1、考試科目：化工原理（下） 學(xué)院： 專業(yè)班級(jí)化工原理試卷（A ）考試科目：化工原理（下） 學(xué)院： 專業(yè)班級(jí)考試日期： 2011.01. 命題教師學(xué)生姓名： 學(xué)號(hào)：任課教師： 課序號(hào)： 考試座位號(hào)：題號(hào)一二三四五、7六總分評(píng)分評(píng)卷人填空（20 分，每空 1分）1、漂流因子是指在單向擴(kuò)散時(shí)因存在而使 A 的傳遞速率比增大的倍數(shù)，其值恒1 02、用填料吸收塔處理低濃度氣體混合物，當(dāng)氣體處理量增大，若按比例增大吸收劑的流量Nog ，吸收率y5y6（即 L/G 不變），則 Nog ，吸收率y5y6OG3、已分析測(cè)得精餾塔內(nèi)四股物料的組成為0.52, 0.71, 0.73, 0.84 , 試找出其對(duì)應(yīng)值x5

2、= x6=4、 填料塔與板式塔相比較，操作范圍、壓降；而對(duì)于易起泡物系及腐蝕性物系,填料塔則 （不適合，更適合） TOC o 1-5 h z 5、 萃取操作中選擇性系數(shù)是指，B-S完全不互溶時(shí)，選擇性系數(shù)趨于 o6、常壓25C下，木炭與空氣一水系統(tǒng)的平衡關(guān)系為：巾=100%, X*=0.12；巾=20%, X*=0.032，現(xiàn)木炭的含水量為0.18，令其與25C，巾=20%的空氣接觸，則結(jié)合水為，非結(jié)合水為，自由水為，平衡水又為o二、選擇題（20分，每空 2分）一個(gè)液膜控制的吸收過(guò)程，為加大吸收速率，可采取和等措施。A.增大氣相湍動(dòng)B.增大液相湍動(dòng)C.采用物理吸收D.采用化學(xué)吸收在常壓塔中用水

3、吸收二氧化碳,ky和kx分別為氣相和液相傳質(zhì)分系數(shù),Ky為氣相傳質(zhì)總系數(shù),m為相平衡常數(shù)，則oA.為氣膜控制且KykyB.為液膜控制且KykxC.為氣膜控制且Kykx/mD.為液膜控制且Kykx/m對(duì)于某理想溶液的平衡蒸餾，若維持進(jìn)料量F、物料溫度t、蒸發(fā)室壓強(qiáng)P不變，而將F物料濃度x增加，則氣相餾出物組成x，氣相餾出物量D。FDA. 變大 B. 變小 C. 不變D. 不確定用精餾塔分離某二元混合液，進(jìn)料量為 10 kmol/h , 原料液組成 x F 為 0.6 ，若要求餾出F液組成xD不小于0.9 ,則最大餾出液量為；A. 6.67 kmol/h B. 6 kmol/hC. 9 kmol/

4、hD. 不確定氣液傳質(zhì)的塔板上，液面落差過(guò)大將造 和A.氣流的不均勻分布B.漏液C.溢流液泛D.液沫夾帶6 進(jìn)行萃取操作時(shí)應(yīng)使： A 分配系數(shù)大于1B 分配系數(shù)小于1C 選擇性系數(shù)大于1D 選擇性系數(shù)小于17.當(dāng)空氣濕度和溫度一定時(shí)，相對(duì)濕度與總壓的關(guān)系 。A,成正比B,成反比 C,無(wú)關(guān) D,不確定三、簡(jiǎn)答題（每題 5分，共10分）特殊精餾指的是哪兩種？各適用于什么情況？對(duì)于混合液體，什么情況下選擇萃取分離，而不選擇精餾分離？四、（20 分）在一填料吸收塔內(nèi)用洗油逆流吸收煤氣中含苯蒸汽。進(jìn)塔煤氣中苯的初始濃度為0.02 （摩爾分率，下同），操作條件下氣液平衡關(guān)系為y = 0.125x，操作液氣

5、比為 0.18，進(jìn)塔洗油中苯的濃度為0.003，出塔煤氣中苯濃度降至0.002。因脫吸不良造成進(jìn)塔洗 油中苯的濃度為 0.006，試求此情況下（1）出塔氣體中苯的濃度；（2）吸收推動(dòng)力降低的 百分?jǐn)?shù)？五、（15分）某精餾塔用以分離A組分（易揮發(fā)組分）和水的混合物，已知x f=0.5 （摩F爾分率，下同），xD=0.95, xw=0.1，回流比R=1.5，泡點(diǎn)回流，飽和液體進(jìn)料，塔頂采用全凝器，塔底用飽和水蒸汽直接加熱，物系相對(duì)揮發(fā)度2.25， 試求：（1）離開(kāi)塔頂?shù)诙K理論板的汽相濃度飽和水蒸汽（2）塔頂采出率D/Fo飽和水蒸汽六、（15分） 某濕物料的初始含水量為5，干燥后的含水量為1（即為

6、濕基），濕物料處 理量為0.5kg/s,空氣的初始溫度為20C，初始濕含量為0.005kg水/kg干空氣。將空氣預(yù)熱 至150C進(jìn)入干燥器，假設(shè)所有水分皆在表面氣化階段除去，干燥設(shè)備保溫良好，廢氣的出 口溫度為70C，試求： （1）干空氣用量及廢氣出口的濕度H2（2）此干燥過(guò)程預(yù)熱器所需供熱量及熱效率各為多少?考試科目：化工原理（下） 學(xué)院： 專業(yè)班級(jí)化工原理試卷（A ）考試科目：化工原理（下） 學(xué)院： 專業(yè)班級(jí)考試日期： 2011.01. 命題教師學(xué)生姓名： 學(xué)號(hào)：任課教師： 課序號(hào)： 考試座位號(hào)：題號(hào)一二三四五、7六總分評(píng)分評(píng)卷人二填空（20 分，每空 1分）y5y6y5y6和。2、已分析

7、測(cè)得精餾塔內(nèi)四股物料的組成為0.52, 0.71, 0.73, 0.84 , 試找出其對(duì)應(yīng)值x5= x6=3、 填料塔與板式塔相比較，操作范圍、壓降；而對(duì)于易起泡物系及腐蝕性物系,填料塔則 （不適合，更適合）4、 對(duì)于部分互溶物系的萃取操作中，溶質(zhì)A的加入使B與S的互溶度，當(dāng)A的加入至某一濃度時(shí)，兩共軛相將變?yōu)椋它c(diǎn)稱為 ，一般（在，不在）溶解度曲線的最高點(diǎn) 。5、 在萃取的設(shè)計(jì)中，通常將粘 或者潤(rùn)濕f 的液體作為分散相。6、常壓25C下，木炭與空氣一水系統(tǒng)的平衡關(guān)系為：巾=100%, X *=0.12； =20%，X *=0.032，現(xiàn)木炭的含水量為0.18，令其與25C，* =20%的空氣

8、接觸，則結(jié)合水為，非結(jié)合水為,自由水為，平衡水又為。二、選擇題（20分，每空 2分）在常壓塔中用水吸收二氧化碳，ky和kx分別為氣相和液相傳質(zhì)分系數(shù),Ky為氣相傳質(zhì)總系數(shù),m為相平衡常數(shù)，則。A.為氣膜控制且KykyB.為液膜控制且KykxC.為氣膜控制且Kykx/mD.為液膜控制且Kykx/m對(duì)于某理想溶液的平衡蒸餾，若維持進(jìn)料量F、物料溫度t、蒸發(fā)室壓強(qiáng)P不變，而將F物料濃度x增加，則氣相餾出物組成x，氣相餾出物量D。FDA. 變小 B. 變大 C. 不變 D. 不確定用精餾塔分離某二元混合液，進(jìn)料量為10kmol/h,原料液組成x F為0.6，若要求餾出F液組成xD不小于0.9 ,則最大

9、餾出液量為；A. 6.67 kmol/h B. 6 kmol/hC. 9 kmol/hD. 不確定氣液傳質(zhì)的塔板上，液面落差過(guò)大將造 和A.氣流的不均勻分布B.漏液C.溢流液泛D.液沫夾帶5 進(jìn)行萃取操作時(shí)應(yīng)使：.A 分配系數(shù)大于1B 分配系數(shù)小于1C 選擇性系數(shù)大于1 D 選擇性系數(shù)小于1單級(jí)（理論級(jí)）萃取操作中，在維持相同萃余相濃度下，用含有少量溶質(zhì)的萃取劑代替純?nèi)?TOC o 1-5 h z 劑，則萃取相量與萃余相量之比將。A 不變B 降低C 增加D 不定采用多級(jí)逆流萃取與單級(jí)萃取相比較，如果溶劑比、萃取相濃度一樣，則多級(jí)逆流萃取可使萃余相分率。A 增大 B 減少 C 基本不變 D 增大

10、、減少都有可能8當(dāng)空氣濕度和溫度一定時(shí)，相對(duì)濕度與總壓的關(guān)系是。A,成正比B,成反比 C,無(wú)關(guān) D,不確定三、簡(jiǎn)答題（每題 5分，共10分）特殊精餾指的是哪兩種？各適用于什么情況？對(duì)于混合液體的分離，什么情況下選擇萃取操作，而不選擇精餾操作？四、（15分）某精餾塔用以分離A組分（易揮發(fā)組分）和水的混合物，已知x f=0.5 （摩 F爾分率，下同），xd=0.95, xw=0.1，回流比R=1.5，泡點(diǎn)回流，飽和液體進(jìn)料，塔頂采用全凝器，塔底用飽和水蒸汽直接加熱，物系相對(duì)揮發(fā)度a二2.25， 試求：（1）離開(kāi)塔頂?shù)诙K理論板的汽相濃度飽和水蒸汽（2）塔頂采出率D/Fo飽和水蒸汽五、（20分）某混

11、合物含溶質(zhì)A為40%，稀釋劑B為60%，擬用單級(jí)萃取進(jìn)行分離，要 求萃取液中含A的濃度xa不超過(guò)20%，某操作溫度下，溶解度曲線如圖，分配系數(shù)kA=1 , 試求：（1）此單級(jí)萃取所需的溶劑比S/F為多少？萃余率Rxao/Fxfa為多少？此時(shí)選擇性系數(shù)0 為多少？（2）若降低操作溫度，使兩相區(qū)域增大為如圖虛線所示，假設(shè)分配系數(shù)kA不變，溶劑比 S/F 不變，試分析萃取相、萃取液、萃余相、萃余液中 A 的濃度和過(guò)程的選擇性系 數(shù)如何變化？六、（15 分）某濕物料的初始含水量為 5，干燥后的含水量為 1（即為濕基），濕物料處理量為 0.5kg理量為 0.5kgs，空氣的初始溫度為20C，初始濕含量為

12、0.005kg水/ kg干空。氣將空氣預(yù)熱至150C進(jìn)入干燥器，假設(shè)所有水分皆在表面氣化階段除去，干燥設(shè)備保溫良好，空氣的出 口溫度選定為70C，試求:（1）干空氣用量及廢氣出口的濕度h2（2）此干燥過(guò)程所需預(yù)熱器供熱量及熱效率各為多少?11年化工原理（下）A卷答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)填空（20分，每空 1分）1.主體流動(dòng) 等分子反向擴(kuò)散 大于2.增大 增大 降低 降低3. x5= 0.71 y5=0.84 x6= 0.52 y6=0.734.小低 更適合萃取相中溶質(zhì)的質(zhì)量分率與萃余相中溶質(zhì)的質(zhì)量分率之比值 無(wú)窮大6. 0.12 0.06 0.148 0.032二、選擇題（20分，每空 2分）1. B

13、D 2. D 3. C B 4. A 5.A B 6. C 7.A三、簡(jiǎn)答題（每題 5分，共10分）1.答：特殊精餾是指恒沸精餾和萃取精餾恒沸精餾適用于混合物中有恒沸物產(chǎn)生，采用普通精餾不能分離徹底時(shí)； 萃取精餾則適用于混合物相對(duì)揮發(fā)度過(guò)低，采用普通精餾需要的理論板太多，回流比 太大，使設(shè)備投資及操作費(fèi)用都不經(jīng)濟(jì)的情況。2答：混合物相對(duì)揮發(fā)度小或形成恒沸物，用一般精餾方法不能分離或很不經(jīng)濟(jì)；混合液濃度很稀，采用普通精餾方法能耗過(guò)大；混合液含熱敏性物質(zhì)，采用萃取方法可避免物料受熱破壞。四、20 分解：原工況：S = mG = 0.125 = 0.6944L 0.18N 二 1N 二 1 InOG

14、 1 - S(1 - S)y mx 十12 + Sy - mx22新工況：N =InOG 1- 0.6944人y yy 二 12mN新工況：N =InOG 1- 0.6944人y yy 二 12mNOGH 二 HOG OG(1- 0.6944)0.02 - 0.0024.837N 二 N 二InOG OG 1 - 0.69440.02 - 0.125 x 0.0030.002 0.125 x 0.003二 0.003721Z = Z S = S(1 - 0.6944)+ 0.69440.02 - 0.125 x 0.006y - 0.125 x 0.0062二 4.837+ 0.69447分3

15、分二 4.83755分解得 y 二 0.0023442ym0.02 - 0.0023444.837二 0.003650OGAy -Ay m=0003721- 0.003650 =0.01908=1.91%mAym0.0037215分五、15分1)精餾段操作線方程為：2.53分y1= x = 0.952.53分y1= x = 0.95D2分0.95= / 、=a-(a- 1)y = 2.25 -1.25 x 0.951=0.8942分R x 1.50.95= x + a = x += 0.6 x + 0.38R + 1 n R + 1 2.5 n22分y = 0.6x +0.38 = 0.6 x

16、 0.894 + 0.38 = 0.916212) Fx = Dx + WxS = V r =(R + 1D+(q - 1)FF + S = D + WF x 0.5 = D x 0.95 + W x 0.1S = V = 2.5D + G - 1)F= 0 .36解之得：6分六、15分解：(1)當(dāng)出口氣體溫度選定為t2=70C時(shí)，I=I2H2(1.01 + 1.88H )t + 2500H - 1.01t= 1 1 1 22500 + 1.88t2(1.01 +1.88 x 0.005)x 150 + 2500 x 0.005 - 101x 70=0.036kg /kg 宀一2500+1.8

17、8x70水 干空氣所需空氣量可由物料衡算式求出G ( X C1-X2)=V(H2 -H1)4分05 (1 005) ( 0.050.01 )0.5 x (1 0.05) x ()C( X1- X 2)=1 - O.5 1 - 001 = 0.652kgH - H210.036 - 0.005/s干空氣4分4分所需供熱量和熱效率分別為Q=V(1.01+1.88H )(t t )4分=0.652x (1.01+1.88x0.005) x (150-20) =86.3 kJ/st t耳二-42t t10150 70150 20二 0.6153分11年化工原理（下）A卷答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)填空（20分，每空

18、 1分）有效膜理論，溶質(zhì)滲透理論，表面更新理論x5= 0.71 y5=0.84 x6= 0.52 y6=0.733. 小 低 更適合4. 加大 一相 臨界混溶點(diǎn) 不在5. 大 較差6. 0.12 0.060.1480.032二、選擇題（20分，每空 2分）1. D 2. C B 3. A 4. A B 5. C 6.C7.B8.A三、簡(jiǎn)答題（每題 5分，共10分）1.答：特殊精餾是指恒沸精餾和萃取精餾 恒沸精餾適用于混合物中有恒沸物產(chǎn)生，采用普通精餾不能分離徹底時(shí)； 萃取精餾則適用于混合物相對(duì)揮發(fā)度過(guò)低，采用普通精餾需要的理論板太多，回流比 太大，使設(shè)備投資及操作費(fèi)用都不經(jīng)濟(jì)的情況。2答：混合物相對(duì)揮發(fā)度小或形成恒沸物，用一般精餾方法不能分離或很不經(jīng)濟(jì)；混合液濃度很稀，采用普通精餾方法能耗過(guò)大；混合液含熱敏性物質(zhì)，采用萃取方法可避免物料受熱破壞。四、15 分（1）精餾段操作線方程為：R x 1.50.95x + = x +R + 1 R x 1.50.95x + = x +R + 1 n R + 12.5 n 2.5=0.6 x + 0.38ny = x = 0.951Dy0.952.25 1.25 x 0.95= 0.8943分2分2分y = 0.6x + 0.