《化工原理二》復習題及答案

《化工原理二》復習題及答案

《化工原理二》復習題

一、推斷題

1.傳質(zhì)單元高度與設(shè)備的型式、操作條件有關(guān)，是吸取設(shè)備性能

凹凸的反映。

A.對

B.錯

2.高溫、高壓有利于解吸。

A.對

B.錯

3.亨利系數(shù)E越大，物質(zhì)的溶解度越小。

A.對

B.錯

4.解吸操作中，溶質(zhì)由液相轉(zhuǎn)入氣相，此時氣相中溶質(zhì)的摩爾分

率小于液相中溶質(zhì)的摩爾分率。

A.對

B.錯

5.吸取過程所發(fā)生的是被吸取組分的等分子反向集中。

A.對

B.錯

6.如氣膜傳質(zhì)速率小于液膜傳質(zhì)速率，則該相際傳質(zhì)過程為氣膜

把握。

A.對

B.錯

7.q—0.1,則進料中汽相量與總進料量的比為0。

A.對

B.錯

8.精儲過程中最小回流比是保證精儲操作所需板數(shù)最少的回流比。

A.對

B.錯

9.假設(shè)精儲塔過熱蒸汽狀態(tài)進料,q線方程斜率大于零。

A.對

B.錯

10板式塔簡潔實現(xiàn)側(cè)線進料和出料，而填料塔對側(cè)線進料和出料

等簡潔狀況不太適合。

A.對

B.錯

11.填料的理論板當量高度HETP以大為好，HETP越大、分別越

完善。

A.對

B.錯

12.板式塔中板上液面落差過大將導致氣流分布不均。為減小液面

落差，設(shè)計

時常實行的措施是承受構(gòu)造簡潔的篩板塔，溢流裝置承受雙溢流

或多溢流。

A.對

B.錯

13.精儲用板式塔,吸取用填料塔。

A.對

B.錯

14.板式塔內(nèi)氣液逐級接觸，填料塔內(nèi)氣液連續(xù)接觸。

A.對

B.錯

15.當增加塔板間距時，性能負荷圖中霧沫夾帶線向下移；當削減

浮閥數(shù)時，

漏液線向下移。

A.對

B.錯

二、單項選擇題

1.在吸取塔設(shè)計中，當吸取劑用量趨于最小用量時。

A.回收率趨向最高

B.吸取推動力趨向最大

C.操作最為經(jīng)濟

D.填料層高度趨向無窮大

2.設(shè)計時，用純水逆流吸取有害氣體，平衡關(guān)系為2yx二，入塔

lO.ly=,

1.5LG=，則出塔氣體濃度最低可降至。

A.0

B.0.05

C.0.066

D.0.025

3.在常壓下用水逆流吸取空氣中的CO2，假設(shè)將用水量增加，則

出塔氣體中的

CO2含量將。

A.變大

B.變小

C.不變

D.不確定

4.常壓25。（:下，氣相溶質(zhì)A的分壓為0.054atm的混合汽休與

溶質(zhì)A濃度為

0.0018mol/l的水溶液接觸，假設(shè)該條件下符合亨利定律，亨利

系數(shù)

E=0.15xl04atm,2HOp?1000kg/m3,問溶質(zhì)A的傳質(zhì)方

向是C

A.吸取

B.平衡

C.解吸

D.無法推斷

5.用水吸取二氧化碳可看作液膜把握的吸取過程。假設(shè)llyxy

mKkk=+,51!JyKa。

A.yk

B.xk

C.xkm

D.xmk

6.正常操作下的逆流吸取塔，假設(shè)因某種緣由使液體量削減以致

液氣比小于原

定的最小液氣比時，將使。

A.出塔氣體濃度與出塔液體濃度均增加

B.出塔氣體濃度增加，但出塔液體濃度不變

C.出塔液體濃度增加、回收率增加

D.在塔下部發(fā)生解吸現(xiàn)象

7.75℃時甲醇A、水B的飽和蒸汽壓為0149.6Ap-kPa、

038.5Bp=kPa;

平衡的氣液兩相濃度分別為0.729y=、0.4x二。則其相對揮發(fā)度

ABa之值

為。

A.4.04B.3.89C.1.82D.1.5

8.精微塔設(shè)計時，假設(shè)F、Fx、Dx、Wx、V為定值時，將進

料熱狀態(tài)參數(shù)1

q=改為lq>,則所需理論板數(shù)。

A.增加

B.削減

C.不變

D.無窮大

9.0.2q=,則加料中液體量與汽相量的比是。

A.1:4

B.1:5

C.4:1

D.5:1

10.有關(guān)恒摩爾流的假定說法正確的選項是。

A.在精儲塔內(nèi)，各板上下降液體的摩爾量相等

B.在修留塔內(nèi)，各板上上升蒸汽的摩爾量相等

C.精儲塔內(nèi)，在沒有進料和出料的塔段中，各板上上升蒸汽的摩

爾量相等，

各板上下降液體的摩爾量相等

D.精儲塔內(nèi)精儲段和提儲段下降液體〔或上升蒸汽〕摩爾流量相

等

11.當原料組成、料液量、壓力和最終溫度都一樣時，用簡潔蒸儲

和平衡蒸儲

〔閃蒸〕的方法對二元抱負溶液進展分別，其結(jié)果是。

A.〃DDxx〈平衡簡潔、〃WWxx=平衡簡潔、DD＞平衡簡潔

B.〃DDxx＞平衡簡潔、,,WWxx＞平衡簡潔、DD〈平衡簡潔

C.nDDxx＞平衡簡潔、〃WWxx=平衡簡潔、DD〈平衡簡潔

D.〃DDxx＞平衡簡潔、〃WWxx（平衡簡潔、DD二平衡簡潔

12.操作中的連續(xù)精僧塔，如承受的回流比小于原回流比，則。

A.Dx、Wx均增加

B.Dx、Wx均不變

C.Dx減小、Wx增加

D,不能正常操作

13.操作中的精儲塔，保持進料量F、進料組成Fx、進料熱狀況

參數(shù)q、塔

釜加熱量Q不變，削減塔頂儲出量D,則塔頂易揮發(fā)組分回收率

A.增大B.減小C.

不變D.不確定

14.假設(shè)某精儲塔的加料口原在第七塊板〔自塔頂向下計數(shù)〕，現(xiàn)

操作工人將

料液改自第四塊板參與，緣由可能是：

A.生產(chǎn)任務(wù)加大，料液增加了

B.生產(chǎn)任務(wù)減小，料液削減了

C.料液由冷液態(tài)改為飽和液態(tài)了

D.料液由飽和液態(tài)改為冷液態(tài)了

15.精儲設(shè)計時，F(xiàn)、Fx、q、Dx、Wx、R均已確定，假設(shè)將

原塔釜間接蒸

汽加熱改為直接蒸汽加熱，則。

A.所需理論板數(shù)增加、塔頂易揮發(fā)組分回收率不變

B.所需理論板數(shù)增加、塔頂易揮發(fā)組分回收率降低

C.所需理論板數(shù)不變、塔頂易揮發(fā)組分回收率減低

D.所需理論板數(shù)增加、塔頂易揮發(fā)組分回收率增大

16.對于確定干球溫度的空氣，當其相對濕度愈低時，其濕球溫度

A.愈局）

B.愈低

C.不變

D.不愿定，尚與其它因素有關(guān)

17.在恒速枯燥條件下,將含水20%的濕物料進展枯燥，開頭時

枯燥速率恒定，

當枯燥至含水5%時,枯燥速率開頭下降,再連續(xù)枯燥至物料恒重,

并測得此時物

料含水量為0.05%，則物料的臨界含水量為。

A.0.055%B.20%

C.5%D.4.55%

18.不僅與濕物料的性質(zhì)和枯燥介質(zhì)的狀態(tài)有關(guān)，而且與濕物料同

枯燥介質(zhì)的

接觸方式及相對速度有關(guān)的是濕物料的。

A.臨界水分

B.平衡水分

C.結(jié)合水分

D.非結(jié)合水分

19.當空氣的相對濕度為100%時，其干球溫度t、濕球溫度wt

及露點溫度dt三

者之間的關(guān)系為

A.wdttt>>

B.wd111>=

C.wdttt==

D.dwttt>>

20.對濕度確定的空氣，以下各參數(shù)中與空氣的溫度無關(guān)。

A.相對濕度

B.露點溫度

C.濕球溫度

D.絕熱飽和溫度

21.如需將空氣減濕，應(yīng)使氣溫。

A.局）于濕球溫度

B.低于濕球溫度

C.高于露點

D.低于露點

22.當空氣的相對濕度為80%時，其干球溫度t、濕球溫度wt及

露點溫度dt二

者之間的關(guān)系為O

A.wdttt<<

B.wdttt>=

C.wd111==

D.wdttt>>

23.同一物料，如恒速階段的枯燥速率增力口，則臨界含水量

A.減小

B.不變

C.增大

D.不愿定

24.物料的平衡水分確定是。

A.非結(jié)合水分

B.自由水分

C.結(jié)合水分

D.臨界水分

三、多項選

擇題

1.對于氣體吸取塔來說，假設(shè)塔高不受限制，可能到達的最大吸

取率maxn與

有關(guān)。

A.液氣比

B.相平衡常數(shù)

C.吸取塔型式

D.液體入塔濃度

2.評價吸取劑的指標包括。

A.對混合氣中被分別組分有較大溶解度，而對其它組分的溶解度

要小，即

選擇性要高

B.混合氣中被分別組分在溶劑中的溶解度應(yīng)對溫度的變化比較敏

感

C.溶劑的蒸汽壓、黏度要低，化學穩(wěn)定性要好，此外還要滿足價

廉、易得、

無毒、不易燃等經(jīng)濟和安全條件

3.用水吸取空氣中少量的氨?？倸饬縂、氣溫t及氣體進出口組

成ly、2y均

不變，而進塔水溫上升后，將增大。

A.最小液氣比minLV

B.相平衡常數(shù)m

C.總傳質(zhì)單元數(shù)OGN

D.總傳質(zhì)單元高度OGH

4.減壓操作精微塔內(nèi)自上而下真空度及氣相露點溫度的變化規(guī)律

是。

A.真空度提高

B.真空度降低

C.露點溫度提高

D.露點溫度降低

5.以下設(shè)備中能起到一塊理論板的分別作用的是。

A.再沸器

B.冷凝器

C.分凝器

D.汽化器

6.某連續(xù)操作的常規(guī)精儲塔,在保持進料的流量、組成和熱狀態(tài)

確定，以及

塔釜加熱蒸汽量和塔頂冷凝器冷卻水量確定的條件下，假設(shè)加大

回流比，將

使。

A.塔頂產(chǎn)品濃度Dx將提高

B.Dx將降低

C.塔頂產(chǎn)品量D將提高

D.塔底產(chǎn)品量W將提高

7.某精憎塔的設(shè)計任務(wù)是：原料為F、Fx,要求塔頂?shù)漠a(chǎn)品組成

為Dx，塔

底的產(chǎn)品組成為Wx。設(shè)計時假設(shè)選定的回流比R不變，加料熱

狀態(tài)由原來的飽和汽

相進料改為飽和液體進料，則。

A.精微段上升蒸汽量V不變

B.精微段下降液體量L增加

C.提儲段上升蒸汽量V〃不變

D.提儲段下降液體量L〃增加

E.理論板數(shù)削減

8.填料塔的主要內(nèi)部構(gòu)件包括。

A.降液管

B.液體分布器

C.支撐板

D.浮閥

9,篩板塔內(nèi)氣液兩相的非抱負流淌中的空間上的不均勻流淌，是

指液體或氣

體流速的不均勻分布，主要包括。

A.液沫夾帶

B.氣體沿塔板的不均勻流淌

C.氣泡夾帶

D.液體沿塔板的不均勻流淌

10.下面有關(guān)理論板概念中正確的選項是。

A.理論板就是實際板

B.理論板是抱負化的塔板，即不管進入該板的氣、液相組成如何，

而離開

該板的氣、液相在傳質(zhì)、傳熱兩方面都到達平衡

C.在精微計算中，一般首先求得理論板數(shù)，再用塔效率予以修正,

即可得

實際板數(shù)

D.理論板是一個氣液兩相都充分混合而且傳質(zhì)與傳熱過程的阻力

皆為零的抱負化塔板

11.塔設(shè)備的操作彈性與有關(guān)。

A.塔的構(gòu)造

B.物料性質(zhì)

C.負荷的液氣比

12.以下說法中正確的選項是。

A.液體中的集中系數(shù)與壓力成正比，與黏度成反比

B.氣體中的集中系數(shù)與壓力成反比，與溫度成正比

C.液體中的集中系數(shù)與溫度成正比，與黏度成反比

D.發(fā)生在靜止或滯流流體中的集中屬于分子集中

13.以下推斷正確的選項是。

A.濕度是濕空氣的溫度

B.濕空氣中所含水汽的質(zhì)量與確定干空氣的質(zhì)量之比稱為濕度

C.枯燥過程中濕度是不變的

D.濕空氣經(jīng)預(yù)熱器前后的濕度不變

14.提高枯燥器的熱效率可以。

A.通過提高枯燥介質(zhì)入口濕度來實現(xiàn)

B.通過降低枯燥介質(zhì)入口濕度來實現(xiàn)

C.通過強化枯燥過程的傳熱傳質(zhì)，到達降低枯燥介質(zhì)出口溫度的

效果，從而實現(xiàn)枯燥效率的提高

15.抱負枯燥過程滿足的條件為。

A.枯燥器無熱量補充

B.枯燥器熱損失可無視不計

C.物料進出枯燥器的蠟相等

四、計算題

1.流率為0.015kmol/6m2)的空氣混合氣中含氨體積分數(shù)為2%,

擬用逆流吸

收以回收其中92%的氨。塔頂淋入摩爾分數(shù)為0.0003的稀氨水溶

液，設(shè)計承受的

液氣比為最小液氣比的L6倍，操作范圍內(nèi)物系聽從亨利定律

13yx=,所用填料

的總傳質(zhì)系數(shù)試求:

yKa=0.03kmol/(s-m3)o

(1)液體在塔底的摩爾分數(shù)lx;

(2)全塔的平均推動力my?;

(3)所需塔高H。

2.某吸取塔用25mmx25mm的瓷環(huán)作填料，充填高度5m，塔

徑1m,用清水

逆流吸取流量為2250m3/h的混合氣?；旌蠚庵泻斜w積分

數(shù)為5%,塔頂逸出

廢氣含丙酮體積分數(shù)降為0.26%，塔底液體中每千克水帶有60g

丙酮。操作在

101.3kPa、25℃下進展，物系的平衡關(guān)系為2yx=。試求：

(1)該塔的傳質(zhì)單元高度OGH及容積傳質(zhì)系數(shù)yKa;

(2)每小時回收的丙酮量，kg/h。

3.在一逆流操作的填料吸取塔中用清水吸取空氣中某組分A,操

作條件

下平衡關(guān)系為2.2yx=,入塔氣體中A的含量為6%〔體積〕，

吸取率為96%,取

吸取劑用量為最小用量的L2倍，試求：

(1)出塔水溶液的濃度；

(2)假設(shè)氣相總傳質(zhì)單元高度為0.8m,現(xiàn)有一填料層高度為

8m的塔，問是否

能用？

4.用一連續(xù)精儲塔分別某二元抱負溶液，進料量為100kmol/h,

進料組成為0.4

〔摩爾分率，下同〕，露點進料，播出液組成為0.9,塔底殘液組

成為0.1,相對揮

發(fā)度為2.5,塔頂冷凝器為全凝器，操作回流比為最小回流比的

1.5倍。試求：

(1)塔底、塔頂產(chǎn)物的摩爾流量；

(2)塔底再沸器產(chǎn)生的汽相流量；

(3)從塔頂向下數(shù)的其次塊理論板上升的蒸汽組成。

5.欲設(shè)計一連續(xù)精儲塔用以分別含苯0.5、流率為150kmol/h的

苯一甲苯料液，要求播出液中含苯0.96,殘液中含苯不高于0.05〔以

上均為摩爾分數(shù)〕。泡點進料，選用的回流比是最小回流比的1.2倍，

物系的相對揮發(fā)度為2.5。塔頂承受全凝器。試求：

(1)塔頂、塔底的產(chǎn)品量；

(2)回流比；

(3)由塔頂向下數(shù)其次塊理論板的上升氣相組成。

6.用板式精儲塔在常壓下分別苯一甲苯溶液，塔頂為全凝器，塔

底間接蒸汽加熱，平均相對揮發(fā)度為2.47?進料量為150kmol/h,組

成為0.4〔摩爾分率〕的飽和蒸汽。回流比為4。塔頂儲出液中含苯

0.95,塔底殘液中含苯0.05。求：〔1〕塔頂儲出液及塔底殘液的量；

(2)精儲段及提儲段操作線方程；

(3)回流比與最小回流比的比值。

7.在一常壓連續(xù)枯燥器中，濕物料處理量為0.8kg/s，物料含水量

由5%枯燥到1%〔均為濕基〕?？諝獬跏紲囟葹?0。&濕度為

0.005kg/kg干空氣，穎空氣預(yù)熱到90℃進入枯燥器進展枯燥，空氣離

開枯燥器時的溫度為℃假設(shè)枯燥過程為抱負枯燥過程。試求：

55e

(1)空氣離開枯燥器時的濕度，kg/kg絕干氣;

所需的絕干空氣量、預(yù)熱器的耗熱量,

(2)kWe

8.在常壓下將干球溫度65℃、濕球溫度4(TC的空氣冷卻至25℃,

計算：

(1)1kg干空氣中分散出多少水分？

(2)1kg干空氣放出多少熱量？

〔：25℃水的飽和蒸汽壓為3.1684kPa;4(TC水的飽和蒸汽壓為

7.3766kPa、汽化潛熱為2401.1kJ/kg]

9.在常壓枯燥器內(nèi)枯燥某濕物料，將500kg/h濕物料從最初含水

量20%降至

2%〔均為濕基〕。

020

t=℃,

00.01

H=kg/kg〔絕干氣〕的空氣經(jīng)預(yù)熱器升溫至100℃后進入枯燥器，

廢氣溫度為℃無視熱損失。試計算：

60z

(1)完成上述枯燥任務(wù)所需的濕空氣量；

(2)空氣經(jīng)預(yù)熱器獲得的熱量。

參考答案

一、推斷題

1.A

2.B

3.A

4.B

5.B

6.B

7.B

8.B

9.A10.A11.B12.A13.B14.A15.B

二、單項選擇題

1.D

2.D

3.B

4.A

5.C

6.A

7.A

8.B

9.A10.C11.D12.C13.B14.D15.B16.B

17.C18.A19.C20.B21.D22.D23.C24.C

三、多項選擇題

1.ABD

2.ABC

3.ABC

4.BC

5.AC

6.AD

7.ADE

8.BC

9.BD10.BCD

11.ABC12.BCD13.BD14.AC15.ABC

四、計算題

1.解:〔1〕21(l)0.02(10.92)0.0016yyq=-=?-=

1212min1212

0.020.00161.2200.021.30.0003eyyyyLGxxymx-

-??====?—??「.min

1.61.61.2201.952LLGG??==?=依據(jù)全塔物料衡算，得：

121210.00030.02

0.00160.009431.952GxxyyL=+-=+?-=[2]31110.02

1.30.009437.7510yymx-?=-=-?=?

32220.00161.30.00031.2110yymx-?=-=-?=?

3

31212(7.751.21)103.5210lnIn7.751.21myyyyy-

-?-?-??===(3)1230.020.00165.233.5210

OGmyyNy—===??0.0150.50.03

OGyGHKa===m0.55.232.62OGOGHHN=?=?=m

2.解：〔1〕58M=丙酮

：160580.018286058100018

x==+由全塔物料衡算：

12120.050.00262.590.018280yyLGxx--===-120.7722.59

mALG===1222111ln11110.05ln

(10,772)0.7727.1910.7720.00260GymxNAAymxA??-??=-

+???-=-+=??-??

50.6957.19

OGOGHHN===m*/OGyGHKa=

022*******.022.422.4298

TVGTH=?=?=kmol/h

「?292.00.6950.046913600

4yOGGKaHn===??kmol/(m3-s)〔2〕每小時回收的丙酮量

為：

1292.0(0.050.0026)58252.9GyyM"-=?-?=kg/h

3.解:[1)21(l)0.06(10.96)0.0024yyq=-=?-=

1212min12120.060.00242.112

0.062.20eyyyy

LGxxymx-??====?—??

/.min

1.21.2

2.1122.5344

L

LGG??

==?=依據(jù)全塔物料衡算，得：

12121

00.060.00240.0227

2.5344G

xxyyL=+-=+?-=

[2]1

2.2

0.8682.5344mG

AL===

1222111ln1110.06ln10.8680.86810.81

10.8680.00240GymxNAymxA

A??

-?

=-+??

=-+=??-??

0.810.818.650GOGHHN=?=?=m8>m

故此塔不能用。

4.解:[1]04011003750901

--==?=--.?…FW

DWxxDFxxkmol/h

10037.562.5WFD=-=-=

(2)對于露點進料：

(1)VVFRDF=-=+-

?/04==.eFyx

0.40.2105(1)2.51.50.4

eeeyxyaa===—?/.09042640402105

—===—min..…DeeexyRyxmin1.51.52.643.96

RR==?=(1)4.9637.510086.0VVFRDF=-=+-=?-=kmol/h

(3)對塔頂?shù)谝粔K塔板IDyx=〔全凝器〕

1110.90.7826(1)2.51.50.9

yxyaa=

==—?由精憎段操作線方程：

213960907826080631139613961

=+=?+=++++……DxRyxRR5.解：〔1〕由全塔物料衡算：

0.50.0515074.180.960.05

FWDWxxDFxx--==?=—Kmol/h15074.1875.82WFD=-

=-=Kmol/h

〔2〕「泡點進料：lq=「.0.5eFxx==

2.50.50.7141(1)11.50.5

eeexyxaa?===+-+?/?最小回流比：min

0.960.7141.1500.7140.5DeeexyRyx-=

==-回流比:min1.21.21.151.38RR==?=

〔3〕精微段操作線方程：

11.380.960.5800.403112.382.38

DnnnnxRyxxxRR+=+=+=+++平衡方程：(1)2.51.5y

yxyy

aa==一從塔頂往下計算：10.96Dxy==

1110.960.9062.51.52.51.50.96

yxy===-?210.5800.4030.5080.9060.4030.928yx=+=?+=

6.解：⑴由全塔物料衡算：0.40.0515058.330.950.05

FWDWxxDFxx-==?=-kmol/h/.15058.3391.67WFD

=-=-=kmol/h

〔2〕精微段操作線方程：

140.950.80.191155

DnnnnxRyxxxRR+=+=+=+++提儲段操作線方程：

1(1)(1)(1)(1)458.3391.670.05

1.6470.0324558.33150558.33150

WnnnnWxRDyxRDqFRDqFxx+=

⑶飽和蒸汽進料0.4eFyy==

0.40.2125(1)2.471.470.4

eeeyxyaa===—?min0.950.42.930.40.2125

DeeexyRyx--二二二--min41.362.93RR二二

7.解：〔1〕由于為抱負枯燥過程，所以為等烙枯燥。有：121I二

1111

1.011.8824901.011.880.0059024900.005104.21HtH

=++=+??+?=kJ/kg干空氣

2222

2221.011.8824901.011.8855249055.552593.41HtHHHH

=++=+?+=+

得:20.0189H=kg/kg絕干氣

[2]l(l)0.8(10.05)0.76CGGw=-=?-=kg/s

11210.050.010.05260.0101110.0510.01wXXw=====--

1221

CWGXXVHH=-=-120.76(0.05260.0101)0.0323CW

GXX=-=?-=kg/s

210.03232.3240.01890.005

WVHH===-kg/s