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1、化工原理（下）期末考试试卷化工原理（下）期末考试试卷一、选择题：（每题2分，共20分）1.低浓度难溶气体吸收，其他操作条件不变，入塔气量增加，气相总传质单元高度HOG、出塔气体浓度y2、出塔液体浓度x l将会有_ A 变化。A HOG 3 y2 t,x l t B HOG t,y2 t,x l IC HOG t,y2 I,x l I D HOG I,y2 t,x l I2.在吸收塔某处，气相主体浓度y=0Q 25,液相主体浓度x=0.01,气相传质分系数ky=2km ol/m 2h,气相总传质系数Ky=1.5kmol/m2h,则该处气液界面上气相浓度y i应为_B。平衡关系y=0.5XoA.0
2、.02 B.0.01 C.0.015 D.0.0053.下述说法中正确的是_B oH?*p?pHkL iA.气膜控制时有：，kG*p?pi B气膜控制时有：ll?HkL,kGlH?*ckG C液膜控制时有：？ci,kLlH?kG D液膜控制时有：c?ci,kL4.进行萃取操作时，应使溶质的分配系数D loA等于B大于C小于D都可以。5.按饱和液体设计的精储塔，操作时D/F、R等其它参数不变，仅将料液改为冷液进料，则馆出液中易挥发组分浓度A,残液中易挥发组分浓度。A提高，降低；B降低，提高；C提高，提高；D降低，降低6.某精储塔的理论板数为1 7块（包括塔釜），全塔效率为0.5,则实际塔板数为J
3、 块。A.30 B.31 C.32 D.347.在储出率相同条件下，简单蒸储所得播出液浓度A平衡蒸锵。A高于；B低于；C等于；D或高于或低于8.指出“相对湿度，绝热饱和温度、露点温度、湿球温度”中，哪一个参量与空气的温度无关 B共3页 化工原理试题A相对湿度 B露点温度 C干球温度 D绝热饱和温度9.已知某湿空气的干球温度和湿球温度，则利用焰一湿图不能直接获得该湿空气的 DA湿度 B烙 C露点 D比体积1 0.下面关于相对湿度的说法中不正确的是：CA总压一定时，湿空气的水汽分压越大则相对湿度越大；B相对湿度等于零时意味着该空气中不含水分；C相对湿度等于1时意味着该空气不能再容纳水分；D相对湿度
4、越大，则该空气的未饱和程度越大二、填空题：（每题2分，共20分）1 1.双膜理论的要点是：界面上汽液平衡_、_ 阻力集中于有效膜内1 2.计算吸收塔的填料层高度，必须运用如下三个方面的知识关联计算:平衡线、操作线、传质系数。1 3.气体吸收计算中表示设备（填料）效能高低的一个量是_ 传质单元高度1 4.温度升高，萃取溶解度曲线面积将减小（增大，减小，不变，不确定）1 5.塔顶蒸汽先进入分凝器，再进入全凝器，储出液组成为0.95（摩尔分率），若相对挥发度为2.5,回流液浓度为_0.88 o1 6.精帽塔正常操作中存在着_液泛、漏液、雾沫夹带等与设计意图相违背的现象。1 7.设计精储塔时，已知原料
5、为F,XF,分离要求为XD和XW,加料热状态q已选 定，今若选择较大的回流比R,则N T _减少_,L/V 增加?（增加，不变,减少）1 8.湿空气在进入干燥器之前进行预热的目的，一是为提高一湿空气温度 以增加湿空气与湿物料之间的传热速率；二是为降低 湿空气相对温度，以增大湿空气的吸湿能力。19.恒速干燥阶段为_ 表面气化 控制，此阶段的干燥速率与_含水量 关系很小，主要取决于 物料表面水分气化速率20.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6=100%时，平衡含水量x*=0.02kg水/kg绝干料；相对湿度6=40%时，平衡含水量x*=0.007kg水/kg绝干料。
6、现该物料含水量为0.23kg水/k g 绝干料，令其与25,6=40%的空气接触，则该物料的自由含水量_0.223 kg水/kg绝干料，结合水含量为_0.02 kg水/kg绝干料。三、计算题（每题1 5分 共 60分）23.一填料塔用清水逆流吸收混合气中的有害组分A o 已知操作条件下气相总传共 3 页 化工原理试题质单元高度为1.5m,进塔混合气组成为0.04（A 的摩尔分率，下同），出塔尾气组成为0.0053,出塔水溶液浓度为0.01 28,操作条件下平衡关系为Y=2.5X。试求：（1）液气比为最小液气比的多少倍？（2）所需填料层高度？（3）若气液流量和初始组成不变，要求尾气浓度降至0.0
7、033,求此时填料层高度为若干米？22.在连续精储塔中分离两组分理想溶液。已知原料液组成为0.6（摩尔分数，下同），储出液组成为0.9,釜残液组成为0.02。泡点进料。（1）求每获得lkmol/h微出液时的原料液用量F；（2）若回流比为1.5,它相当于最小回流比的多少倍？（3）假设原料液加到加料板上后，该板的液相组成仍为0.6,求上升到加料板上的气相组成。（物系的平均相对挥发度为3）23.在恒定干燥条件下的箱式干燥器内，将湿染料由湿基含水量45%干燥到3%,湿物料的处理量为8000 kg湿染料,实验测得:临界湿含量为30%,平衡湿含量为1%，总干燥时间为28h。试计算在恒速阶段和降速阶段平均每
8、小时所蒸发的水分量。24.如图示的精微塔由一只蒸储釜及一层实际板所组成，只有提微段,没有精储段。料液由塔顶加入，泡点进料，L=F,V=D,XF=0.2（摩尔分率，下同），今测得塔顶易挥发组分的回收率为8 0%,且 X D=0.3,系统相对挥发度a=3.0。设蒸储釜可视为一个理论板。试求：（1）残液组成x W；（2）该层塔板的液相默夫里板效率E ML。提示：E ML=（X-l-X）/（Xn-l-Xn*）=（XF-x 1）/（XF-X1*）D,XD1 W,XW蒸储釜共 3 页 化工原理试题三.计算题（每题1 5分 共 60分）21 解22 解：（1）求当 D=lkmol/h 时 F 为多少?已知
9、xF=0.6,xD=0.9,xW=0.02,D=lkmol/h F?D?W?1?W?xF?D?xD?W?xW（2 分）代入已知量可得：0.6?l?W?l?0.9?0.02W 可求出?0.6?0.02?W?0.9?0.6?0.3,解出 W=0.52kmol/h,F=1.52kmol/h。（2 分）（2）求 R/Rmin,已知?m?3泡点进料q=l,则 xq=xF=0.6（1 分），由气液平衡方程：共 4 页 化工原理参考答案?m?xq3?0.6yq?0.8181?m?lxql?2?0.6（2 分）Rmin?求 Rmin,xD?yqyq?xq?0.9?0.818?0.3760.818?0,6（2
10、分）求 R/Rmin,R/Rmin?1.5?3,990.376（倍）（1 分）（3）求上升到加料板上的气相组成。因加料板是提窗段第一层板，故所求量为y2 L?R?D?1.5?l?1.5kmol/h（l 分）泡点进料 q=l,已知 F=L52kmol/h,W=0.52kmol/h,xW=0.02,x l,=0.6 提储段操作线方程为:ym?l'?ym?l'?L?qFW?xm'?xWL?qF?WL?qF?W,代入已知量：1,5?1.520.52?0.02?xm'?1.5?1.52?0.521.5?1.52?0.52,即ym?l'?1.208xm'?0
11、.00416（3 分）所求y2'?1.208xl'?0.00416?1,208?0,6?0.00416?0.721（1 分）XI?23 解：wl=0.45X2?wl?0.81 81?wl kg 水/kg 干料w2=0.03 w2?0.0311?w2 kg 水/kg 干料同理 X0=0.429 kg 水/kg 干料 X*=0.01 kg 水/kg 干料（4 分）?1?Gc?Xl?XO?AuO（1 分）Gc（XO?X*）XO?X*?2?ln*AuX?X02（1 分）?1=0.31?2（2 分）又,/?1+?Gc?Xl?X0?2=?=28h（1 分）A?1=6,6h?2=21,4h（
12、2 分）Gc=8000X（1 0.45）=4400 kg 干 料（2 分）?1?259.3.kg 水/h（1 分）共 4 页 化工原理参考答案Gc?X0?X2?2?818.kg 水/h（1 分）24.?DXDFXF=0.8AD/F=0.533（2 分）D/F=（XF-XW）/（XD?XW）=0.533，XW=0.0857（2 分）L/V=F/D=1.876（1 分）W/V=W/D=（F-D）/D=0.876（1 分）ym+l=（L/V）xm-（W/V,）xw=1.876xm-0.0751（2 分）ym=?Xl?l?x?=3X?l?2X?（2 分）ym=a xw/l+（a-l）xw=0,22（1 分）xl=（ym+0.0751）/1.876=0.157（1 分）yl=XD=0.3（1分）x*l=y l/a -(a-l)yl=0.125(1 分)EML=(Xn-l-Xn)/(Xn-l-X*n)=(XF-x l)/(XF-X*l)=0.573(1 分)共4页 化工原理参考答案