1、化工原理（下冊）、選擇題（共 16 分）1. 雙組分氣體（A、B）進行穩(wěn)定分子擴散，Ja及Na分別表示在傳質(zhì)方向上某截面處溶質(zhì)A的分子擴散速率與傳質(zhì)速率，當系統(tǒng)的漂流因數(shù)大于 1 時， | 心| | 人| ； NA NB （ 2分）A:大于；B:小于；C:等于；D.不確定2. 下述分離過程中哪一種不屬于傳質(zhì)分離（）。（ 2 分）A.萃取分離；B:吸收分離；C:結(jié)晶分離；D:離心分離3. 已知物料的臨界含水量為 0.2kg水/kg絕干物料，空氣的干球溫度為t,濕球溫度為tw，露點為td o現(xiàn)將該物料自含水量 Xi=0.45 kg水/kg絕干物料，干燥至 心 0.1kg水/kg絕干物料,，貝V干燥

2、物料 表面溫度。（）。（ 2 分）A. 0 t w B. 0 = t C. 0 = td D. 0 = t w4. 若享利系數(shù)E值很大，依據(jù)雙膜理論，則可判斷過程的吸收速率為（）控制。（2分）A,氣膜；B,液膜；C.雙膜5. 物料的平衡水份一定是（ ）。（ 2 分）A.非結(jié)合水份；B.自由水份；C.結(jié)合水份；D臨界水份6. 二元溶液連續(xù)精餡計算中進料熱狀態(tài)的變化將引起以下線的變化：（）。（ 2 分）A.平衡線；B.操作線與q線；C.平衡線與操作線；D.平衡線與q線。7. 當回流量從全回流逐漸減小時，精餡段操作線向平衡線靠近，為達到給定的分離要求，所需的理論板數(shù)（）。（ 2 分）A,逐漸增多；B

3、,逐漸減少；C.不變；8. 某含乙醇 12.5% （質(zhì)量分數(shù)）的乙醇水溶液，其所含乙醇的摩爾比為（）（ 2分）A. 0.143； B. 0.0559； C. 0.0502二、填空題（共 21 分）1. 操作中的吸收塔，當生產(chǎn)任務一定，若吸收劑用量小于最小用量，貝吸收效果.（2分）2. 氣方 ,$3是3 種氣體在吸收過程中的脫吸因數(shù)，已知公$2$3,且吸收過程的操作條件相同，試將 3 種氣體按溶解度大小排序如下。（ 2 分）3, 某精餡塔的設計任務是：原料 為F、xf,分離要求為知、設計時若選定回流比R不變，加料狀況由原來的氣液混合改為過冷液體加料，貝所需的理論板數(shù) Nr, 精餡段和 提餡段的氣

4、液相流量的變化趨勢 V, L,L, V, Lo （5 分）4. 根據(jù)雙膜理論，兩相間的傳質(zhì)阻力主要集中在 , 增加氣液兩相主體的湍動程度，傳 質(zhì)速率將。（ 2 分）5. 已知某物料在 25C 的平衡曲線。設含水量 X=0.4kg 水/（ kg 絕干）的該物料與（ p = 65%的空 氣 接觸，其 X* = 0.07kg 水/ （kg 絕干）。當空氣的 cp = 100%時， X* = 0.27kg 水/ （kg 絕干）。則物 料自 由水分量為 , 結(jié)合水分量為 ,非結(jié)合水分量為 o （3 分）6. 溶解度曲線將三角形相圖分為兩個區(qū)域，曲線內(nèi)為 區(qū)，曲線外為 區(qū)，萃取操作只能在 進行。（ 2 分

5、）7. 吸收劑用量增加，操作線斜率 , 吸收推動力。（增大，減小，不變）（ 2 分）。8. 板式塔中氣、液兩相發(fā)生與主體流動方向相反的流動，稱 現(xiàn)象，它們主要是：液沫夾帶（霧沫夾帶），產(chǎn)生的原因為,氣泡夾帶，產(chǎn)生的原因為 o （ 3 分）三、計算題（共 20 分）今有連續(xù)逆流操作得填料吸收塔，用清水吸收原料氣中的甲醇。已知處理氣量為lOOOm/h （操作 狀態(tài)），原料氣中含甲醇 7% （體積百分數(shù)），吸收后水中含甲醇量等于與進料氣體中相平衡時濃度的67%。設在常壓25C下操作，吸收的平衡關(guān)系取為丫 = 1.15X,甲醇回收率要求為98%,Ky =0.5kmol/（m2 ?/? 塔內(nèi)填料的有效表

6、面積為 ZOOm%!，塔內(nèi)氣體的空塔氣速為 0.5 m/s。試求：（1）水的用量，kg/h; （2）塔徑；（3）傳質(zhì)單元高度HOG；（4）傳質(zhì)單元數(shù)NOG；（5）填料層高度。四、計算題（共 18分）有一二元理想溶液，在連續(xù)精館塔中精餡。原料液組成 50% （摩爾） , 飽和蒸汽進料。 原料處理量 為每小時lOOkmol,塔頂、塔底產(chǎn)品量各為 50kmol.h，已知精餡段操作線方程為y=0.833x+0.15,塔釜用間接蒸汽加熱，塔頂采用全凝器，泡點回流。試求：（ 1）塔頂、塔底產(chǎn)品組 成（用摩爾分率表示）；（ 2） 全凝器中每小時冷凝蒸汽量；（ 3）蒸餡釜中每小時產(chǎn)生的蒸汽量。五、計算題（共

7、16 分）在連續(xù)干燥器中，將物料自含水量為 0.03干燥至 0.001 （均為干基），濕物料的處理量為 1100kg/h, 操作壓強為101.3kPa。已知空氣初溫為20C,濕度為0.01kg水/kg絕干氣，該空氣被預 熱后進入干燥器， 要求出干燥器的空氣濕度為 0.028kg水/kg絕干氣，出口溫度為 60C。假設為理想干燥過程，預熱器熱損 失可忽略，試求：（ 1）空氣離開預熱器的溫度；（ 2）預熱器的熱負荷；（ 3） 干燥器的熱效率。六、分析問答題（共9分）如圖為一干燥速率曲線。在其它條件不變情況下，試在圖中作出增大空氣相對濕度后的干燥速率曲線。U試試卷答案（B）/_、選擇題（共16分）W

8、 X1. C; A （ 2 分）分析：因為是雙組分氣體，所以系統(tǒng)中 A和B的濃度梯度大小相等方向相反。由費克定律可知 A和B 的分子擴散速率也將大小相等方向相反。然而因漂流因數(shù)大于1,說明產(chǎn)出了主體流動，結(jié)果增大了 A的傳遞速率。 這里按習慣B為惰性組分。2. D （2 分）3. A （2 分）4. B （2 分）5、C； （2 分）6. B （2 分）7. A （2 分）8.B （ 2 分）二、填空題（共21分）1. 達不到要求；（2分）2. 第3種最大，第2種次之，第1種最小（2分）,mV分析：操作條件相同，V/L相同，由S= 可知當女口$2$3L有 m2 m3而m值愈大，表明氣體溶解度愈

9、小。；3. 答案：減少；不變；不變；增加；增加；減少；增大；增大；增大；增大（5分）分析：在進料組成、流率、回流比和產(chǎn)品的分離要求一定時，進料的q越大，平均傳質(zhì)推動力越大，所需理論板數(shù)越少。由全塔物料平衡知，當F、XF. XD.定時，塔頂產(chǎn)品流率。和塔底產(chǎn)品流率W也一定。則由V = （R + 1）D知V不變，同理L = RD也不變。由 V=V- （l-q）F知當V、F不變時，q值越大，V 越大。而由L=V-W 可知，V越大，也越大。4. 答案：相界面兩側(cè)的液膜和氣膜中；增大（2分）5. 0.33 kg 水/ （kg 絕干）,0.27 kg 水/ （kg 絕干）,0.13 kg 水/ （kg 絕

10、干）;（3 分）6. 兩相區(qū)均相區(qū)兩相區(qū)；（2分）7._增大、增大； （2分）8. 返混現(xiàn)象；小液滴因其沉降速度小于氣流速度被氣流夾帶至上層塔板和大滴液因板間距小于液滴的 彈濺高度 而被氣流帶至上層塔板；液體在降液管中停留時間過短，氣泡來不及從液體中分離返回至板面而 被液體卷入下層塔板。（3分三、計算題（20分）1.解：解：（1）Y. = 0-07 = 0.07531 -力 1-0.07匕=匕（1_仞 =0.0753x（1-0.98）=1.5xl0-3y f) 0753X| =67%X ; =0.67xA=1 1 m 1.15X2 =0v 1000Vx(l-yi )x2731000ce、273

11、 x(l- 0.07) x = 38kmol / h (273 + 25) 22.4，門298匕一匕 _ 0.0753 1.5x10-3 V - %! - X 2 - -0.0439-0-L = 1.68V =1.68x38 = 63.Skmol /h = 1.15xlQ 2kg /h1 華 mV x K -mX, mVL Y2-mX2 L1000 3, m Is3600=0.84m(3) Hog= =3 = 0.686m80.5X200X-X0.8434(4) 用平均推動力法：匕=0.0753,匕=1.5x10 3, X= 0.0439, X 2 =0.?.約 * =1.15X =1.15x

12、0.0439 = 0.0505, Y*=1.15X 2=QIn (I) +-(匕- 匕 *)-( 匕-*) _(0.0753-0.0505)-(1.5x10 3-0) = 8.3x 戚 5 w w 1 w w . w w w wIn 3Y2-Y21.5x10-3 0INogi mVU5 g-。+ 空L68 1.5XW3-01.681 -L.1 “In (1-=11.15L68=8.89可見平衡線為P*= ?X時，Ng可用平均推動力法或解析法的任一種計算方法求 取。(5) Z = Hoc -Noc = 0.686x8.89 = 6.1m四、計算題(共18分)(1)R/(R+I)=0.833.?.

13、R=5Xd/(R+1)=0.15 Xd =0.90F Xf =D Xd +W X wXw =(100X 0.5-50 X 0.90)/50=0.1 (mol 分率)(2) V=(R+I)D=300moI.h -1q=0(3) V =V-F=300-100=200 mol.h 1五、計算題（共16分）w2= 0.001例11-3附圖解：濕物料干基含水量XI=M = ET 33幺=產(chǎn)-=呂踣T= ? 0011 W2 1 0. 001絕干物料G=G|(l-w,) = l 100(1-0. 03)kg絕干料 /h=l 067 kg 絕干料 /h水分蒸發(fā)量W=G(X,-X2) = 1 067(0. 03

14、0 93 0. 001 )kg/h=31. 94 kg/h空氣耗量G( X2)l 067 (Ajj-0,001 )_kg 絕干氣 /h=1 774 kg 絕干氣外預熱器負荷Qp L(I 1 Io)理想干燥器I, = / 2 = (1. 01 +1. 88H2 )t 2 4-2 490H 2=(1.01 + 1. 88X0. 028)X60 + 2 490X0. 028 kj/kg=133. 5 kj/kgL =(1. 01 + 1. 88HM+2 490H。=(1. 01 + 1. 88X0. 01)X20+2 490X0. 01 kj/kg=45. 48 kj/kgQ(, = l 774 X(133. 5-45. 48) kj/h= 1.561 X 10s kj/h = 43. 37 kW廣 W(2 49T1.883 xOO% = b -以4-汽斛四 xiOO%=53.3%Wp