1、南京工业大学期末考试(A)卷课程：化工原理（下册）班级: 姓名: 学号: 一 选择题：正常操作下的逆流吸收塔，若因某种原因使液体量减少以致液气比小于原定的最小液气比时，下列哪些情况将发生( ) （） 出塔液体浓度 xb 增加，回收率增加； （） 出塔气体浓度增加，但 xb 不变； （） 出塔气体浓度与出塔液体浓度均增加； （） 在塔下部将发生解吸现象。 在填料塔中用清水吸收混合气中 3，当水泵发生故障上水量减少时，气相总传质单元数 OG（ ）（）增加； （）减少； （）不变。 在吸收塔某处，气相主体浓度 y=0.025，液相主体浓度 x=0.01，气相传质分系数ky=2kmol/m2h， 气相
2、总传质系数 Ky=1.5kmol/ m2h，则该处气液界面上气相浓度 yi 应为（ ） ，平衡关系 y=0.5X。 （）0.02 （）0.01 （）0.015 （）0.005某精馏塔，精馏段理论板数为 1 层，提馏段理论板数为 2 层，现因设备改造，使精馏段理论板数增加，提馏段理论板数不变，且， F，等均不变，则此时：（ ） （） D 增加， W 不变 （） D 增加， W 减小 （） D 增加， W 增加 （） D 增加， W 的变化视具体情况而定。 连续精馏塔设计时，当采用塔顶全凝器，泡点回流方案时，为完成分离任务所需理论板数为 T1。若采用塔顶分凝器，而回流比和前方案相同时，则完成同样分
3、离任务所需理论板数为 T2。比较：（ ） （） T2 T1； （） T2 T1； （） T2 T1； （）判断依据不足。（1）绝热饱和温度 tas 是大量的循环水与进入的空气接触时最后达到的稳态温度，它等于循环水的温度。 （2）湿球温度 tw 是湿球温度计所指示的平衡温度，但它并不等于湿纱布中水分的温度。对以上两种说法正确的判断是：( )。 ()两者都对； ()两者都不对； ()对不对； ()对不对。对于一定干球温度的空气，当其相对湿度愈低时，其湿球温度： ( )。 ()愈高； ()愈低； ()不变； ()不一定，与其它因素有关。(4)湿空气在预热过程中不变化的参数是( )()焓； ()相对湿
4、度； ()露点温度； ( D )湿球温度。 指出“相对湿度，绝热饱和温度、露点温度、湿球温度”中，哪一个参量与空气的温度无关( )。 ()相对湿度 ()湿球温度 ()露点温度 ()绝热饱和温度 三在常压逆流操作的填料塔内，用纯溶剂 S 吸收混合气体中的可溶组分 B 。入塔气体中B 的摩尔分率为 0.03，要求吸收率为 95% 。已知操作条件下的解吸因数 (1/A)为 0.8 ，物系服从亨利定律，与入塔气体成平衡的液相浓度为 0.03 （摩尔分率） 。 试计算：操作液气比为最小液气比的倍数； 出塔液体的浓度； 完成上述分离任务所需的气相总传质单元数 NOG 。 四常压操作连续精馏塔用以分离苯甲苯
5、溶液，y 1=0.72(摩尔分率，下同)的塔顶蒸汽经分凝器冷凝后液相作为塔顶回流液，气相经全冷凝器冷凝成塔顶产品，进料为100kmol/h，进料浓度 F= 0.44，泡点进料，塔顶与塔底产品 D=W=50 kmol/h，塔顶馏出液浓度 D= 0.83，取相对挥发度 =2.5，塔釜液平均分子量取 M = 91.4kg/kmol， 求： 塔釜液浓度 XW； 操作回流比 R； 塔釜蒸发量 ； 最小回流比min； 五 在恒定干燥条件下进行干燥实验，已测得当，气体的质量流速2.5kg/m 2S，气体平行流过物料表面，水份只从物料上表面汽化，物料由湿含量 1 变到 2，干燥处于恒速段，所需干燥的时间为 A
6、小时。如果干燥面积 A、汽化水量 W 和传热系数 不变，且仍处于恒速段，只是空气改变为，（不变） ，求所需干燥时间 B 。 注：水的汽化潜热可由下式计算： w2491.27 2.30285t w w-汽化潜热，kJ/kg tw-湿球温度， 空气性质：T tw 43.7 48.3六如图示的精馏塔由一只蒸馏釜及一层实际板所组成，只有提馏段，没有精馏段。料液由塔顶加入，泡点进料，L =F，V =D， F0.2（摩尔分率，下同） ，今测得塔顶易挥发组分的回收率为，且 D0.3，系统相对挥发度 3.0。设蒸馏釜可视为一个理论板。试求： （）残液组成 W； （）该层塔板的液相默夫里板效率 ML。 F,XF
7、y1D,XDW,XWyDX0提示： ML=( n-1- n)/ ( n-1-* n)=( F- 1)/ ( F-* 1) 答案选择题：（1）C A B （2）B C （3）C B （4）C C二 填空题：双膜理论的要点是：（）界面上汽液平衡；（）阻力集中于有效膜内。 物理吸收操作属于传质过程，是一组分通过另一静止组分的单向扩散。 当平衡线在所涉及的范围内是斜率为的直线时，则 1/Ky=1/kym 1/kx。 气体吸收计算中表示设备（填料）效能高低的一个量是传质单元高度，而表示传质任务难易程度的一个量是传质单元数。 某精馏塔在操作时，加料热状态由原来的饱和液体进料改为冷液进料，且保持， F，不变
8、，则此时 D 增加， W 减少不变，不变。两组份的相对挥发度越小，则表示分离该物系越 困难 。二元溶液连续精馏计算中，进料热状态的变化将引起平衡线、操作线与线中哪几条线的变化操作线与线。已知在常压及 25下水份在某湿物料与空气之间的平衡关系为：相对湿度 =100%时，平衡含水量 x*=0.02Kg 水Kg 绝干料；相对湿度 =40%时, 平衡含水量 x*=0.007 Kg 水Kg 绝干料。现该物料含水量为 0.23Kg 水Kg 绝干料, 令其与 25, =40%的空气接触, 则该物料的自由含水量为 0.233 Kg 水Kg 绝干料, 结合水含量为 0.02 Kg 水Kg 绝干料, 非结合水的含
9、量为 0.21 Kg 水 Kg 绝干料。三 j06a10106y 1=0.03 x1=0.03 m=1(L/G)min=(y1-y2)/(y1/m)=0.95L/G=m/S=1/0.8=1.25(L/G)/( (L/G) min)=1.316x1=(y1-y2)/( L/G)=0.0228NOG=1/(1-S)ln(1-S)y1/y2+S=7.843四 j07d20122(1)FX F=DXD+WXWX W=0.05(2)yD=xD=0.83x0=0.83/(2.5-1.5*0.83)=0.66y 1=R*x0/(R+1)+ xD/(R+1)R=1.83(3)V=V=(R+1)D=12900k
10、g/h(4)xq=xF=0.44 yq=2.5*0.44/(1+1.5*0.44)=0.663Rmin=(xD-yq)/(yq-xq)=0.749五 j09b15028 AG C(X1-X0)rw/A(t-t w)= Wrw/A(t-t w) W2491.27 2.30285t W B/ A= rBw/ (t-tBw)/ rAw/ (t-tAw)=0.20217蒸馏釜D,XDF,XFW,XWVL全凝器ywy1x11 B =0.20217h六 j07d20107DXD/FXF=0.8D/F=0.533D/F=(XF-XW)/(XD-XW)=0.533X W=0.0857L/V=F/D=1.876W/V=W/D=(F-D)/D=0.876ym+1= (L/V)xm-(W/V)xw=1.876 xm -0.0751yw=x w/1+(-1)x w=0.22x1=(yw+0.0751)/1.876=0.157y1=xD=0.3* 1=y1/-(-1)y 1=0.125 ML=( n-1- n)/ ( n-1-* n)=( F- 1)/ ( F-* 1)=0.573
