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1、1 2007-2008 学年第二学期2006 级 化学工程与工艺专业化工原理A 卷 参考答案及评分标准一、填空题（每空1 分，共 20 分）1. 均相液体混合物各组分挥发能力（度）的差异2. 简单蒸馏是一次部分气化与部分冷凝，而精馏则是多次部分气化与部分冷凝3. 五过冷液体小于4. 易挥发组分难挥发组分常规蒸馏方法5. 0.41 0.63 2.46 6. 难溶7. 升高降低8. 湿物料表面的湿分（水汽）分压大于干燥介质中的湿分（水汽）分压热量传递和质量传递9. 0.028 112.2 10. 化学吸收二、单项选择题（每小题2 分，共 20 分）1. C）2. A）3. A）4. C）5. A）
2、6. A）7. B）8. B）9. A）10. B ）三、简答题（每小题5 分，共 15 分）1. 由于设计或操作不当（1 分） ，诱发某一原因，使得气、液两相流动不畅（1 分） ，导致液层迅速积累，以致充满整个塔板之间的空间（ 1 分） ，破坏塔的正常操作，此现象称为液泛。根据液泛发生原因不同，可分为两种不同性质的液泛，过量液沫夹带液泛（ 1 分）和降液管液泛（1 分） 。2. 自由水分：湿物料中大于平衡含水量，有可能被湿空气干燥除去的那部分水分。（1 分）平衡水分：等于或小于平衡含水量，无法用相应空气所干燥的那部分水分。（1 分）结合水分：借化学力或物理化学力与固体结合的水分。固、液间结合
3、力较强。（1.5 分）非结合水分：只是机械地附着于固体表面或颗粒堆积层中的大空隙中（不存在毛细管力）的水分。固、液间结合力较弱。 （1.5 分）3. (1) 气液两相的摩尔流量沿塔高变化较大（1.5 分）高浓度气体吸收吸收量大，在不同塔截面上有不同qnL/qnG值。(2) 过程伴有显著的热效应（1.5 分）对于溶解热较大的操作，热效应大，不同塔截面处温度不等，从而使过程成为非等温吸收过程。(3) 传质系数不是常数，与浓度及流动状态有关。（2 分）四、蒸馏计算题（共20 分）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心
4、整理 - - - - - - - 第 1 页，共 4 页 - - - - - - - - - 2 1、（ 10 分）解：由精馏段操作线方程111RxxRRyDnn知2 分8 .01RR，解得R = 4 1 分172.01RxD，解得xD = 0.86 1 分将提馏段操作线方程与对角线方程y = x 联立xyxy018.03 .1解得 x = 0.06，即xw = 0.06 2 分因是泡点进料， q = 1，q 线垂直，两操作线交点的横坐标即是进料浓度，2 分将两操作线方程联立018.03.1172.08. 0 xyxy2 分解得 x = 0.38 即 zF = 0.38 2、（ 10 分）解：
5、已知 xn-10.41，xn0.28，全回流条件下yn+1xn0.28，ynxn-10.41 2 分第 n 块实际塔板的气相默弗里效率为1*1nnnnmVyyyyE1 分第 n 块实际塔板的液相默弗里效率为*11nnnnmLxxxxE1 分又49.028.0)147.2(128.047.2)1(1*nnnxxy2 分22.041.0)147.2(47.241.0) 1(*nnnyyx2 分所以619.028.049.028.041.01*1nnnnmVyyyyE1 分名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理
6、- - - - - - - 第 2 页，共 4 页 - - - - - - - - - 3 684.022.041.028.041.0*11nnnnmLxxxxE1 分五、气体吸收计算题（15 分）解： （1）丙酮的回收量和回收率根据 pVnRT，qnGpV/RT1013001500/（8314298） 61.33kmol/h 1 分已知 y10.05，y20.00263 回收量 61.33（y1-y2） 61.33（ 0.05-0.00263） 2.91kmol/h 1 分回收率 （ y1-y2）/y1（ 0.05-0.00263）/0.0594.71 分（2）操作液气比和吸收剂用量已知 x
7、10.0198，x20，根据全塔物料衡算，操作液气比4.200198.000263.005.02121xxyyqqnGnL，1 分吸收剂用量hkmolxxyyqqnGnL/19.1474.233.6121211 分（3）气相总体积传质系数y1y1-mx10.05-2 0.01980.0104 1 分y2y2-mx20.00263-2 00.00263 1 分00565. 000263.00104. 0ln00263.00104.0ln2121yyyyym38.800565.000263.005.021mOGyyyN1 分hHOGNOG8.38（G/Kya）1 分Kya8.38G/h 已知 h3
8、m，依据题意， GqnG/（0.7850.82） 61.33/（0.7850.82）122.07kmol/ （m2 h）1 分Kya8.38G/h8.38122.07/3341 kmol/ （m3 h）1 分（4）由于吸收因子AL/mG2.4/21.21，1 分如果填料层为无限高，塔顶出现平衡，1 分此时出塔气体的极限浓度为y2mx20 1 分依据全塔物料衡算，4.22121xxyyqqnGnL，名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 4 页 - - - - -
9、- - - - 4 出塔液体的极限浓度为00208.004 .2005.04 .22211xyyx1 分六、干燥计算题（10 分）解：已知 t025，H0H10.00755kg/kg 干空气，1 分I1125kJ/kg 干空气， t250（1）空气经预热后的温度根据焓的定义式I11.01t1+（2490+1.88t1）H0，1 分1251.01 t1+（2490+1.88t1） 0.00755 解得 t1103.71 分（2）比空气消耗量对于绝热干燥，空气在干燥器内为等焓过程，即I1I21 分I21.01t2+（2490+1.88t2）H2125 1.0150+（2490+1.8850）H21
10、25 解得 H20.0288 1 分比空气消耗量水干空气kgkgHHqqlmwmL/1 .4700755.00288.011122 分（3）干燥产品量对于绝热干燥PqmL（1.01+1.88H0） （t1-t0）1 分已知 900 kW900kJ/s，1 分900qmL（1.01+1.88 0.00755） （103.7-25）解得 qmL11.2kg 干空气 /s40320kg 干空气 /h 1 分名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 4 页 - - - - - - - - -