最新化工原理-天津大学--试卷含答案

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一、单项选择题(共 15分,每小题1分)

1.吸收操作的作用是分离……………………………………………………( ) A. 气体混合物 B. 液体混合物

C. 气液混合物 D. 部分互溶的液体混合物

2.已知SO2水溶液在三种温度t1、t2、t3下的亨利系数分别为E1=0.0035atm、E2=0.011atm、E3=0.00625atm,则…………………………………………( )

A. t1<t2 B. t3 >t2 C. t1 >t2 D. t3<t1 3.对常压低浓度吸收系统,系统总压在较小范围增加时,亨利系数E将……( )

A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 不确定 4.在下列吸收过程中,属于气膜控制的过程是…………………………………( ) A.水吸收氢 B.水吸收氧 C.水吸收氨 D.水吸收二氧化碳 5. 根据双膜理论,当被吸收组分在液相中溶解度很小时,以液相浓度表示的总传质系数………………………………………………………………………( ) A. 大于液相传质分系数 B. 近似等于液相传质分系数 C. 小于气相传质分系数 D. 近似等于气相传质分系数 6. 精馏塔提馏段的操作线斜率………………………………………………( )

A. 大于1 B. 小于1 C. 等于1 D. 不确定 7.液体混合物中,两组分相对挥发度越接近于1,表示用精馏的方法分离该溶液时越……………………………………………………………………………( )

A. 完全 B. 不完全 C. 容易 8. 若加料热状态参数q值减小,将使…………………………………………( )

A.精馏段操作线斜率增大 B. 精馏段操作线斜率减小 C.提馏段操作线斜率增大 D.提馏段操作线斜率减小 9. 精馏塔中由塔顶向下的第n-1、 n、 n+1层塔板,其气相组成关系为……( )

A. yn+1>yn>yn-1 B. yn+1 = yn = yn-1 C. yn+1<yn<yn-1 D. yn <yn-1 <yn+110. 当蒸馏分离沸点较高,且又是热敏性混合物时,操作压力应采用………( )

A. 常压 B. 减压 C. 加压 D. 先常压后加压 11. 作为干燥介质的热空气,一般采用的是…………………………………( ) A.饱和空气 B. 不饱和空气

C.过饱和空气 D.绝干空气 12. 固体物料在恒速干燥终了时的含水量称为……………………………( )

A.自由含水量 B. 平衡含水量 C.结合水量 D.临界含水量 13. 当干燥一种团块或者是颗粒较大的湿物料,要求含水量降至最低时,较适宜的干燥器型式为……………………………………………………………( )

A. 厢式 B. 气流 C. 带式 D. 转筒 14. 湿空气在预热过程中不发生变化的状态参数是…………………………( )

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困难 D. 精品文档

A. 焓 B. 相对湿度 C. 露点 D. 湿球温度 15. 大量空气和少量水长期接触后水面的温度等于空气的…………………( )

A.湿球温度 B. 干球温度 C.绝热饱和温度 D.露点 得分 评卷人

二、填空题(共30分,每空1分)

1. 在吸收操作中,以液相浓度差表示的吸收塔某一截面上的总推动力为 。 2. 增加吸收剂用量,操作线的斜率___________ ,吸收推动力__________ 。

3. 压力_______ ,温度________将有利于吸收过程的进行。吸收中温度不变,压力增大,可使相平衡常数_______,传质推动力_______。(增大、减小、不变)

4. 由于吸收过程中气相溶质分压总是__________溶质的平衡分压,因此吸收操作线总是在平衡线的________。 5. 气液两相组成相同时,气相露点温度 液相泡点温度。

6. 精馏操作时,增大回流比,其它操作条件不变,则精馏段液气比L/V ,馏出液组成xD ,釜残液组成xw 。

7. 对于饱和蒸气进料,L’______ L,V’ V。( <、>、= )

8. 二元理想物系精馏。对于一定的设计任务:加大回流比,理论板数N将 ;提高进料温度,N将 ;提高操作压力,N将 ;增加进料量10%,N将 。 9. 塔板负荷性能图由____ _ ___、______ ______、____ ____、 ____ ____、____ ____五条线构成。

10. 干燥过程的传热推动力是 ,传质推动力是 。干燥过程的必要条件是 。

11. 温度为40℃,水汽分压为5kPa的湿空气与温度为30℃的水接触,则传热方向为 ,传质方向为 。已知30℃和40℃下水的饱和蒸气压分别为4.24kPa和7.38kPa。 12. 不饱和湿空气的干球温度t,湿球温度tw,露点td的大小顺序为 。 得分 评卷人 三、简答题(共20分,每小题5分)

1. 为了提高吸收的吸收率,可以采用哪些方法?

2. 什么是全回流?全回流操作有何特点和实际意义?

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3. 塔板负荷性对精馏塔操作和设计有何意义?

4. 已知总压101.3kPa,湿空气t=60℃,φ=40%,如何在h-H图上确定H、h、p、td、tw(tas)?试绘出求解过程示意图。 得分 评卷人 四、计算题(共35分,每小题12分)

1. 用填料塔从一混合气体中吸收所含的苯。混和气体中含苯5%(体积分率),其余为空气,要求苯的回收率为90%,吸收塔为常压操作,温度为25℃,入塔混合气体为每小时940m(标准状态),入塔吸收剂为纯煤油,煤油的耗用量为最小耗用量的1.5倍,已知该系统的平衡关系Y=0.14X(其中X、Y为摩尔比),气相总传质系数KYa=0.035kmol/(m·s),纯煤油的平均分子量Ms=170,塔径D=0.6m。试求: (1)吸收剂的用量; (2)吸收剂的出塔浓度; (3)填料层高度。

2. 苯和甲苯混合物中含苯0.4(摩尔分数),流量为1000 kmol/h,在一常压精馏塔内分离,要求塔顶馏出液中含苯0.9(摩尔分数),苯的回收率不低于90%,泡点进料,泡点回流,取回流比为最小回流比的1.5倍,相对挥发度α=2.5。试求:

(1)塔顶产品量D;

(2)塔底釜残液量W及组成xw(摩尔分数); (3)精馏段操作线方程。

3. 湿物料含水量为42%,经常压干燥后产品的含水量为4%(均为湿基),产品量G2为0.126kg/s。空气的初始温度为21℃,相对湿度40%,经预热器加热至93℃后再送入干燥器中,离开干燥器时空气的相对湿度为60%。若空气在干燥器中经历等焓干燥过程,试求:

(1) 绝干空气的消耗量L(kg绝干气/s)。已知:H0=0.008kg水/kg绝干气;H2=0.03kg水/kg绝干气。 (2)预热器提供的热量QP(kW)(忽略热损失)。 (本题11分)

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