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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 题分 得分 一 20 二 20 三 10 四 7 五 10 六 18 七 15 八 九 十 总得分 100 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q值最小，此时分离所需的理论板数 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， 湿度_________降低________，露点温度 _______降低________。
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、xD不变，减小xF，则（ C ）。
(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、t2、t3下的亨利系数分别为E1=0.0035atm、E2=0.011atm、E3=0.00625atm，则（ A ）。
(A)t1 7、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HOG将（ A ） (A) 增大 (B) 减小 (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 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 （2） L?RD?2.5?39.6?99kmol/h 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 氨分压PNH3?987Pa。（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1000kg/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 （2） H???1000?5.9?10?4 EMsE?18 （3）m?E94??0.928 P101.3五、（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）I1?(1.01?1.88H1)t1?2490H1 （2）水分蒸发量 G?G1*(1?W1)=1000*(1-0.08)=920kg/h 第一种解方法： G2?G1(1?W1)/(1?W2)?920/(1?0.2)?938.8kg/hW?G1?G2=1000-938.8=61.2kg/h=0.017kg/s 第二种解方法： 代入数据解得W=61.2kg/h （3）空气的消耗量。 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yn?1?0.75xn?0.20 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率EmV,1。（4分） 解：（1）根据精馏段操作线方程得