化工原理试卷

发布 2022-02-07 04:57:28 阅读 1114

一.填空题 (20 分)

1.“相对湿度、绝热饱和温度、**温度、湿球温度”中与空气湿度无关:

2.两组份的相对挥发度越小,则表示分离该物系越二元溶液连续精馏计算中,进料热状态的变化将引起平衡线、操作线与q线中哪几条线的变化和。

3.某精馏塔在操作时,加料状态由原来的饱和液体进料改为冷液体进料,且保持f、xf,r、d不变,则此时xd

xwvl增大、减小、不变)。

4.对一定操作条件下的填料吸收塔,如将塔填料增高一些,则塔的传质单元高度hog传质单元数n og增加、减少,基本不变)

5.吸收过程计算中,其中传质单元数是表示的参数,而传质单元高度是表示的参数。

6.混合溶液被加热到第一个气饱时的温度为 ,气体被冷却到出现第一滴液珠时的温度为 。

7.在吸收操作中,对溶解度很大的气体属控制,对难溶气体则属控制。

8.精馏过程设计时,增大操作压强,则相对挥发度塔顶温度 ,塔底温度。

增大,减小,不变,确定)

9. 已知在常压及25℃下水份在某湿物料与空气之间的平衡关系为:相对湿度φ=100%时,平衡含水量x* =0.

02k**/kg绝干料;相对湿度φ= 40%时, 平衡含水量 x* =0.007 k**/kg绝干料。现该物料含水量为0.

23k**/kg绝干料, 令其与25℃, 40%的空气接触, 则该物料的自由含水量为 k**/kg绝干料, 结合水含量为 k**/kg绝干料。

二.选择题 (20分)

1. 某混合气与溶液接触,已知该物系的平衡方程为ye=1.0 x,当溶液中溶质含量为0.04(摩尔分率,下同),气相中溶质含量为0.05,该过程为。

a. 吸收b. 解吸c. 平衡 d. 无法确定。

2.气体吸收过程, 当操作压力增加,亨利常数m 将 , 吸收速率将 。

a. 增加 b. 减少 c. 不变 d. 不能确定

3.下述说法中错误的是。

a. 板式塔内气液逐级接触,填料塔内气液连续接触;

b. 精馏用板式塔,吸收用填料塔;

c. 精馏既可以用板式塔,也可以用填料塔;

d. 吸收既可以用板式塔,也可以用填料塔。

4.下列单元操作不属于传质过程的是。

a.蒸发 b. 蒸馏c. 吸收d. 干燥。

5.如图所示的几种进料情况的q线,表示为泡点进料的为__

a.线 1b. 线 2

c.线 3d. 线 4

6. 在**法求理论塔板数过程中,如进料浓度发生变化,将使。

a.平衡线发生变化 b. 操作线斜率发生变化。

c. q线斜率发生变化 d. 以上都不变。

7. 某精馏塔精馏段板数为n1层,提馏段理论板数为n2层,现因设备改造,提馏段板数增加,精馏段板数不变,且f、xf、q、r、v等均不变,则此时___

a. xw减小, xd增加 b. xw减小, xd不变。

c. xw减小, xd减小 d. xw减小, xd的变化视具体情况而定。

8.已知物料的临界自由含水量为0.2k**/kg绝干物料,空气的干球温度为t,湿球温度为tw,**为td。

现将该物料自初始自由含水量x1=0.45k**/kg绝干物料,干燥至自由含水量x2=0.1k**/kg绝干物料,则干燥物料表面温度tm:

__a) tm>tw (b) tm=t (c) tm=td (d) tm=tw

9. 流率为800kmol/h 组成为0.4的二元理想溶液精馏分离,要求塔顶产品组成达到0.

7,塔底残液组成不超过0.1,泡点进料,回流比为2.5。

要使塔顶采出量达到500 kmol/h,应采取措施___

a) 增加塔板数;(b)加大回流比;(c)改变进料热状况;(d)增加进料量。

10.气流干燥器一般是在瞬间完成的,故气流干燥器最适宜干燥物料中的。

a. 自由水分;b. 平衡水分 c. 结合水分 d. 非结合水。

三.问答题 (10分)

1.详细介绍膜分离过程中的浓差极化想象 (现象介绍,发生原因,并推导浓差极化比与透过速率的数学公式),及其影响。

四.计算题 (50分)

1)(10分). 在填料吸收塔中,用清水处理含so2的混合气体,进塔气体中含有so2为7.8%(摩尔%),其余为惰性气体。

吸收剂用量比最小吸收剂用量大65%,要求每小时从混合气体中吸收2000 kg的so2,在操作条件下,气液的平衡关系为y= 26.7x。计算每小时吸收剂用量为多少kmol?

(so2的分子量为64)。

2)(20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数为0.4,进料为饱和蒸气,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yn+1 = 0.75xn + 0.

2375, 塔顶产品中易挥发组分的**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数;(2) 塔底产品的流量和塔底产品中易挥发组分的摩尔分数;(3) 精馏段的气相负荷、提馏段的气相负荷;(4)最小回流比;(5)提馏段操作线方程和q线方程;(6)塔顶第2块理论板上升蒸气的组成;

(3) (6分)用单级接触萃取以s为溶剂,由a、b溶液中萃取a物质。原料液质量为100kg,其中a的质量分数为45%,萃取后所得萃余相中a的含量为10%(质量分数)。溶解度曲线和辅助线如图所示。

求:(1)所需萃取剂用量;要求将解题过程需要的线和符号在图上画出来;(2)所得萃取相的组成。

4). 14分) 在一连续干燥器中盐类结晶,每小时处理湿物料为1000 kg,经干燥后物料的含水量由40%减少至5%(均为湿基),以热空气为干燥介质,初始湿度h1为0.009 k**/kg绝干气,离开干燥器时湿度h2为0.

039 k**/kg绝干气,假定干燥过程中无物料损失,试求:

1)水分蒸发量w(k**/h);

(2)空气消耗量l(kg绝干气/h),原湿空气消耗量l′(kg原空气/h);

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