化工原理下冊期末考試試卷及答案A

新鄉(xiāng)學(xué)院2011—2012學(xué)年度第一學(xué)期

《化工原理》期末試卷卷

A8.吸收過程中的總阻力可表示為_L=_L+_L,其中_L表示

課程歸屬部門：化學(xué)與化工學(xué)院試卷適用范圍：09化學(xué)工程與工藝（本科）Kc,hHkL-----------------------

,當(dāng)H-1可忽略，則該過程近似為控制。

%

9.在常壓下，4=0.2（摩爾分?jǐn)?shù)，下同）的溶液與）％=0.15的氣體接觸，已知

njp：

*的機=2,此時將發(fā)生

10.在分離乙醇和水恒沸物時，通常采用精儲，加入的第三組分

無水乙醇從塔（頂、底）引出。

11.塔的負(fù)荷性能圖中包括5條線條線包圍的區(qū)域表示

N1.吸收操作是依據(jù)，以達(dá)到分離均相

12.全回流操作時回流比R等干___,精鐳段操作線方程為________.

氣體混合物的目的。

13.板式塔漏液的原因是，溢流堰的作用。

2.干燥速率曲線包括：恒速干燥階段和階段。2恒諫干燥階段,物

14當(dāng)空氣相對濕度=98%時.則空氣的濕球溫度上、干球溫度t、露點溫度

料的表面溫度等于空氣的溫度，所干燥的水分為水分。

td之間的關(guān)系為。

至X

宓FD

翳噴兩崛朝螂嘛鯽得漏胴蝌颯b=2.0,在金阻流下，從塔頂往下數(shù)對

3.二元理想物系精循塔設(shè)計，若x、、xwa一定，將飽和液體進料改

麗~評卷人二、選擇題（每題2分，共30分）

為飽和蒸汽進料,則最小回流比，若在相同回流比下,所需的理論板

數(shù)，塔釜熱負(fù)荷，塔頂冷凝器熱負(fù)荷_______.

4.已知精南段操作線方程y=0.75x+0.2,則操作回流比t,微出液組成

XD=;提窗段操作線方程y=1.3x-O.O21,則X”=

1.在恒定干燥條件下將含水20%（干基，下同）的濕物料進行干燥，開始時

5.若x*-x近似等于XLX,則該過程為控制。干燥速度恒定，當(dāng)干燥至含水量為5%時，干燥速度開始下降，再繼續(xù)

6.用純?nèi)軇┠媪魑?，已知qn,i/qn.、，=m,回收率為0.9,則傳質(zhì)單元數(shù)NOG=

干燥至物料衡重，并設(shè)法測得此時物料含水量為0.05%,則物料的臨界

含水量為（），平衡含水量（）.

7.蒸儲在化工生產(chǎn)中常用于分離均相混合物，其分離的依據(jù)是根據(jù)（A）5%（B）20%（C）0.05%（D）4.95%

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2.達(dá)到指定分離程度所需理論板層數(shù)為10（包括再沸器），若全塔效率為50%,夾帶線（）,根線（）。

則塔內(nèi)實際板數(shù)。A.上移B.下移C.不變

A.20B.18C.1612.精儲中引入回流，下降的液相與上升的汽相發(fā)生傳質(zhì)使上升的汽相易揮發(fā)組

分濃度提高，最恰當(dāng)?shù)恼f法是。

3.濕空氣經(jīng)預(yù)熱后，空氣的焰增大，而.

A液相中易揮發(fā)組分進入汽相；

A.H、0都升高B.H、°都降低C.〃不變，0降低

B汽相中難揮發(fā)組分進入液相；

4.下列各組參數(shù)中，哪一組的兩個參數(shù)是相互獨立的。

C液相中易揮發(fā)組分和難揮發(fā)組分同時進入汽相，但其中易揮發(fā)組分較多；

A.H、pB.H>td

D液相中易揮發(fā)組分進入汽相和汽相中難揮發(fā)組分進入液相必定同時發(fā)生。

C.I、twD.t、H

13.某含乙醇12.5%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的乙醇水溶液，其所含乙醇的摩爾比為

5.在恒定干燥條件下用熱空氣干燥某物料，當(dāng)干燥速率降為零時，物料中剩余

的水分是：。

A.0.143B.0.0559C0.0502D.0.0529

A.自由水分B.結(jié)合水C.非結(jié)合水D.平衡水分

14.在精微塔中（理想物系）相鄰兩層塔板（從上往下數(shù)）上取三個樣品y,,、yn+1

6.氣、液組成相同的兩組成混合物，泡點溫度1和露點溫度t2的關(guān)系是—

、Xn.試判斷如下兩種操作方式中哪個分析結(jié)果正確：全回流（）,部分回

流（）.

A.tj>t2B.tl<t2C.tl=t2

B.=x?C.y?）x?）y^D.y"。％〉與

7.在穩(wěn)定操作的吸收塔內(nèi)，任意截面上的傳質(zhì)速率NA..

A.相等B.不等15.萃取劑的加入量應(yīng)使原料與萃取劑的和M位于,

8.推動力（Y-Y*）與吸收系數(shù)__對應(yīng)。A.溶解度曲線上方區(qū)B.兩相區(qū)C.任何位置均可

A.KcB.KvC.KXD.kG

9.填料塔的正常操作區(qū)域為。得分評卷人

三、計算題（40分）

A.載液區(qū)B.液泛區(qū)C恒持液量區(qū)D任何區(qū)域

10.二元溶液連續(xù)精微計算中，進料熱狀態(tài)的變化將引起以下線的變化。

1.用通風(fēng)機將干球溫度26仁、焰/0=66kJ/kg絕干氣的新鮮空氣送入預(yù)熱器，

A平衡線B操作線與q線C平衡線與操作線D平衡線與q線

預(yù)熱到G=12O"C后進入連續(xù)逆流操作的理想干燥器內(nèi)，空氣離開干燥器時

11.在板式塔設(shè)計中，加大板間距，負(fù)荷性能圖中有關(guān)曲線的變化趨勢是，霧沫

相對溫度為52℃o濕物料由含水量w,=0.015被干燥至含水量w2=0,002，每

本試卷共12頁第3頁本試卷共12頁第4頁

小時有9200kg濕物料加入干燥器內(nèi)。

試求（1）完成干燥任務(wù)所需的新鮮空氣量kg/h；（8分）

（2）預(yù)熱器的加熱量（2分）

2.在連續(xù)操作的精鐳塔中分離兩組分理想溶液。原料液流量為50kmol/h,要

求儲出液中易揮發(fā)組分的回收率為94%。已知精儲段操作線方程為y

0.75田0.238；q線方程為y=2-3x,相對揮發(fā)度a=2.0。

試求：（1）操作回流比及儲出液組成

（2）進料熱狀況參數(shù)及原料的總組成

（3）

（4）從塔頂往下數(shù)第二層理論板下降的液相組成。（16分）

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10.恒沸，苯，底。

11.塔正常操作范圍。

12.無窮大,y=x.

13.氣速過小，保持塔板上有一定的清液層。

3.在一直徑為0.8m的填料塔內(nèi)，用清水吸收某工業(yè)廢氣中所含的二氧化硫氣14.干球溫度（大于等于）濕球溫度（大于等于）露點溫度。

體。己知混合氣的流量為45kmol/h,二氧化硫的摩爾分?jǐn)?shù)為0.032。操作條件15.0.46,0.3

下氣液平衡關(guān)系為r=34.5X,氣相總體積吸收系數(shù)為0.0562kmol/（m3?s）。二、選擇題（每題2分，共30分）

1-5、AC,BCDD

若吸收液中二氧化硫的摩爾比為飽和摩爾比的76%,要求回收率為98%。

6-10、CBBAB

求：（1）水用量（5分）

11-15、AA,D,D,BA,B

（2）吸收塔操作線方程（3分）

三、計算題（40分）

（3）填料層高度（6分）

1.解：（1）新鮮空氣耗量

新鄉(xiāng)學(xué)院2011-2012學(xué)年第一學(xué)期期末考試卬15

X,=——=—-—kgkg用=0.01523kgkgfff

1—W1100—1.5

《化工原理》試題標(biāo)準(zhǔn)或參考答案及評分標(biāo)準(zhǔn)（A卷）

0.2

適用范圍：09化工工藝kgkg用=0.002kgkgftf

答案1—卬2100-0.2

一、填空（每題1分，共30分）

絕干物料流量

1.各個組分的溶解度不同。

G=G,0-w,)=9200(1-0.015)kgh=9062kgfffh

S2.降速，濕球，非結(jié)合水。

.W=G(X,-X)=9062(0.01523-0.002)kg-h=l19.9kgfh

S3.變大，變大，減小，不變。2

4.3,0.8,0.07.根據(jù)％=26'C、/()=66kJ/kg絕干氣，求出=0.0157kg/kg絕干氣

5.液膜。

根據(jù)L=120'C、H[=%=0.0157,求出人=163.8kJ/kg絕干氣

6.

7.均相液體，組分的揮發(fā)度不同。理想干燥器，所以aM/iMlGSSkJ/kg絕干氣

8.氣膜阻力，很小，氣膜。/,=(1.01+1.88/%+2490W,=163.8kJkgffi

9.解吸。

將溫度2代入上式求濕度H2=0.04326kg/kg絕干氣

本試卷共12頁第7頁本試卷共12頁第8頁

3

絕干空氣消耗量3.解：匕=%='232=00331

119.91一,1-0.032

L=----------------------kgh=4351kgh

0.04326-0.0157&&

匕二匕(1-0)=0.0331x(1-0.98)=0.000662

新鮮空氣消耗量

4=LQ+”。)=4351Q+0.0157)kgftffh=4419kgX*=上-。。331=9.594x10-4

m34.5

(2)預(yù)熱器的加熱量X,=0.76X,*=0.76x9.594x1=7.291xl0-4

Q=￡(/,-/)=4351(163.8-66)kJh=425528kJh=118.2kW

P0惰性氣體的流量為

2.解：(1)操作回流比及儲出液組成由題給條件，得q,,y=45x(一0.032)kmolh=43.56kmolh

-^―=0.15R-^―=0.238水的用量為

R+lR+1

%.V(匕-%)43.56x(0.0331-0.000662)………

解得R=3，XD=0.952/L=-----------------=-------------；---------kmolh=1.938x10kmolh

X,-X27.291x10-0

(2)進料熱狀況參數(shù)及原料液組成由于

=1.938xl03x18kgh=3.488xl04kgh

求填料層高度

/v_43.56/3600

m=0.429m

解得q=0.75(氣液混合進料)，XF=0.5K、aQ-0.0562x0.785x()g

(3)△K=匕一匕*=0.0331—34.5x7.291x1()7=0.00795

AK=K-K*=0.000662-34.5x0=0.000662

0.94x50x0.5

=-----------=--------------------kmol/h=24.