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1、留意：装订线左侧请不要答题，请不要在试卷上书写与考试无关的内容，否则将按相应治理规定处理。院 系 : 化学化工学院专业:化工班级:04-姓名:学号:20232023学年第1、2 学期分别工程课程期末考试试A卷卷答案及评分标准题号一二三四五六七八九十总 分得分本试卷共六道大题，总分值为 100 分，考试时间为 120 分钟。一、填空题本大题 20 分，每空 1 分1、分别工程分为( 机械分别法 )和( 传质分别法 )两大类。2、对拉乌尔定律产生偏差的溶液称为( 非理性溶液 )或( 实际溶液 )。3、对于能生成二元恒沸物的物系来说，在恒沸点处气液相两相组成 相等 。在恒沸点两侧组分的挥发力量 不同
2、或相反 。4、端值常数A 为(0)时体系为抱负溶液，A 为( x 和 y ” y（B） x” x11和 y ” tC t tD不能确定1212124、用郭氏法分析可知理论板和局部冷凝可调设计变量数分别为 AA1，1B1，0C0，1D0，05、假设二元物系有最高压力恒沸物存在，则此二元物系所形成的溶液肯定是 A（A） 正偏差溶液B抱负溶液C负偏差溶液D不肯定6、用纯溶剂吸取混合气中的溶质，逆流操作，平衡关系满足亨利定律。当入塔气体浓度y1上升，而其它入塔条件不变，则气体出塔浓度 y2和吸取率j 的变化为 CAy2上升，j 下降 By2下降，j 上升 Cy2上升，j 不变 Dy2上升，j 变化不确
3、定7、逆流填料吸取塔，当吸取因数 A 1 ，且Sy / k 1 ，其相态为气液两相。 iiiii4、在精馏操作中回流比是可调设计变量。 5、在萃取精馏操作中，液相流率总是大于气相流率。 p6、在萃取精馏中所选的萃取剂使A1值越大，溶剂的选择性越大。 留意：装订线左侧请不要答题，请不要在试卷上书写与考试无关的内容，否则将按相应治理规定处理。院 系 : 化学化工学院专业:化工班级:04-姓名:学号:7、吸取中吸取因子小的组分是易于吸取组分。 四、分析题本大题 10 分，每题 5 分1、分析以下图的点 E，D，C 三点表观吸附量为什么等于零？曲线CD 及DE 说明白溶质优先被吸附还是溶剂优先被吸附？
4、为什么？答：C，E 点为纯溶液，所以吸附前后无浓度变化，表观吸附量为零。D 点，按溶液配比吸附，所以吸附前后也无浓度变化，表观吸附量为零。曲线 CD 说明白溶质优先被吸附，曲线 DE 说明白溶剂优先被吸附。2、预将甲苯-烷烃二元恒沸物进展分别，现以甲醇为恒沸剂分别甲苯-烷烃的流程如图，分析各塔物流，并将恒沸精馏塔和脱甲醇塔分别过程用三角相图表示出来。答：分析可知：恒沸精馏塔：由于恒沸剂参加过量，塔底为甲醇甲苯的混合物，塔顶烷烃-甲醇的二元恒沸物。脱甲醇塔：塔底为甲苯，塔顶为甲苯-甲醇的二元恒沸物。萃取塔：塔底为甲醇水溶液，塔顶为烷烃。脱水塔：塔底为水，塔顶为甲醇。相图如下：烷烃二元恒沸物恒沸精
5、馏塔顶二元恒沸物原料甲醇甲苯脱甲醇塔底二元恒沸物恒沸精馏塔底脱甲醇塔顶五、简答题本大题 15 分，每题 5 分1、试指出逐级计算法计算起点确实定原则按清楚分割处理，分只有轻非关键组分的物系、只有重非关键组 分的物系两种状况论述。答：逐级计算法计算起点确实定原则是以组分的组成估算最准确、误差最小的那块板开头逐板计算。按清楚分割处理，轻非关键组分全部进入塔顶，重非关键组分全部进入塔底。只有轻非关键组分的物系，从 塔顶开头计算比较准确；只有重非关键组分的物系，从塔底开头计算比较准确。1423142、以C -C 为例，C 、C 为轻重关键组分LK 和 HK，C 、C 为轻重组分LNK 和 HNK。按清
6、楚分割处理，画出多组分精馏在最小回流比下气相组成沿塔高的分布状况，并简述各区的作用。答：按清楚分割处理时，此体系将塔分成 6 个区。区域 C 的作用是将气相中重组分变为零，消灭逆行分馏现象；区域 D 的作用是将下流的液相中轻组分变为零，消灭逆行分馏现象；然后进入上恒浓区B 和下恒农区 E，在恒浓区内各组分浓度不变；在区域 A 内，重关键组分的浓度降到设计所规定的数值，轻关键组分的浓度经受最高值后降至规定值，轻组分的浓度有所上升；在区域 F 内，轻关键组分的浓度降到设计所规定的数值，重关键组分的浓度经受最高值后降至规定值，重组分的浓度有所上升。3、在萃取精馏中，对 A”12 0 的体系，分析萃取
7、剂的选择性与溶液浓度的关系？答：依据ln(a)(a12 )P= x (Ap1 p- A2 p)- A12(1 - 2x )。1当 A”1212 0 时， ln(a)(a12 )P= x (Ap1 p- A2 p)- A12(1 - 2x )，1高浓度区 A12(1 - 2x112) 0 (a)(a12 )P 1 ，高浓度区有利。121220232023学年第1、2 学期分别工程课程期末考试试A卷卷答案及评分标准六、计算题本大题 21 分，每题 7 分A1、二元抱负溶液。假设在t时 p0=0.4atm， p0=1.2atm。问1将气缸中含 50%A 的二B元混合气体恒温t缓慢压缩，凝出第一滴液滴
8、时物系的总压及该液滴的组成为多少？在相应的示意图中标出所求的参数。2二元溶液使其在 101.33 KPa 下的泡点为t，该溶液的组成为多少？在相应的示意图中标出所求的参数。解：(1)pA= 0.4 101.33 = 40.532 KPapB= 1.2 101.33 = 121.60 KPa依据露点方程 y= pAp - p0B得P=60.8 KPaAPp0A- p0Bp - p0x=B=60.8 -121.6= 0.75图略(4 分)Ap0A- p0B40.532 -121.6p - p 0101.33 - 121.6(2) 依据泡点方程 x A =Bp 0 - p 0= 40.532 - 1
9、21.6= 0.25ABp040.532气相组成为yA =A xA = 0.25 = 0.1图略(3 分)p101.332、求醋酸甲酯1，甲醇2的相对挥发度(a)12P，溶液组成为 x1= 0.1 ， x2= 0.15 ，x= 0.75 ，系统温度下饱和蒸汽压数据为P0P1= 113.322 KPa， P02= 83.911 KPa，其双组分溶液的马格勒斯常数为 A12= 0.447 ，A2 P= 0.360 ，AP1= 0.820 ，A21= 0.411，AP 2= 0.220 ，A= 1.300 。按对称系统计算1Pgg解：马格勒斯方程为 lg(1 )P2= A” (x122- x ) +
10、 x1P( A”1P- A”2 P)(3 分)求对称系统的端值常数 A”=12 + A= 0.447 + 0.411 = 0.429A211222A”=A+ A1PP1= 0.820 + 1.300 = 1.061P22A”=A+ AP 22 P= 0.360 + 0.220 = 0.291P22g留意：装订线左侧请不要答题，请不要在试卷上书写与考试无关的内容，否则将按相应治理规定处理。院 系 : 化学化工学院专业:化工班级:04-姓名:学号:g则lg(1 )P2= 0.429 (0.15 - 0.1) + 0.75(1.06 - 0.29) = 0.02145 + 0.5775 = 0.59
11、9(4 分)3、在 20 块板的塔中用烃油吸取含 85%乙烷，10%丙烷和 5%正丁烷摩尔百分率的气体，承受的油气比为 1:1，该塔处理的气体量为 100kmol/h，操作压力为 3 大气压。假设全塔效率按 25%计，试求：1平均温度为多少，才能回收 90%的丁烷；2组份的平衡常数；3吸取因子、吸取率；4尾气的组成。操作条件下各组分的平衡常数如下：乙烷 k=0.13333t+5.46667；丙烷 k=0.06667+1.3333；正丁烷 k=0.02857t+0.08571(t 的单位为)解：(1)温度N= Nh = 20 25% = 5理实AN +1 - Aj =kk = 0.9A6 -10
12、 A+ 9 = 0A= 1.203AK=1(舍去)AN +1 -1kkkkAL11= 1= 1.203Kk = 0.02857 t + 0.08571解得t=26.09KVKKKK(2) 各组份的平衡常数3k =0.1333326.09=5.46667=8.945k=0.0666726.09+1.13333=2.873k=0.0285726.09+0.08571=0.83112(3) 吸取因子、吸取率以乙烷为例 = 1= 0.112A=L11乙烷Vk乙烷AN+1 - A8.9450.1125+1 - 0.112j=乙烷乙烷 = 0.112乙烷AN+1 -1乙烷0.1125+1 -1其他组分的计算结果见表尾气的组成见表：组分v吸取因子A吸取率j尾气量尾气组成N +1乙烷850.1120.11275.480.915丙烷100.3480.3476.530.079正丁烷51.2030.9000.500.00682.511.0001