(完整word版)07-08化工原理下试卷A答案.pdf

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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)6.A)7.B)8.B)9.A

2、)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、液间结合力较强。(1.5 分)非结合水分:只是机械地附着于固体表面

3、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)精品资料-欢迎下载-欢迎下载 名师归纳-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

4、,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: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)1

5、47.2(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 分精品资料-欢迎下载-欢迎下载 名师归纳-第 2 页,共 4 页 -文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J

6、9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文

7、档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ

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9、K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 H

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11、0J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5

12、ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B13 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

13、 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/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

14、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,精品资料-欢迎下载-欢迎下载 名师归纳-第 3 页,共 4 页 -文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V

15、5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V

16、9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B

17、1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:

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20、 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3

21、Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B14 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

22、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)H2125 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 qm

23、L11.2kg 干空气/s40320kg 干空气/h 1 分精品资料-欢迎下载-欢迎下载 名师归纳-第 4 页,共 4 页 -文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J8V5 ZQ8V9J9X2B1文档编码:CQ10K1X8K6Q4 HM4B3Y10J

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