化工原理下册期末试题样卷及答案Word文件下载.docx

1、6、设计精馏塔时，已知原料为F,xF ,分离要求为xD 和xW ,加料热状态q已选定,今若选择较大的回流比R,则NT _, L/V_（增加,不变,减少） 7、萃取操作依据是_ _。选择萃12、某精馏塔的设计任务为：原料为F、xf，塔顶为xD，塔底为xW，若塔釜上升蒸汽量不变，加料热状态由原来的饱和蒸汽改为饱和液体，则所需理论板NT 。 （A）增加 （B）减少 （C）不变 （D）不确定13、在精馏塔设计计算中，当F、xF、R、D和W一定，并保持实际操作气速不变，而q值减小，则_ _。（A）精馏段塔径不变，提馏段塔径减小 （B）精馏段塔径增大，提馏段塔径不变（C）精馏段塔径减小，提馏段塔径增大 （

2、D）精馏段塔径减小，提馏段塔径减小14、在B-S部分互溶体系的单级萃取过程中，若加入的纯溶剂量增加而其它操作条件不变，则萃取液浓度_ _。 （A）增大 （B）下降 （C）不变 （D）变化趋势不确定15、温度为t0，湿度为H0，相对湿度为0的湿空气，经一间接蒸汽加热的预热器后，空气的温度为t1，湿度为H1，相对湿度为1，则_ _ _ （A） H0H1； （B）01； （C）H0 （D）01 。二、问答题（5分，每小题5分）1、操作中的吸收塔，若吸收剂入塔浓度x2降低，其他操作条件不变，试定性分析气体出塔浓度y2、液体出塔浓度x1的变化趋势。（可画图说明：NOG不变条件下，x1只能变小）2、精馏塔

3、在一定条件下操作，若回流液由饱和液体改为冷液时，其塔顶产品组成有何变化？为什么？3、提高干燥时气流速度而使恒速阶段的干燥速率增大时; xC值将会变大还是变小? 试从干燥机理加以分析。三、萃取计算题（10分） 用纯溶剂S进行单级萃取，xF =0.15（质量分率，下同），萃取相中A的浓度与萃余相中A的浓度相同，采用溶剂比S/F为1。试求：（1）选择性系数；（2）当溶剂用量为最少时的萃取液浓度。（设所涉及范围内分配系数kA均相同）四、干燥计算题（15分）在一常压气流干燥器中干燥某种湿物料，已知数据如下：空气进入预热器的温度为15湿含量为0.0073Kg水Kg绝干气，焓为35KJKg绝干空气；空气进干

4、燥器温度为90，焓为109KJ/Kg绝干气；空气出干燥器温度为；湿含量为0.023Kg水/Kg绝干气；进干燥器物料含水量为0.15Kg水/Kg绝干料；出干燥器物料含水量为0.01Kg水Kg绝干料；干燥器生产能力为237Kg/h（按干燥产品计）。 （1）绝干空气的消耗量（Kg绝干气/h）； （2）进预热器前风机的流量（3/s）； （3）预热器加入热量（KW）（预热器热损失可忽略）。附：湿空气比体积计算公式：vH=（2.8310-3+4.5610-3H）（t+273）五、吸收计算题（15分）在填料塔中，用纯吸收剂逆流吸收某气体混合物中的可溶组分A，已知气体混合物中溶质A的初始组成为0.05，通过吸

5、收，气体出口组成为0.02，溶液出口组成为0.098（均为摩尔分率），操作条件下的气液平衡关系为y = 0.5x，并已知此吸收过程为气膜控制，试求：（1）气相总传质单元数NOG；（2）当液体流量增加一倍时，在气量和气液进口组成不变的情况下，溶质A被吸收的量变为原来的多少倍？六、精馏计算题（20分）含苯0.5（摩尔分率，下同）、流量为1000kmol/h的苯甲苯混合液在一常压连续操作的精馏塔内进行分离。按工艺要求塔顶馏出液中苯含量不低于0.9，苯的回收为90%，泡点进料和泡点回流，且R=1.5Rmin，=2.5。（1）塔顶、塔底产品量D、W（kmol/h）及塔底产品浓度xW；（2）写出此操作条件

6、下的精馏段操作线方程；（3）写出此操作条件下的提馏段操作线方程；（4）若在塔操作中将上述进料浓度改为0.4，而维持F、q、R、D不变，能否达到分离要求？ 化工原理（下册）B卷试题评分标准及参考答案1、不变，增大 2、减小、增加 3、 4、降低，升高 5、2.08 6、减少，增大 7、溶液中各组分在溶剂中溶解度有差异、较强溶解能力、较高选择性、易于回收 8、 36 9、降低，升高，不变 10、0.0238、 101.69/100.69 11、A 12、AA 13、A 14、D 15、B1、L、G不变，HOG不变、NOG不变；又m不变，故 1/A 不变。由吸收因数法可知 不变，由此可知y2。 至于

7、x1的变化，则可用排除法判断：假设x1不变或变大，可见均与NOG不变相矛盾。因此，x1必变小。2、从泡点回流改为冷液回流时，xD 。其原因是：冷液回流至塔顶时，冷凝一部分蒸气，放出的潜热把冷液加热至塔顶第一板的饱和温度。冷凝部分中含难挥发组分较大，使气相易挥发组分增浓。同时，在塔顶回流比保持不变的条件下，增加了塔内的内回流，使得精馏段实际回流比增大，操作线向平衡线靠近，所需NT减少，这也有利于分离。3、xC 因为提高干燥时气流速度可导致等速阶段U0增加,随着U0,内部水分扩散不及的现象就可能提前来临,即x0。也就是:临界含水量x0随恒速阶段的干燥速率的增加而增大。三、萃取计算题（10分/7、3

8、，结果允许有误差）（1）作图法求解：连接xF、S两点，因为S/F=1，所以FS中点即为合点M。又，故过M作水平线RE即为连结线，连接SE、SR，并延长至，由图上可读出=0. 54，=0. 1 （2）设FS线与平衡线左交点为M，过M作水平线ME，则M即为S用量最少时的连结线。连结SE并延长至AB边上，得=0. 6（虚线位置）四、干燥计算题（15分，每小题5分）求绝干空气量V（考察X与w之间的关系） C 2 （1-2 ）=2 （1+X2 ）=237/（1+0.01）=234.7Kg绝干料/h C （X1 -X2 ）234.7（0.15-0.01）=32.9Kg/h V=W/（H2-H1）=32.9

9、/（0.023-0.0073）=2096Kg绝干气/h求风机流量L vH=（2.8310-3Ho）（to+273） =（2.8310-30.0073）（15+273） =0.825m3湿空气/Kg绝干气 LVH =0.8252096=1729.2m3/h=0.480 m3/S求预热器加入热量PP = V（1 0 ）2096（109-35） =155104KJ/h=43.08KW五、吸收计算题（15分/9、6）（1） 属低浓气体吸收 ,x2=0（2）L增大一倍时，因吸收过程为气膜控制，故Kya不变，HOG不变，所以NOG也不变。 而，则L增大一倍后，溶质A被吸收的量而原状况下溶质A被吸收的量六、精馏计算题（20分/6、6、6、2）（1）kmol/h（2）泡点进料，精馏段操作线方程：（3）精馏段操作线与q线交点d坐标为：故提馏段操作线方程为：即 （4） xD 不能达到分离要求。此题可图解说明