1、精選優質文檔-傾情為你奉上中國礦業大學20062007學年 第1學期 化工原理 A（二）試卷（ ）卷課程編號：06074考試時間：120分鐘 考試方式：閉卷學院 化工學院 班級 姓名 學號 題號一二三成績總分12345得分閱卷人一、填空題 (20分，每空1分，請將答案直接填入本題的表格內)v 在填料塔中用清水吸收混合氣中NH3，當水泵發生故障上水量減少時，氣相總傳質單元數NOG將 (1) 根據雙膜理論，當被吸收組分在液體中溶解度很小時，以液相濃度表示的總傳質系數近似等于 (2) 相傳質膜系數。單向擴散中的漂流因數 (3) 1 。已知SO2水溶液在三種溫度t1、t2、t3下的亨利系數分別為E1=

2、0.0035atm，E2=0.011atm，E3=0.00652atm，則溫度由高到低排序為 (4) ，(5) 。v 間歇精餾與普通連續精餾相比較，前者的不同點在于： (6) 和 (7) 。 等板高度(HETP)的含義是： (8) 某二元物系的相對揮發度a=3，在具有理論塔板的精餾塔內于全回流條件下作精餾操作，已知yn=0.4，則xn-1= (9) ，yn+1= (10) 。v 給出三種板式塔的名稱 (11) ， (12) ， (13) 。對于填料塔的填料充填方式有亂堆和整砌兩種方式，需要使用液體再分布器的是 (14) 方式，要求很好的塔頂液體分布裝置的是 (15) 方式。v 在多級逆流萃取中

3、，欲達到同樣的分離程度，溶劑比S/F愈大則所需理論級數愈 (16) ，操作點(設在三角形左側變化)愈向 (17) S點位移。分配系數 kA<1表示: (18) 。選擇性系數與精餾操作中 (19) 相當。采用多級逆流萃取與單級萃取相比較，如果溶劑比，萃取相濃度一樣，則多級逆流萃取可使萃余分率: (20) 。序號填 空 內 容序號填 空 內 容1112123134145156167178189191020二、簡答題(10分，每小題5分，請將答案直接寫在題目下面)1. 干燥介質有兩種降低相對濕度的辦法：一是單純升高溫度，二是除去濕分后升溫。請簡單地敘述初始濕度、溫度相同的空氣分別經過上述處理后

4、用于干燥過程各有哪些優點？2. 如何區分用于精餾、吸收和萃取操作的塔式設備，簡答之(可以簡單圖示)。三、計算題 (共70分)1.(15分) 現有含A40%的A、B混合液，擬用純溶劑 S進行兩級逆流萃取，已知溶劑比S/F=1。求： (1)當萃余相組成為 5%時，萃取液組成為多少? 萃取率達多少？ (2)若要求嚴格達到萃余相組成為 5%，你如何調整S/F(增加還是減少S)? 說明：三角形相圖如圖所示，A組分的分配系數kA1.5。 以上計算不必算出具體數值，但必須用文字和作圖表示。 00.10.20.30.40.50.60.70.80.9100.10.20.30.40.50.60.70.80.91t

5、0=21j0=40%QPw2=4% G2=0.126kg/sw1=42%t2=38j2=60%等 It1=932.(20分) 如附圖所示，濕物料含水量為42%，經干燥后為4%（均為濕基），產品產量為0.126kg/s，空氣的干球溫度為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：在H-I圖上示意作出空氣的狀態變化過程，標出狀態點A、B、C的位置，并注明其有關的參數；設已查得H00.008kg水/kg絕干氣，H20.03kg水/ kg絕干氣），求絕干空氣消耗量L（kg絕干氣/s）。預熱器供應之熱量Q（kW），

6、忽略預熱器的熱損失。I=(1.01+1.88H)t+2490H。3.(10分) 一逆流操作的常壓填料吸收塔，用清水吸收混合氣中的溶質A，入塔氣體中含A 1%(摩爾比)，經吸收后溶質A被回收了80%，此時水的用量為最小用量的1.5倍，平衡線的斜率為1，氣相總傳質單元高度為1m，試求填料層所需高度。4.(10分)用水作為吸收劑來吸收某低濃度氣體生成稀溶液（服從亨利定律），操作壓力為850mmHg，已知其氣相吸收膜系數kG=1.25kmol/(m2·h·atm)，液膜吸收分系數kL0.85m/h，相平衡常數m=0.25，試分析該氣體被水吸收時，是屬于氣膜控制過程還是液膜控制過程？

7、5.(15分)分離苯和甲苯混合液，進料組成為0.4，餾出液組成為0.95，殘液組成為0.05（以上組成均為苯的摩爾分率）。苯對甲苯的平均相對揮發度為2.44。泡點進料，塔頂冷凝器為全凝器，塔釜為直接蒸汽加熱。試求： 最小回流比； 若回流比取最小回流比的1.2倍，列出精餾段操作線方程； 列出提餾段操作線方程。中國礦業大學20072008學年 第1學期 化工原理 （二）試卷（A）卷課程編號：06074考試時間：120分鐘 考試方式：閉卷學院 化工學院 班級 姓名 學號_題號一二三成績總分12345得分閱卷人一、填空題 (20分，每空1分，請將答案直接填入本題的表格內)v 氣體吸收填料層高度計算中表

8、示設備(填料)效能高低的量是 (1) ，而表示傳質任務難易程度的量是 (2) 。某吸收過程，用純水吸收氣體中A組分，要求A組分由yA=0.1下降至0.02；已知吸收因子A=1，若該吸收過程需理論板NT =4塊，則需傳質單元數為 (3) 。吸收過程中最小液氣比的計算關系式為(L/V)m i n = (4) 。 氨氣溶解于水的過程屬于 (5) 膜控制。v 間歇精餾可以按兩種方式進行操作，即 (6) 和 (7) 。某填料精餾塔的填料層高度為8米，完成分離任務需要16塊理論板(包括塔釜)，則等板高度(HETP)= (8) 。 全回流操作應用場合通常是 (9) 。當進料為氣液混合物且氣液摩爾比為2：3時

9、，進料熱狀況參數q值為 (10) 。v 恒定干燥條件的干燥過程中， (11) 階段濕物料表面總是保持為濕球溫度。以空氣作為濕物料的干燥介質，當所用空氣的相對濕度較大時，濕物料的平衡水份相應 (12) ，自由水份相應 (13) 。對于空氣-水系統，濕球溫度近似等于絕熱飽和溫度，平時使用的時候常常利用濕球溫度具有 (14) 特點，絕熱飽和溫度具有 (15) 特點。v 給出三種填料的名稱 (16) ， (17) ， (18) 。 對于有溢流管(降液管)的板式塔，氣液兩相的流向被稱為大 (19) ，小 (20) 。序號填 空 內 容序號填 空 內 容11121231341451561671781891

10、91020二、簡答題(10分，每小題5分，請將答案直接寫在題目下面)1. 液液萃取過程和精餾都是處理液體均相混和物的，舉出兩種更適于萃取操作的情況。2. “邊界底層”在流體流動、傳熱和傳質中分別具有什么特點？三、計算題 (共70分)1.(15分) 某混合液含溶質A30%（質量%，下同）原溶劑B70%，用純溶劑S進行單級萃取，要求萃余液中A的濃度不超過10%，此時A組分的分配系數kA1.5。試求：1.所需溶劑比S/F；2.所得萃取液中A的濃度； 3.過程的萃取率，把計算過程的方法列出來，不必求出具體數值；4.最大的萃取液組成是多少。物系的溶解度曲線如圖所示。2.(15分) 已知一個干燥系統的操作

11、示意圖如下：冷凝水 1kg/hLABC預熱器等焓干燥器冷凝器t0=14t1=83j2=0.8求：(1) 在H-I圖上畫出整個過程A-B-C-A空氣狀態變化的示意圖；(2) 循環干空氣量Lkg/h ；(3) 干空氣在預熱器得到的熱量QPkW。空氣濕度圖中焓I的單位kJ/kg。3. (15分) 用填料塔從一混合氣體中吸收所含的苯。混合氣體中含苯5%（體積%），其余為空氣， 要求苯的回收率為90%（以摩爾比表示），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)，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，已知該系統的平衡關系Y=0.14X（其中Y、X為摩爾比），

12、已知氣相體積傳質系數Kya0.035kmol/(m3·s)，純煤油的平均分子量Ms170，塔徑DT0.6m。試求：吸收劑的耗用量為多少kg/h？溶液出塔濃度X1為多少？H ®­ Ij=80%j=20%j=100%填料層高度Z為多少m？.(10分) 一精餾塔，塔頂設全凝器，在常壓下分離苯甲苯物系，采用回流比 R3。今測得塔頂餾出液濃度xD=0.985和第一塊塔板下流液體濃度x10.970（均為摩爾分率）；已知物系的相對揮發度a=2.58，試計算第一塊塔板的板效率Emv。5.(15分)每小時分離泡點乙醇-水混合液2360kg的常壓連續精餾塔，塔頂采用全凝器，水蒸氣直接

13、加熱。進料組成xF0.2。現測得餾出液組成xD0.8，釜液組成xW0.05，精餾段某一塊板上的汽相組成為0.6，由其上一板流下的液相組成為0.5（以上均為摩爾分率），試求：塔頂餾出液量及釜液餾出量； 操作回流比與最小回流比； 計算在料液組成下乙醇對水的相對揮發度aF；求出全塔理論板數和進料板位置。操作條件下的平衡關系如圖所示。中國礦業大學20062007學年第二學期 化工原理A(2) 試卷（ A ）卷課程編號：06304考試時間：120 分鐘 考試方式：閉卷 學院 班級 姓名 學號 題號一二三總分1234得分閱卷人一、 概念題（共30分，每空1分）1、溶液的相對揮發度(a)等于兩組份 ，a &

14、gt;1則表示組分A和B ，a=1則表示組分A和B 。當塔板中 時，該塔板稱理論塔板。2、某低濃度氣體吸收過程，已知：相平衡常數m=1，氣膜和液膜體積吸收系數分別為kya=2´10-4kmol/(m3×s)，kxa=0.4kmol/(m3×s)。則該吸收過程為 膜阻力控制。氣膜阻力占總阻力的百分數為 ；該氣體為 溶氣體。漂流因數可表為 ，它反映 。 3、一般而言，兩組分A、B的等摩爾相互擴散體現在 單元操作中，而A在B中單向擴散體現在 單元操作中。在傳質理論中有代表性的三個模型分別為 、 和 。在吸收中的理論分析，當前仍采用 模型作為基礎。4、塔板負荷性能圖中有五

15、條線，是 、 、 、 、 。5、萃取操作依據_ _。6、分配系數 kA<1表示: _。選擇性系數與精餾操作中_相當。在B-S部分互溶系統中，若萃取相中含溶質A=85kg，稀釋劑B=15kg，溶劑S=100kg，則萃取相中yA/yB=_。(yA、yB均表示質量分率) 7、干燥操作的必要條件是 ，干燥過程是 相 結合的過程。8、對不飽和空氣進行加熱，使溫度由t1升至t2，此時其相對濕度 ，露點 ，濕度 。二、簡答題（共10分，共計2 小題）1、（5分）試分析精餾過程中回流比大小對操作費與設備費的影響并說明適宜回流比如何確定。2、（5分）已知某一單級萃取物系的三角形相圖如下圖所示，圖中已確定R

16、點的位置，請你通過作圖的方法確定E的位置，并標出聯結線。三、計算題（共60分，共計4小題）1、（15分）分離苯和甲苯混合液，進料量為100kmol/h，進料組成為0.4，餾出液組成為0.95，殘液組成為0.05（以上組成均為苯的摩爾分率）。苯對甲苯的平均相對揮發度為2.44。泡點進料，塔頂冷凝器為全凝器，塔釜為間接蒸汽加熱。試求： 最小回流比； 若回流比取最小回流比的1.2倍，列出精餾段操作線方程； 列出提餾段操作線方程。2、（15分）常壓下，用煤油從苯蒸汽與空氣混合物中吸收苯，吸收率為99%。混合氣量為53kmol/h。入塔氣中含苯2%（體積），入塔煤油中含苯0.02%（摩爾分率）。溶劑用量為最小用量的1.5倍。在操作溫度50下，相平衡關系為y*=0.36x，總傳質系數Kya=0.015kmol/(m3·s)。塔徑為1.1米。試求所需填料層高度。（可以用摩爾分數代替摩爾比）3、（15分）有一連續干燥器在常壓下操作，生產能力為1000kg/h（以干燥產品計）物料水分由12%降為3%（均為濕）物料溫度則由15至28，絕干物料的比熱為1.3kJ/(kg絕干料，)，空氣的初溫為25，濕度為0.01kg/kg絕干空氣，經預熱器后升溫至70，干燥器出口廢氣為45，濕度為0.02 kg/kg絕干空氣