化工融試卷（A）

考試科目：化年理（T）考試日期：2011.01.命題教師:

學(xué)院：專(zhuān)業(yè)班級(jí)：學(xué)生姓名:學(xué)號(hào)：

任課教師：課序號(hào):座位號(hào):

題號(hào)■二三四五六總分

評(píng)分

評(píng)卷入

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。

2、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

（即L/G不變），則Kya,HOG,NOG,吸收率

3、己分析測(cè)得精儲(chǔ)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=ys=

X6=y6=

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）

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o

6、常壓25c下，木炭與空氣一水系統(tǒng)的平衡關(guān)系為:*=100%,X*=0.12：

4）=20%,X*=0.032,現(xiàn)木炭的含水量為0.18,令其與25℃,加=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。

二、選擇題（20分，每空2分）

1.一個(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

2.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o

A.為氣膜控制且Ky^kyB.為液膜控制且Ky^kx

C.為氣膜控制且Ky^kx/mD.為液膜控制且Ky^kx/m

3.對(duì)于某理想溶液的平衡蒸鐳，若維持進(jìn)料量F、物料溫度tF、蒸發(fā)室壓強(qiáng)P不變，而將

物料濃度XF增加，則氣相鐳出物組成XD,氣相循出物量D

A.變大B,變小C.不變D.不確定

4.用精儲(chǔ)塔分離某二元混合液，進(jìn)料量為10kmol/h,原料液組成XF為0.6,若要求儲(chǔ)出

液組成XD不小于0.9,則最大偏出液量為；

A.6.67kmol/hB.6kmol/hC.9kmol/hD.不確定

5.氣液傳質(zhì)的塔板上，液面落差過(guò)大將造成和

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1

C選擇性系數(shù)大于1D選擇性系數(shù)小于1

7.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）

1.特殊精儲(chǔ)指的是哪兩種？各適用于什么情況？

2.對(duì)于混合液體，什么情況下選擇萃取分離，而不選擇精鏘分離？

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）某精儲(chǔ)塔用以分離A組分（易揮發(fā)組分）和水的混合物，已知XF=0.5（摩爾

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=2.25,

試求：（1）離開(kāi)塔頂?shù)诙K理論板的汽相濃度;

（2）塔頂采出率D/F。

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%（即為濕基），濕物料處

理量為0.5kg/s,空氣的初始溫度為20℃,初始濕含量為0.005kg水/kg干空氣。將空氣預(yù)熱

至150℃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70℃,試求：（1）干空氣用量及廢氣出口的濕度比

⑵此干燥過(guò)程預(yù)熱器所需供熱量及熱效率各為多少？

化工原理試卷（A）

考試科目：化工和TF）考試日期：2011.01.命題教師:

學(xué)院：專(zhuān)業(yè)班級(jí)：學(xué)生姓名:學(xué)號(hào)：

任課教師：課序號(hào):座位號(hào):

二三四五六總分

評(píng)分

平卷入

二.填空（20分，每空1分）

1、對(duì)流傳質(zhì)理論中較重要的有，和

2、已分析測(cè)得精微塔內(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=J5=

配=%=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，B與S的互溶度，當(dāng)A的加入至某

一濃度時(shí)，兩共規(guī)相將變?yōu)?，此點(diǎn)稱(chēng)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，通常將粘度或者潤(rùn)濕性的液體作為分散相。

6、常壓25c下，木炭與空氣一水系統(tǒng)的平衡關(guān)系為：4）=100%,X*=0.12；

d）=20%,X*=0.032,現(xiàn)木炭的含水量為0.18,令其與25℃,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。

二、選擇題（20分，每空2分）

1.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o

A.為氣膜控制且Ky^kyB.為液膜控制且Ky^kx

C.為氣膜控制且Ky^kx/mD.為液膜控制且Ky^kx/m

2.對(duì)于某理想溶液的平衡蒸飾，若維持進(jìn)料量F、物料溫度tF、蒸發(fā)室壓強(qiáng)P不變，而將

物料濃度XF增加，則氣相鐳出物組成XD,氣相鐲出物量D。

A.變小B.變大C.不變D.不確定

3.用精飽塔分離某二元混合液，進(jìn)料量為10kmol/h,原料液組成XF為0.6,若要求鐳出

液組成XD不小于0.9,則最大儲(chǔ)出液量為；

A.6.67kmol/hB.6kmol/hC.9kmol/hD.不確定

4.氣液傳質(zhì)的塔板上，液面落差過(guò)大將造成和

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1

C選擇性系數(shù)大于1D選擇性系數(shù)小于1

6.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)?/p>

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

7.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、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）

1.特殊精儲(chǔ)指的是哪兩種？各適用于什么情況？

2.對(duì)于混合液體的分離，什么情況下選擇萃取操作，而不選擇精播操作？

四、（15分）某精儲(chǔ)塔用以分離A組分（易揮發(fā)組分）和水的混合物，已知XF=0.5（摩爾

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=2.25,

試求：（1）離開(kāi)塔頂?shù)诙K理論板的汽相濃度;

（2）塔頂采出率D/F。

飽和水蒸汽

五、（20分）某混合物含溶質(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X°A不超過(guò)20%,某操作溫度下，溶解度曲線如圖，分配系數(shù)kA=l,

試求：

（1）此單級(jí)萃取所需的溶劑比S/F為多少？萃余率RXATFXFA為多少？此時(shí)選擇性系數(shù)B

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？

A

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/s,空氣的初始溫度為20℃,初始濕含量為0.005kg水/kg干空氣。將空氣預(yù)熱

至150℃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70℃,試求：

（1）干空氣用量及廢氣出口的濕度Hi

（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.工5=0.71”=0.8446=0.52），6=0.734.小低更適合

5.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

6.0.120.060.1480.032

二、選擇題（20分，每空2分）

1.BD2.D3.CB4.A5.AB6.C7.A

三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共10分）

1.答：特殊精儲(chǔ)是指恒沸精儲(chǔ)和萃取精儲(chǔ)

恒沸精鐳適用于混合物中有恒沸物產(chǎn)生，采用普通精儲(chǔ)不能分離徹底時(shí)；

萃取精鐳則適用于混合物相對(duì)揮發(fā)度過(guò)低，采用普通精編需要的理論板太多，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：①混合物相對(duì)揮發(fā)度小或形成恒沸物，用一般精儲(chǔ)方法不能分離或很不經(jīng)濟(jì)；

②混合液濃度很稀，采用普通精儲(chǔ)方法能耗過(guò)大；

③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=—==0.6944

L0.18

1In(l—S)工工+S

1-5y2-m%

1,““八/40.02—0.125x0.003小……-

N°GIn(1-0.6944----------------------------+0.6944=4.837

1-0.69440.002-0.125x0.003

X一％”竺竺絲0.0037217分

△%

4.837

分

新工況：HOG=HiyiiZzs=s3

,八0.02—0.125x0.006人…

NOG—NQQIn(1-0.6944-----------------------+0.6944=4.837

1-0.6944y2-0.125x0.006

解得必=0.0023445分

y-yi0.02-0.002344

Ay=}0.00365C

mNa，4.837

△%-Ay加=0.003721-0.003650=口。1908=L9

Av,”0.003721

五、15分（1）精儲(chǔ)段操作線方程為:

Rx1.50.95

X..+D=1X..+=0.6x“+0.38

R+l"R+12.5"2.53分

%=巧)=0.95

2分

X0.95

苞=0.894

a-(a-l)y2.25-1.25x0.95

t2分

玉

y2=0.6+0.38=0.6x0.894+0.38=0.916

(2)

尸+s=o+w

.FXF=DXD+敝困

S=V/=(7?+l)D+(^-l)F

F+S=D+W

■FxO.5=DxO.95+WxO.l

gp[s=Vr=2.5D+(l-l)F

—=0.36

解之得：F6分

六、15分解：（1）當(dāng)出口氣體溫度選定為Z2=70℃時(shí),Il=l2

(1.01+1.88"”i+250041-1.0嗎

H?

2500+1.8&2

C1.01+1.88x0.005)x150-2500x0.005-1.01x70

0.036kg水/kg干空氣4分

2500+1.88x70

所需空氣量可由物料衡算式求出

GcCXi-X2）=V（H2-Hi）

0.050.01

,Y、0.5x(l-0.05)x()

RYy=Ge%-X?)=_1_-_0_._0_5___1_-_0_._0_1

-=0.652kg干空氣/s

0.036-0.005

4分

所需供熱量和熱效率分別為

Q=V(1.01+1.88%)(n-/2)

=0.652x(1.01+1.88x0.005)x(150-20)=86.3kJ/s4#

150-70

=0.6153分

150-20

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.有效膜理論，溶質(zhì)滲透理論，表面更新理論

2.X5=0.71y5=0.84X6=0.52y6=0.733.小低更適合

4.加大一相臨界混溶點(diǎn)不在

5.大較差6.0.120.060,1480.032

二、選擇題（20分，每空2分）

1.D2.CB3.A4.AB5.C6.C7.B8.A

三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共10分）

1.答：特殊精儲(chǔ)是指恒沸精福和萃取精儲(chǔ)

恒沸精儲(chǔ)適用于混合物中有恒沸物產(chǎn)生，采用普通精循不能分離徹底時(shí)；

萃取精儲(chǔ)則適用于混合物相對(duì)揮發(fā)度過(guò)低，采用普通精儲(chǔ)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：①混合物相對(duì)揮發(fā)度小或形成恒沸物，用一般精儲(chǔ)方法不能分離或很不經(jīng)濟(jì)：

②混合液濃度很稀，采用普通精慵方法能耗過(guò)大；

③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）精微段操作線方程為:

Rx1.50.95

DH-----=0.6x“+0.38

2寸+-----=----Xn

R+12.5"2.53分

必=入=0.95

2分

X0.95

西==0.894

a-(a-\)y,2.25-1.25x0.95