化工原理天津大學2008試卷含答案

1、一、單項選擇題（共15分,每小題1分） 1吸收操作的作用是分離（    ）     A. 氣體混合物                B.  液體混合物     C. 氣液混合物             

2、;   D.  部分互溶的液體混合物2已知SO2水溶液在三種溫度t1、t2、t3下的亨利系數(shù)分別為E1=0.0035atm、E2=0.011atm、E3=0.00625atm，則（   ） A. t1t2         B. t3 t2        C.  t1 t2        D.

3、60;t3t1 3對常壓低濃度吸收系統(tǒng)，系統(tǒng)總壓在較小范圍增加時，亨利系數(shù)E將（   ） A. 增大         B. 減小         C. 不變          D. 不確定4在下列吸收過程中，屬于氣膜控制的過程是（   ）A.水吸收氫    &

4、#160; B.水吸收氧      C.水吸收氨      D.水吸收二氧化碳5. 根據雙膜理論，當被吸收組分在液相中溶解度很小時，以液相濃度表示的總傳質系數(shù)（    ）     A. 大于液相傳質分系數(shù)        B.  近似等于液相傳質分系數(shù)     C. 小于氣相傳質分系數(shù)  &

5、#160;     D.  近似等于氣相傳質分系數(shù)6. 精餾塔提餾段的操作線斜率（    ）     A. 大于1       B. 小于1       C. 等于1       D. 不確定7液體混合物中，兩組分相對揮發(fā)度越接近于1，表示用精餾的方法分離該溶液時越（   ）&#

6、160;             A. 完全         B. 不完全         C. 容易        D. 困難 8. 若加料熱狀態(tài)參數(shù)q值減小，將使（    ）   

7、60;             A精餾段操作線斜率增大        B. 精餾段操作線斜率減小                 C提餾段操作線斜率增大        D提餾段操作

8、線斜率減小9 精餾塔中由塔頂向下的第n-1、 n、 n+1層塔板，其氣相組成關系為（    ）                 A.  yn+1ynyn-1                 B. yn+1 = yn = yn-1  

9、;                C.  yn+1ynyn-1                 D. yn yn-1 yn+110. 當蒸餾分離沸點較高，且又是熱敏性混合物時，操作壓力應采用（    ）    

10、  A.  常壓       B.  減壓         C. 加壓      D. 先常壓后加壓 11. 作為干燥介質的熱空氣，一般采用的是（    ）      A飽和空氣          &

11、#160;         B. 不飽和空氣                C過飽和空氣                  D絕干空氣12. 固體物料在恒速干燥終了時的含水量稱為（ 

12、0;   ）                A自由含水量                 B. 平衡含水量             

13、0;  C結合水量                   D臨界含水量13. 當干燥一種團塊或者是顆粒較大的濕物料，要求含水量降至最低時，較適宜的干燥器型式為（    ）      A.  廂式        B.  氣流 

14、0;       C. 帶式        D. 轉筒14. 濕空氣在預熱過程中不發(fā)生變化的狀態(tài)參數(shù)是（    ）      A.  焓        B.  相對濕度       C. 露點    

15、    D. 濕球溫度15. 大量空氣和少量水長期接觸后水面的溫度等于空氣的（    ）                  A濕球溫度                   

16、0;  B. 干球溫度                 C絕熱飽和溫度                  D露點  得分評卷人        

17、0;    二、填空題（共30分,每空1分） 1. 在吸收操作中，以液相濃度差表示的吸收塔某一截面上的總推動力為        。2. 增加吸收劑用量，操作線的斜率_ ,吸收推動力_ 。3. 壓力_ ,溫度_將有利于吸收過程的進行。吸收中溫度不變，壓力增大，可使相平衡常數(shù)_，傳質推動力_。（增大、減小、不變）4. 由于吸收過程中氣相溶質分壓總是_溶質的平衡分壓，因此吸收操作線總是在平衡線的_。5. 氣液兩相組成相同時，氣相露點溫度    

18、0;  液相泡點溫度。6. 精餾操作時，增大回流比，其它操作條件不變，則精餾段液氣比L/V      ，餾出液組成xD        ，釜殘液組成xw         。7. 對于飽和蒸氣進料，L_ L，V       V。( 、 )8. 二元理想物系精餾。對于一定的設計任務：加大回流比，理論板數(shù)N將  &#

19、160;     ；提高進料溫度，N將        ；提高操作壓力，N將        ；增加進料量10%，N將        。9. 塔板負荷性能圖由_    _   _、_   _、_       _、_ 

20、;      _、_       _五條線構成。10. 干燥過程的傳熱推動力是               ，傳質推動力是              。干燥過程的必要條件是    

21、            。11. 溫度為40，水汽分壓為5kPa的濕空氣與溫度為30的水接觸，則傳熱方向為             ，傳質方向為              。已知30和40下水的飽和蒸氣壓分別為4.24kPa和7.38kPa

22、。12. 不飽和濕空氣的干球溫度t，濕球溫度tw，露點td的大小順序為             。  得分評卷人                三、簡答題（共20分,每小題5分）  1. 為了提高吸收的吸收率，可以采用哪些方法？  2. 什么是全回流？全回流操作有何特點

23、和實際意義？   3. 塔板負荷性對精餾塔操作和設計有何意義？   4. 已知總壓101.3kPa，濕空氣t=60，=40%，如何在h-H圖上確定H、h、p、td、tw(tas)？試繪出求解過程示意圖。     得分評卷人               四、計算題（共35分,每小題12分） 1 用填料塔從一混合氣體中吸收所含的苯?；旌蜌怏w中

24、含苯5%（體積分率），其余為空氣，要求苯的回收率為90%，吸收塔為常壓操作，溫度為25，入塔混合氣體為每小時940m3（標準狀態(tài)），入塔吸收劑為純煤油，煤油的耗用量為最小耗用量的1.5倍，已知該系統(tǒng)的平衡關系Y*=0.14X（其中X、Y為摩爾比），氣相總傳質系數(shù)KYa=0.035kmol/(m3·s)，純煤油的平均分子量Ms=170，塔徑D=0.6m。試求：（1）吸收劑的用量；（2）吸收劑的出塔濃度；（3）填料層高度。    2  苯和甲苯混合物中含苯0.4（摩爾分數(shù)），流量為1000 kmol/h，在一常壓精餾塔內分離，要求塔頂餾出

25、液中含苯0.9（摩爾分數(shù)），苯的回收率不低于90%，泡點進料，泡點回流，取回流比為最小回流比的1.5倍，相對揮發(fā)度=2.5。試求：（1）塔頂產品量D；（2）塔底釜殘液量W及組成xw（摩爾分數(shù)）；（3）精餾段操作線方程。    3 濕物料含水量為42%，經常壓干燥后產品的含水量為4%（均為濕基），產品量G2為0.126kg/s。空氣的初始溫度為21，相對濕度40%，經預熱器加熱至93后再送入干燥器中，離開干燥器時空氣的相對濕度為60%。若空氣在干燥器中經歷等焓干燥過程，試求：   （1） 絕干空氣的消耗量L(kg絕干氣/s)。已知：H0

26、=0.008kg水/kg絕干氣；H2=0.03kg水/kg絕干氣。    （2）預熱器提供的熱量QP(kW)(忽略熱損失)。     (本題11分) 20082009學年第二學期化工原理試卷 參考答案20082009學年第二學期化工原理試卷 參考答案：一、單項選擇題（共15分,每小題1分）1. A ， 2. A ， 3. C ， 4. C ，  5. B ，6. A ， 7. D  ，8. C  ，9. C ， 10. B ，11. B ， 12.D , 13. D , 14

27、. C,   15. A  二、填空題（共30分,每空1分）1.  cA*-cA  2.  增大 ，增大3.  增大 ，降低， 減小， 增大4.  大于， 上方5.  高于6.  增大，增大，減小7.  =， 8.  減少，增多，增多，不變9.  液沫夾帶線，液泛線，液相負荷上限線，液相負荷下限線，漏液線10. 氣溫與濕物料的溫差，濕物料表面水氣分壓pW與空氣中水氣分壓p之差，p<pW11. 空氣水，水空氣12. ttwtd 三、簡答題（共20分,每

28、小題5分）1. (1)提高吸收過程的推動力：逆流；提高吸收劑的流量；降低吸收劑入口流量   （2）降低吸收過程的傳質阻力：提高流體湍動程度；改善填料的性能。 2.  R，這時精餾段、提餾段操作線與對角線相交，理論塔板層數(shù)最少。在開工、短期停工或實驗研究時，采用全回流可使過程穩(wěn)定，便于控制。 3.  指出精餾塔的操作彈性；調整塔板的結構參數(shù)。 4. 圖略。 四、計算題（共35分,每小題12分）1.  解：（1）Y1=y1/(1-y1)=0.05/(1-0.05)=0.0526  

29、0;         Y2=y1(1-)=0.0526(1-0.9)=0.00526         (L/V)min=(Y1-Y2)/(Y1/m-0)=0.126           L/V=1.5×0.126=0.189         

30、0;         V= 940/22.4×(273/298)×(1-0.05)=36.53 kmol/h       L=36,53×0.189=6.903 kmol/h            =6.903×170=1174 kg/h     &

31、#160; (2) L/V=(Y1-Y2)/X1            X1=(0.0526-0.00526)/0.189=0.25       (3) Y1*=0.14X1=0.14×0.25=0.035           Y2*=0       

32、0;  Y1=Y1-Y1*=0.0526-0.035=0.0176          Y2=Y2-Y2*=0.00526          Ym=(Y1-Y2)/ln(Y1/Y2)=(0.0176-0.00526)/ln(0.0176/0.00526)=0.0102           &

33、#160;  NOG=(Y1-Y2)/ Ym=(0.0526-0.00526)/0.0102=4.64              HOG=V/(KYa)=(39.87/3600)/0.035/(/4)×0.62=1.12m           Z= NOGHOG= 4.64×1.12=5.2m  2. 解：已知：xF=

34、0.4, xD=0.9, F=1000kmol/h    (1) DxD/FxF=0.9    D=0.9×1000×0.4/0.9=400kmol/h    (2) 物料衡算：        1000×0.4=400×0.9+WxW        1000=400+W      解得：W=600kmol/h,  x