1、考试试卷第 1 页，共 7 页（勤奋、求是、创新、奉献）2014 2015 学年第一学期期末考试试卷主考教师： 陆杰、刘锡建、王远强 学院 化学化工学院 班级 姓名 _ 学号 _化工原理（二） 课程试卷 A 参考答案（本卷考试时间 120 分钟）题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总得分题分 20 20 10 7 10 18 15 100得分一、填空题（每空 1 分，共 20 分）1、精馏过程是利用多次部分汽化 和多次部分冷凝 的原理进行的，实现精馏操作的必要条件包括塔顶液相回流 和塔底产生上升蒸汽 。2、在温度组成（t-x-y）图中，气液两相呈平衡状态时，气液两相温度_相等_，但气
2、相组成_大于_液相组成。3、全回流时，塔顶产品量为_0_，回流比_无穷大_，全回流适用的场合通常是_精馏生产开工或实验研究_。4、当分离要求和回流比一定时， 过热蒸气 进料的 值最小，此时分离所需的q理论板数 最多 。5、吸收是利用各组分溶解度 不同而分离气体混合物的单元操作，当气相中溶质的的实际分压高于 与液相成平衡的溶质分压时，溶质从气相向液相转移，发生吸收过程。6、易溶气体的吸收过程属于_气膜_控制过程，传质总阻力主要集中在_气膜_侧，提高传质速率的有效措施是提高_气_相流体的流速和湍动程度。7、恒速干燥阶段也称为表面汽化 控制阶段，降速阶段也称为 内部迁移 控制阶段。8、饱和空气中冷却
3、， 湿度_降低_，露点温度 _降低_。考试试卷第 2 页，共 7 页二、选择题（每题 2 分，共 20 分）1、 对吸收操作有利的条件是：（ D ）(A) 操作温度高、压强高 (B) 操作温度高、压强低(C) 操作温度低、压强低 (D) 操作温度低、压强高2、精馏过程中在精馏塔中每一块塔板上（ C ） 。(A) 只进行传质 (B) 只进行传热 (C) 同时进行传热传质 (D) 有时进行传热，有时传质3、操作中的精馏塔，保持q、 F、 不变，减小 ，则（ C ） 。DxFx(A) D 增大，R 减小 (B) D 不变，R 增加(C) D 减小，R 增加 (D) D 减小，R 不变4、精馏塔的塔板
4、上，比较理想的气液接触状态是（ D ） 。(A) 鼓泡状和蜂窝状 (B) 鼓泡状和泡沫状(C) 蜂窝状和喷射状 (D) 泡沫状和喷射状5、吸收过程的推动力是（ D ） 。(A) 浓度差 (B)温度差 (C) 压力差 (D) 实际浓度与平衡浓度差6、已知 SO2 水溶液在三种温度 t1、t 2、t 3 下的亨利系数分别为E1=0.0035atm、E 2=0.011atm、E 3=0.00625atm，则（ A ） 。(A)t1t2 (C) t1t2 (D) t3t17、低浓度逆流吸收操作中，若其他操作条件不变，仅增加入塔气量，则气相总传质单元高度 将（ A ）OGH(A) 增大 (B) 减小 (
5、C) 不变 (D) 不能判断8、在101.33kPa总压下，湿空气中水蒸气分压为10.33 kPa,其湿度值为（ D ）kg/kg绝干气。(A) 0.1136 (B) 0.1019 (C) 0.0756 (D) 0.0706 9、用相对湿度 值可以判断该湿空气能否作为干燥介质， 值越小，吸湿能力（ C ） (A)不变 (B) 越小 (C) 越大 (D)不确定 10、物料的平衡水分一定是（ C ）(A) 非结合水分 (B) 自由水分 (C) 结合水分 (D) 临界水分考试试卷第 3 页，共 7 页三、 （ 10 分） 在常压操作的连续的精馏塔，分离含甲醇与水溶液，其中甲醇含量为 0.4（均为摩尔
6、分数，下同） ，原料液的流量为 100kmol/h，进料为气液混合进料，q 为 0.8，馏出液组成为 0.95，釜液组成为 0.04，回流比为 2.5。假设塔内气、液均为恒摩尔流动。试求：（1）产品的流量 D、 W，kmol/h； (5 分)（2）精馏段下降液体流量和提馏段的上升蒸汽流量，kmol/h。(5 分)解： （1）由全塔物料衡算得FDWxx()10(.4)39.6/95F kmolh解 得3.6./kolh（2） 2.5LR18VD()qF138.60.6/kmolh四、 （ 7 分） 已知在 101.3kPa（绝压）下，摩尔浓度为 0.5824kmol/m3 的氨水溶液上方的平衡氨
7、分压 。 （假设：在上述范围内气液平衡关系服从亨利定律。氨水密度为39NHPa1000kg/m3）试求：（1）溶解度系数 H；（ 3 分）（2）亨利系数 E；（2 分）（3）相平衡常数 m。 （ 2 分）解：（1）根据已知条件3987NHPa33c3 430.582.910/7NHkmolPaP（2） 4.sEM49.109akP考试试卷第 4 页，共 7 页（3） 940.2813EmP五、 （ 10 分） 一连续干燥器中，每小时处含水量为 8%的湿物料 1000kg，经干燥后物料含水降至 2%（均为湿基） ，湿度为 0.009kg 水/kg 绝干气的空气经预热器加热至 120进入干燥器，出
8、干燥器时降温至 45，湿度为 0.022kg 水/kg 绝干气。（1）空气在进出干燥器的焓的变化；（4 分）（2）水分蒸发量；（3 分）（3）空气的消耗量及单位空气消耗量。 （3 分）解：（1） 11(.08)2490IHt=. .9=45.6kJ/g绝 干 气222(.)It10.8450.12.0/ 绝 干 气2-3.kJ/gI绝 干 气（2）水分蒸发量=1000*(1-0.08)=920kg/h11*()GW第一种解方法：=1000-212 ()/)90/(1.2)938./kgh12WG938.8=61.2kg/h=0.017kg/s 第二种解方法：11/()XW22/()X12()x
9、代入数据解得 W=61.2kg/h（3）空气的消耗量。 21/()6./(02.9)470./LHkgh6l 干 空 气 水六、 （本题 18 分）某一常压连续精馏塔内对苯-甲苯的混合液进行分离。原料液组成为0.35（摩尔分率,下同） ，该物系的平均相对挥发度为 2.5，饱和蒸汽进料。进量流量为100kmol/h，塔顶产品采出流量为 40kmol/h，精馏段操作线方程为 20.75.1nnxy考试试卷第 5 页，共 7 页求：(1) 馏出液组成和釜液组成；（4 分）（2）提馏段操作线方程式；（5 分）（3）最小回流比；(5 分)（4）若塔顶第一块板下降的液相组成为 0.65，该板的气相默夫里效
10、率 EmV,1。 （4 分）解：（1）根据精馏段操作线方程得R = 3 175.0= 0.8 2DxDx根据物料衡算 WFD= 40kmolh-1 W = F D= 100 40 = 60 kmolh-1 xw = 0.05 401.860.35Wx（2） L= RD = 3 40 = 120 kmolh-1 , q= 0 1mmWqFyxxLq12060.52.12m （3）已知饱和蒸汽进料，所以 3qFyx1()xy0.35.172.51qymin.82.6DqxR(4) 1*1)5.2(xy.50.83(1).y2 = 0.75 0.65 + 0.2 = 0.688 考试试卷第 6 页，
11、共 7 页xD=y1 = 0.8 2,*10.860.833mVyE七、 （ 15 分） 某逆流吸收塔，用纯溶剂吸收混合气体中的可溶组分。气体入塔浓度为0.01（摩尔分率） ，回收率为 0.9。平衡关系为 Y* = 2X，且知操作液气比为最小液气比的1.2 倍，气相传质单元高度 HOG = 0.9m。试求：(1)操作液气比 L/V；（5 分）(2)所需塔的填料层高度 Z，m；（6 分）(3)若该塔操作时，因解吸不良导致入塔溶剂摩尔比为 0.0006，其他入塔条件不变，则回收率又为多少？（4 分）解：已知 10.y1.01.Y32()(.9).010X312min0.1.1.8/20YLV6.8in（2）925.016./LS12ln()OGYNS10.l(.95).9256.0.925mNHZOG1.6.若 1.6X考试试卷第 7 页，共 7 页此时 S 不变，H OG 不变、Z 不变，则 NOG 不变，所以 不变，即：12Y122010.0.6mXY解得： ，32.9Y101.097.3%
