol/h 43.2kmol/h 450100960960F F ,D D ,=??==..x q .x q n n ()kmol/h 1.8kmol/h 4501009601W W ,=??-=..x q n kmol/h 5545kmol/h 033 08 1W W ,...x q n == ()kmol/h 4554kmol/h 5545100W ,F ,D ,..q q q n n n =-=-= 9505.045 .452 .43D == x （2）精馏段操作线方程 （2分） 2604.0726.065 .39505.065.365.211D +=+=+++= x x R x x R R y （3）提馏段的液、气相负荷 （4分） ()kmol/h 4.2021004 5.4565.2F ,D ,F ,L ,L ,=+?=+=+='n n n n n q Rq qq q q h kmol R q q q q q q D n V n F n V n V n /9.165)1()1(,,,,,/=+==--= （4） 0108 .032.1W V ,W ,V ,L ,-=- '= '' ' 'x x q q x q q y n n n n （2分） 3.解：（1） 3 t 4.131040.77101.3 E m p ?=== （6分） 吸收剂为清水，所以 02=X 81380 7740041700020041702121V ,L ,.....X m Y Y Y q q min n n =--=--=? ??? ?? 所以操作时的液气比为 27568138451451V ,L ,V ,L ,...q q .q q min n n n n =?=???? ??= 吸收液的组成为 ()()4 21L ,V ,1100557000200417027 561 -?=+-?=+-=....X Y Y q q X q n n （2） 3 t 4.1310 4.077 1013E m p ?'===' （4分） 881307740041700020041702121V ,L ,.....X m Y Y Y q q min n n =--=--='???? ?? 62758813451451V ,L ,V ,L ,...q q .q q min n n n n =?='???? ??='???? ?? ()()321L ,V ,1100557000200417062751-?=+-?=+-' ??? ? ??='....X Y Y q q X q n n