化工原理试题库(下册)

3、在密闭的容器内,盛有温度为200c,总压为101.3Kpa,湿度为

的湿空气。水蒸汽的饱和蒸汽压为2.338Kpa。试0.01Kg水Kg干空气求:

(1)、该空气的相对湿度及容纳水分的最大能力为多少?

(2)、若容器内压入温度为200c的干空气,使总压上升为303.9Kpa。 该空气的相对湿度及容纳水分的最大能力为多少? 试题七的答案: 一:填充题

1、待分离的混合物为水溶液,且水是难挥发组分的情况。理论板数要多。 2、易挥发组分在气、液两相间的浓度关糸;易挥发组分在塔内的下一块塔板中上升的气相中的组成与上一块塔板上的液相组成之间的操作线关糸。

3、气相中的分压、縻尔分率、同温度下的饱和蒸汽压来表示。 4、不同种分子之间的引力小于同种分子之间的引力所造成的。 5、不同种分子之间的引力大于同种分子之间的引力所造成的。 6、增大、减少、增大。 7、 液膜控制、小于、小于 8、减少。 9、能。

10、干燥过程为等焓过程。 11、该温度下水蒸汽的饱和蒸汽压。 12、接近、溶解度曲线上。 二:问答题

1、理论板:离开这一块板上的气、液相组成满足平衡关糸的板;在绘三角形梯级时,正好使用了一次平衡关系和一次操作线关系,与逐板法相比,正好跨过了一块板,可认为一个三角形梯级代表了一块理论板。

2、塔板上的液体直接从塔板上漏下的现象。增加上升蒸汽量。

3、填料主要可分为实体填料和网体填料;要求要有较大的比表面积,较高的空隙率,一定的化学稳定性和一定的机械强度,重量轻,造价低。

p4、h?0.622,利用露点温度查得p,即可算出湿度。

P?p5、第一,在三角形相图上作出溶解度曲线和辅助曲线;第二,根据生产任务找出原料液组成点F、末级萃余相组成点Rn、溶剂点S、利用杠杆规则找到E1;第三,联结FE1和RnS的延长线交于?这一操作

点;第四, 作?R1的延长线交于E2点,找到R2后,作?R2的延长线交于E3点;以此类推,直至最终萃余相的组成小于Rn为此。所作的联结线数目,即为所求的理论级数。 三:计算题

1、F?D?W 2000?D?W D?500Kmol

h FxF?DxD?WxW 2000.0.3?D0.9?W0.1 W?1500Kmol

h3x,x?0.3,xq?0.3,yq?0.5。 1?2xxD?yqxR Rmin?x?D。 ?1.3 , R?2.6。y?R?1R?1yq?xq Y? y?0.722x?0.25 , y?1.83x?0.083

即精馏塔的塔顶和塔釜采出量分别为500Kmol和 1500Kmol。两段的

hh操作线方程为 y?0.722x?0.25 和 y?1.83x?0.083。 2、Y1?0.0526, Y2?0.0025。X1?0.0526,X2?0 ?Y1?0.00263, ?Y2?0.0025。?Ym?0.00256。 z? LLV?Y1?Y2?0.02.?0.0526?0.0025???19.6m。 Kya.S.?Ym0.02.0.00256R?20,由质量守恒得:LR.x1??L?LR?.x2,x2?0.00238

?Y1?0.00263,?Y2?0.00023,?Ym?0.000963。 z?V?Y1?Y2?0.02.?0.0526?0.0025???49.3m。 Kya.S.?Ym0.02.0.000963 即填料层高度分别为19.6m和49.3m。

pH.P0.01.101.3 3、H?0.622,p???1.603Kpa。

P?p0.622?H0.622?0.01?68.6%。 ??p0?1.6032.338p 容纳水分的最大能力即饱和湿度: Hs?0.622p0P?p0?0.622.2.338?0.0147Kg水。

Kg干空气101.3?2.338 同理,

p1.604H?0.622?0.622.?0.0033Kg水。

Kg干空气P?p303.9?1.604Hs?0.622p0P?p0?0.622.2.338?0.00482Kg水。

Kg干空气303.9?2.338?68.6%。 ??p0?1.6032.338p 试题八 一:填充题(20分)

1、精馏塔内,气液两相的流动,液体靠_________自上而下地流动,气体靠___________自下而上地与液体成逆流流动。

2、全回流时,操作线与_________重合,操作线方程为________,理论塔板数为__________.当回流比减少到_____________________________称为最小回流比,所需的理论塔板数_________________________.适宜的回流比应通过_________________________________确定。

3、y-x相平衡曲线上各点的温度是_______ 。

4、当增大操作压强时,精馏过程中物糸的相对挥发度__________,塔顶温度_________,塔釜温度_________。

5、精馏塔设计时,若工艺要求一定,减少需要的理论板数,回流比应______,蒸馏釜中所需的加热蒸汽消耗量应_________,所需塔径应________,操作费和设备费的总设资将是___________________________。

6、享利定律____________________________________________________。 其数学表达式__________._____________._______________.____________。 7、所谓气膜控制,即吸收总阻力集中在______一侧,而_______一侧阻力可忽略;如果说吸收质气体是属于难溶气体,则此吸收过程是________控制。 8、填料层高度的计算将要涉及_________.__________与_________这三种关系 式的应用。

9、离开干燥器的湿空气温度t2比绝热饱和温度_____.目的是___________. 10、物料中的水分与空气达到平衡时,物料表面所产生的水蒸汽分压与空气中水蒸汽分压__________________.

11、非吸水性物料,如黄沙、瓷土等平衡水分接近于_______________. 12、萃取和精馏同样是分离____________的单元操作,但萃取操作更适用_____________________.________________________________________________________________._____________________________。 二:判断题(30分)

1、所谓恒縻尔流假设就是指每一块塔板上上升的蒸汽量是相等的,而下降的液体量也是相等的。

2、精馏操作中,两操作线的位置都随进料状态的变化而变化。 3、精馏操作的依据是物糸中组分间沸点的差异。 4、精馏段操作线方程y?0.65x?0.4,绝不可能。

5、回流比相同时,塔顶回流液体的温度越高,分离效果越好。 6、精馏塔的全塔总效率不等于塔内各板的默弗里效率。

7、在吸收计算中,用比縻尔组成来表示是为了计算上的方便。

8、吸收操作线总是位于平衡线的上方是由于气相中的温度高于液相中的温度。

9、一个气相传质单元高度是指这段填料层内的浓度变化与推动力相等。 10、有一二元混合物,加入一定量的萃取剂后,其??1,认为能用萃取的方法来分离此二元混合物。 11、?是指诸操作线的交点。

12、温球温度与绝热饱和温度与水的初温高低有关。

13、临界含水量是区分结合水分与非结合水分的分界点。

14、含结合水分为主的物质,为了加快干燥时间,可采取增加空气流速的办法。

15、任何温物料只要与一定温度的空气相接触都能被干燥为绝干物料。 三:计算题(50分)

1、图示的精馏塔是由一只蒸馏釜 xF 和一块实际板所组成。料液由塔顶加

入,泡点进料,xF?0.2 ,今测得塔

顶易挥发组分的回收率为80%,糸统 的相对挥发度为??3.0。且xD?0.3 xD 求:残液组成xW 和该块塔板的液相 默夫里效率?(蒸馏釜可视为一块理

xW 论板)。

2、某生产车间使用一填料塔,用

清水逆流吸收混合气中的有害组分

A。已知操作条件下,气相总传质单元

高度为1.5m,进塔混合气中组分A的縻 图8-1

尔分率为0.04,出塔尾气组成为0.0053,出塔水溶液浓度为0.0125,操作条件下的平衡关系为Y?2.5X。试求:液汽比为最小液汽比的多少倍?,所需的填料层的高度?

3、在常压连续理想干燥器中,用通风机将空气送至预热器,经1200C饱和蒸汽加热后进入干燥器以干燥某种温物料,已知空气的状态为:t0?150C,水蒸汽分压p0?1.175Kpa,t1?900C,t2?500C。物料的状态为:

X1?0.15Kg水X2?0.01Kg水Kg绝干料,

。干燥器的生产能力为G2?250Kgh。预热器的总传

Kg绝干料热糸数为K?500w20。试求通风机的送风量和预热器的传热面积?

m.C 试题八的答案 一:填充题

1、重力、压力差。

2、对角线、y=x、最小、两操作线的交到相平衡线时、无限多、经济核算。 3、不等的。 4、减少、增加、增加。 5、增大、增大、增大、急速下降至一最低点后又上升。

6、 总压不太高时,在一定温度下,稀溶液上方溶质组分的平衡分压与它在液相中的浓度之间的关系。p??E.x,p??C,y?mx,Y?mX。

H7、气膜、液膜、液膜。 8、物料衡算、传质速率、相平衡。 9、高20-50K、防止干燥产品反潮。10、相等。 11、零。

12、液体均相混合物、溶液沸点高、沸点相近、恒沸物、热敏性物料。

二:判断题

4、6、7、为对,其余都为错。 三:计算题

D.xDxD0.21.6?0.8 , ?0.8.F?0.8.? 1、。 3F.xFFxD0.3W.xWWF?0.2,xW?.xF.0.2?0.0857。 则,?1.4。

3F.xFFWyDxF?xW?0.30.2?0.125??0.125。Eml? xW???65.6%

1?2.yD1?2.0.3xF?xW0.2?0.0857

即塔釜浓度为xW?0.0857,液相组成表示的默夫里效率为65.6%。

0.043、X2?0,Y1??0.0417,Y2?0.00533,X1?0.01297。

1?0.04LY?Y0.0417?0.00533?2.804。 ?12?VX1?X20.01297?LY1?Y20.0417?0.00533?L?V?2.804?1.286 ??min???2.18。n?LY10.04172.18?V?minV2.5m??mV?Y1?mX2mV?1ln??1?? NV????5.11。 mVL?Y2?mX2L??1?L? Z?NV.HG?5.11.1.5?7.67m

液汽比为最小液汽比为1.286倍。所需的填料层高度为7.67m。

G2?248Kg,W?Gc.?X1?X2??34.7Kg 4、Gc?hh1?X2p0?0.0073Kg水 H0?0.622。

Kg干空气P?p0????H2?0.023Kg水Kg干空气

Kg干空气 I1?I2??1.01?1.88H1?.t1?2490H1?110Kj。

Kg干空气WL??2210Kg干空气。

hH2?H0

3t V?L?0722?1244H0?0?273?1822m。

h273Q?16m2。 Q?L?I1?I0??47Kw 。?t?59.90c。A?K.?t 即通风机的送风量为1822m3I??1.01?1.88H0?.t0?2490H0?33.5Kjh和所需的传热面积为16m2。

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