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1、2007-2008学年第二学期2006 级 化学工程与工艺专业化工原理B 卷 参考答案及评分标准一、填空题（每空1 分，共 20 分）1. 难溶2. 空气的湿球温度3. 容易分离4. 塔顶有液相回流塔底有上升蒸气5. 0 yn+1xn 6. 气相液相吸收7. 化学吸收8. 液相侧的传质阻力9. 增高降低10. 气液相摩尔流量近似不变按等温吸收过程处理11. 厢式干燥器气流干燥器流化床干燥器（或沸腾床干燥器）或喷雾干燥器二、单项选择题（每小题2 分，共 20 分）1. B）2. C）3. C）4. D）5. A）6. B）7. D）8. B）9. B）10. C）三、简答题（每小题 5 分，共
2、15 分）1. 简单蒸馏是一次部分气化与部分冷凝（1.5 分），只能用于混合物的初步分离（1 分）。而精馏则是多次部分气化与部分冷凝（1.5 分） ，可以得到高纯度的产物（1 分）。2. 从质量传递的角度看，吸收过程可以看作由三个步骤组成：（1） 溶质从气相主体传递到气-液相界面，即气相内的物质传递；（1.7 分）（2） 溶质在相界面上的溶解， 由气相转入液相， 即界面上发生的溶质溶解过程； （1.6 分）（3） 溶质从相界面传递到液相主体，即液相内的物质传递。（1.7 分）3.自由水分和平衡水分的划分依据的是平衡含水量（1 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为
3、自由水分。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为平衡水分。自由水分和平衡水分的划分除与物料有关外，还决定于空气的状态（ 1.5 分） 。结合水和非结合水的划分依据是固、液结合力的强弱（1 分） ，借物理化学力与固体结合的水分为结合水分，固、液间结合力较强。而只是机械地附着于固体表面或颗粒堆积层中的大空隙中的水分为非结合水分，固、液间结合力较弱。结合水和非结合水的划分仅决定于固体物料本身的性质，与空气状态无关（1.5 分） 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - -
4、 第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - - 四、蒸馏计算题（共20分）1、 （10 分）解：由精馏段操作线方程111RxxRRyDnn知，2 分723.01RR，解得 R = 2.61 1 分263.01RxD，解得 xD = 0.949 1 分将提馏段操作线方程与对角线方程y = x 联立xyxy0187.025.1解得 x = 0.0748，即 xw = 0.0748 2 分因是露点进料， q = 0，q 线水平，两操作线交点的纵坐标即是进料浓度，2 分将两操作线方程联立0 1 8 7.02 5. 12 6 3. 07 2 3.0 xyxy解得 y = 0.649，即 z
5、F = 0.649 2 分回流比是 2.61，馏出液、釜残液和原料液的组成分别为0.949、 0.0748和 0.649。2、（10 分）解：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 分名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - 第 n 块实际塔板的液相默弗里效率为*11nnnnmLxxxxE1 分
6、又493.028.0)15.2(128.05 .2)1(1*nnnxxy2 分218.041.0)15.2(5 .241.0)1(*nnnyyx2 分所以610.028.0493.028.041.01*1nnnnmVyyyyE1 分677.0218.041.028.041.0*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/RT1013001800/（8314298）73.6kmol/h 1 分已知 y10.05，y20.00263 回收量 73.6（y1-y2）73.6（0.05-0.00263 ）3.49kmol
7、/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 x10.0198，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/64.1764.26.7321211 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. 0ln00263.00104.0ln2121yyyyym38.8005
8、65.000263.005.021mOGyyyN1 分名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - hHOGNOG8.38（G/Kya）1 分Kya8.38G/h 已知 h6m，依据题意， GqnG/（0.78512）73.6/（0.78512）93.76kmol/（m2 h）1 分Kya8.38G/h8.3893.76/6130.9 kmol/（m3 h）1 分（4）由于吸收因子 AL/mG2.4/21.21，1 分如果填料
9、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，出塔液体的极限浓度为00208.004.2005.04.22211xyyx1 分六、干燥计算题（共10分）解： （1）水分蒸发量已知 w10.4，w20.05，qm12000kg/h0.556kg/s 水分蒸发量skgwwwqqmmw/205.005.0105.04 .0556.0122112 分（2）干空气消耗量已知 H0H10.009，1 分理想干燥过程，在干燥器中空气焓恒定，I1I2 1 分1.01t1+（2490+1.88t1）H11.01t2+（2490+
10、1.88t2）H2将 t1120，t240代入上式，1.01 120+（2490+1.88 120） 0.0091.01 40+（2490+1.88 40）H2解得 H20.041 kg水/kg 干空气1 分干空气消耗量skgHHqqmwmL/41.6009.0041.0205.012干空气2 分（3）干燥产品量qm2qm1-qmW0.556-0.2050.351 kg/s 1 分（4）风机的风量新鲜空气的湿比体积名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - 干空气kgmtHH/842.027320273)009.0244.1773.0(273273)244.1773.0(31 分新鲜空气的体积流量为qvqmLH6.41 0.8425.40m3/s 1 分名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - -