化工原理 第二版 期末试卷及答案 (邹华生)

期末试卷配套教材：

书名：化工原理 第二版
作者：邹华生 黄少烈
出版社：高等教育出版社

期末试卷概述：

课程名称：化工原理（下） 　试卷： B　 试卷共7页____ 级____ 班 一 二 三 四 五 总分 标准分 30 25 20 5 10 得 分 装 　　　　　　　　一、填空（30分） 　　　　　　　　　 1．在精馏操作中，由于工艺条件变化，进料状态由气相变为液相，提馏段操作线斜率 。 （减小，增大，不变，变化不确定） 2．实际生产中进行间歇精馏操作，一般将　　　　　　　 和 　 两种操作方式结合起来。 　　　　　订 3．常压板式塔进行精馏操作，通常塔板上气液两相的接触状态包括 、泡沫接触状态和喷射接触状态。 4．清晰分割中， 组分不在塔顶出现。 5．连续精馏正常操作时，减小再沸器热负荷，回流液流量和进料量和进料状态不变，则塔顶馏出液中易挥发组分的摩尔组成xD将 ，塔底采出液是易挥发组分的摩尔组成xW将 。 （减小，增大，不变，变化不确定） 　　　　　线 6．平衡蒸馏（闪蒸）的操作温度是在操作压力下混合物的 。 （泡点温度，露点温度，泡点和露点温度之间） 7．Fick定律表明，分子扩散通量与 成正比。 8．应用停滞膜模型简化对流传质过程，可认为在停滞膜内浓度分布为 。 （线性，非线性，不确定） 9．吸收操作中，如果以获得溶质浓度较高的富液为操作目的，宜取吸收因子A 。 （大于1，小于1，等于1，任意取值） 10．吸收操作中，操作温度降低，其他条件不变，则吸收操作分离能力 。 （减小，增大，不变，变化不确定） 11．采用同样操作条件完成同一分离任务，采用填料A需要的填料层高度为10米，如果选用填料B，需要的填料层高度为14米。请问填料A的理论级当量高度是填料B的理论级当量高度的 倍。 12．易溶气体吸收过程，气膜传质阻力 液膜传质阻力（远远大于，远远小于，几乎相等，不确定关系）。若其他条件不变，入口气量减少，气相总传质单元高度HOG将 ；出塔气体组成y2将 。 （减小，增大，不变，变化不确定） 13．高浓度易溶气体逆流吸收过程，气膜传质系数由塔底到塔顶 。 （减小，增大，几乎不变，变化不确定） 14． 请写出两种常用的解吸操作方法： 和 。 15．硅胶在空气中干燥。如果空气温度降低，硅胶的平衡水分含量 ，结合水分含量 。 （减小，增大，不变，变化不确定） 16． 一定状态的空气，仅降低空气温度，其湿球温度 ，其露点温度 。 （增高，降低，不变，不确定） 17．恒定干燥条件下，降速干燥阶段物料的表面温度将 空气的湿球温度。 （大于，小于，等于，不确定） 18．已知湿空气总压为101.3kPa，温度为30℃，空气的相对湿度为60%,已查出30℃时水的饱和蒸气压为4.25 kPa，则空气的湿度为　　　　　 kg/kg干空气。 19．液-液萃取操作，要求溶剂的选择性系数 　　　　　 。 （大于1，小于1，等于1，任意取值） 20．多级逆流萃取操作增加溶剂用量，完成规定的分离任务所需的理论级数 。 （增大、减小、不变） 21．超临界流体具有近似液体的密度和溶解能力，又具有近似 的粘度和渗透能力。（气体，液体，固体） 22． 膜分离操作物质透过膜的三种传递方式为被动传递、促进传递和主动传递，其中 传递方式物质的传递方向为逆化学位方向。 23．干燥操作中，采用废气循环流程，将使进入干燥器的空气湿度 。 （增大、减小、不变） 二．（25分）用一精馏塔分离某二元理想混合物，进料量为100kmol/h，其中易挥发组分的摩尔分率为0.4，进料为饱和蒸汽，塔顶采用全凝器且为泡点回流，塔釜用间接蒸汽加热。已知两组分间的平均相对挥发度为3.0，精馏段操作线方程为 ，塔顶产品中易挥发组分的回收率为0.95，试求： （1） 操作回流比、塔顶产品中易挥发组分的摩尔分率（2分）； （2） 塔底产品的流量和塔底产品中易挥发组分的摩尔分率(5分) ； （3）精馏段的液相负荷、提馏段的气相负荷（kmol/h）（2分）； （4） 最小回流比（4分）； （5） 提馏段操作线方程和q线方程（4分）； （6） 塔顶第2块理论板上升蒸汽的组成（4分）； （7） 若塔顶第1块实际板的液相默弗里板效率为0.7，求塔顶第2块实际板上升蒸汽的组成（4分）。 三、（20分）在一填料塔中，用含苯0.0001（摩尔分数，下同）的洗油逆流吸收混合气体中的苯。已知混合气体的流量为2400m3/h（标准状态），进塔气中含苯0.06，要求苯的吸收率为90%。该塔塔径为0.6m， 操作条件下的平衡关系为ye=24x，气相总传质单元高度为1.36m，实际操作液气比为最小液气比的1.3倍，洗油摩尔质量为170kg/kmol。试求： (1)　吸收剂用量（kg/h）及出塔洗油中苯的含量； (2)　气相总体积传质系数Kya； (3)　所需填料层高度，m； (4)　增大填料层高度，若其它操作条件不变，定性分析出塔气组成和塔底吸收液组成的变化情况，并图示操作线的变化。 四、（5分）以100kg纯溶剂与100kg含A、B的混合液进行单级萃取，从中抽提溶质组分A。已知原料混合物中的A的质量分数为0.3，操作条件下的物系平衡关系如图所示。 试求： (1) 萃取相及萃余相的量和组成。 (2) 为使萃取相中的溶质A组成升至最大所需的溶剂用量。 五、（10分）用常压连续干燥器干燥处理量为900 kg/h的湿物料，要求湿物料含水量由10%降至2%（均为湿基）。干燥介质为温度t0= 25 ℃，湿度H0= 0.011 kg/(kg干空气) 的新鲜空气。空气经预热器加热至t1= 110 ℃后进入干燥器，经过理想干燥过程后，在干燥器出口处空气的湿度为0.023 kg/(kg干空气)。试求： （1） 水分蒸发量及干燥产品量； （2） 干燥器出口处空气的温度以及新鲜空气的用量（m3/h）； （3） 预热器的加热量（不计热损失）； （4） 在t-H 图上定性表示出预热及干燥过程中空气状态的变化。 附： B卷 一、 1减小 2 恒定回流比,恒定产品组成 3 鼓泡 4 重非关键组分 5增大,减小 6 泡点、露点之间 7 扩散方向的浓度梯度 8 线性 9 小于1 10增大 11 0.71 12 远远大于, 减小, 减小 13减小 14气提,升温,降压(三写二) 15增大,不变 16 降低,不变