中國(guó)石油大學(xué)化工原理試卷.pdf

2011 2012 學(xué)年第二學(xué)期 化工原理 2 2 試卷 專業(yè)班級(jí) 化學(xué)工程與工藝專業(yè) 級(jí) 班 姓 名 學(xué) 號(hào) 開課系室 化學(xué)工程學(xué)院化學(xué)工程系 考試日期 2012 年 6 月 3 日 題 號(hào) 一 二 三 四 五 總分 得 分 閱卷人 B 卷 1 一一 填空選擇題填空選擇題 每每空空 1 分分 共共 30 分分 1 雙組分氣體 A B 在進(jìn)行穩(wěn)定分子擴(kuò)散時(shí) JA及 NA分別表示在傳質(zhì)方向上某 截面溶質(zhì) A 的分子擴(kuò)散通量與傳質(zhì)通量 當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)為單向擴(kuò)散時(shí) B 為停滯 組分 則有 A J B J A N B N 填 或 2 液膜控制 吸收過程的條件是 A 易溶氣體 氣膜阻力可忽略 B 難溶氣體 氣膜阻力可忽略 C 易溶氣體 液膜阻力可忽略 D 難溶氣體 液膜阻力可忽略 3 在逆流吸收塔中 用清水吸收混合氣中溶質(zhì)組分 其液氣比 L V 為 2 7 平 衡關(guān)系可表示為 Y 1 5X X Y 為摩爾比 溶質(zhì)的回收率為 90 則液氣比與 最小液氣比的比值為 A 1 5 B 1 8 C 2 D 3 4 某低濃度氣體吸收過程 已知 相平衡常數(shù) m 2 氣膜和液膜體積吸收系數(shù) 分別為 43 y 2 10 k akmolms 3 x 0 4 k akmolms 則該吸收過程為 膜阻力控制 氣膜阻力占總阻力的百分?jǐn)?shù)為 該氣體 為 溶氣體 5 某低濃度氣體吸收塔 相平衡關(guān)系 Y mX 逆流操作 用清水吸收混合氣中 A 組分 若 L V T P 均不變 KYa 不變 進(jìn)口氣體的濃度 Yb增加 則 尾 氣濃度 吸收率 填 增加 減小 或 不變 6 間歇精餾的操作主要分為兩類 的操作和恒塔頂產(chǎn)品組成的操 作 對(duì)于恒定塔頂產(chǎn)品組成的間歇精餾過程 其回流比 7 寫出萃取操作中對(duì)萃取劑的主要要求中的四項(xiàng) 1 2 3 4 8 在進(jìn)行連續(xù)精餾操作過程中 隨著進(jìn)料過程中輕組分組成減小 塔頂溫度 塔底釜?dú)堃褐休p組分組成 9 當(dāng)精餾塔操作壓力降低時(shí) 物系的相對(duì)揮發(fā)度會(huì) 此時(shí)若 其它操作條件不變 塔頂餾出液組成將 10 對(duì)一多級(jí)錯(cuò)流萃取過程 已知 S 與 B 不互溶 且在操作范圍內(nèi)分配系數(shù) K 可視為常數(shù) 萃取因數(shù) 1 5 使用純萃取劑 若已知原料的組成為 XF 0 4 最終萃余相的組成為 XN 0 05 則所需的理論級(jí)數(shù)為 11 擬用溶劑 S 對(duì) A B 液相混合物進(jìn)行萃取分離 若以 YA YB及 XA XB表示組 分在平衡時(shí)萃取相及萃余相中的質(zhì)量分率 則只當(dāng) 時(shí)才 能進(jìn)行分離 12 某精餾塔塔頂上升蒸汽組成為 y 溫度為 T 經(jīng)全凝器冷凝到泡點(diǎn)溫度 t 部 分回流液入塔 其組成為 x 則 y x T t 2 13 影響板式塔泛點(diǎn)速度的因素有 等 14 寫出常見的三種塔板的名稱 和 15 為防止板式塔塔板上操作時(shí)產(chǎn)生較大的液面落差 可以采取的措施有 或 二二 問答題問答題 每題每題 5 分分 共共 20 分分 1 簡(jiǎn)述雙膜理論的基本觀點(diǎn) 2 一精餾塔用以分離某二元理想混合液 進(jìn)料量為 F 組成 xF 泡點(diǎn)進(jìn)料 經(jīng) 過 N 塊理論板分離后在塔頂 塔底分別得到組成為 xD xW的產(chǎn)品 現(xiàn)分別采取 冷液進(jìn)料 將料液預(yù)熱至汽液混合狀態(tài)后進(jìn)料 試分析對(duì)于改變后的進(jìn)料熱 狀況 能否采取調(diào)節(jié)回流比的方法達(dá)到同樣的分離要求 3 3 對(duì)均相液體混合物的分離 與精餾操作相比 萃取流程更加復(fù)雜 請(qǐng)說明在 哪幾種情況下宜采用萃取操作 4 畫出塔板的負(fù)荷性能圖 標(biāo)明各條線的名稱 并分析在板式塔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中 哪些因素考慮不周時(shí) 易發(fā)生降液管液泛現(xiàn)象 舉出三個(gè)原因 4 三三 15 分分 某苯 甲苯二元精餾塔 精餾段有一塊理論板 提餾段僅設(shè)有再 沸器 處于泡點(diǎn)下的進(jìn)料與離開第一層板的液相一起進(jìn)入再沸器 經(jīng)平衡汽化一 部分后剩下液相作為塔底產(chǎn)品抽出 已知進(jìn)料中含苯 40 摩爾 摩爾流率為 100 hkmol 要求塔頂產(chǎn)品中含苯不低于 70 摩爾 回流比為 2 操作條件下 的相對(duì)揮發(fā)度可取為 2 4 試求 1 相平衡方程 2 操作線方程 3 塔頂 塔底產(chǎn)品組成 4 塔頂 塔底產(chǎn)品流率 5 四四 20 分分 在一逆流填料吸收塔中 用清水吸收混合氣中的丙酮 氣體處 理量為 2240m3 h 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài) 已知混合氣中含丙酮05 0 摩爾分率 下同 操作條件下的平衡關(guān)系為1 6YX 要求丙酮回收率為 95 吸收劑用量為最小 吸收劑用量的 1 5 倍 試求 1 塔頂液相噴淋量為多少 以 kg h 計(jì) 2 塔底液相中丙酮的含量 b x 3 若此時(shí)塔的氣相總傳質(zhì)單元高度 HOG 0 8m 填料層高度應(yīng)為多少 4 若將丙酮回收率的回收率提高至 98 塔頂液相噴淋量應(yīng)增加多少 以 kg h 計(jì) 6 五五 15 分分 用水從醋酸 異丙醚混合液中提取醋酸 原料液中醋酸的質(zhì)量分 率為 0 3 處理