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精选优质文档-倾情为你奉上1中南大学考试试卷（A）2013 - 2014 学年 1 学期 时间110分钟 化工原理 课程 40 学时 2.5 学分 考试形式： 闭 卷 专业年级：化工、制药、应化11级总分100分，占总评成绩 70 %一、选择填空题(共40分)1、（5分）在气体流量，气相进出口组成和液相进口组成不变时，若减少吸收剂用量，则传质推动力将，操作线将平衡线，设备费用将。 当温度增高时，溶质在气相中的分子扩散系数将，在液相中的分子扩散系数将。 对一定操作条件下的填料吸收塔，如将塔料层增高一些，则塔的HOG将， NOG将(增加，减少，不变)。 答文减少；靠近；增加 (3分) 增加；增加 (1分) 不变；增加 (1分) 2、（1分）正常操作下的逆流吸收塔，若因某种原因使液体量减少以至液气比小于原定的最小液气比时，下列哪些情况将发生？ C（A）出塔液体浓度增加，回收率增加（B）出塔气体浓度增加，但出塔液体浓度不变（C）出塔气体浓度与出塔液体浓度均增加（D）在塔下部将发生解吸现象3、（3分）若维持操作中精馏塔的、f、，不变，而减少塔釜蒸发量。 则：D，w，。 （变大，变小，不变，不确定） 答文：变小，变大，变小。 4、（6分）根据下图所示的双塔吸收流程，在下方示意绘出与其相应的操作线（OE为平衡线），并用图中所示浓度符号标明各操作线端点坐标。(将示意图绘于答题纸再作答或将原图剪贴于答题纸上作答均可)X1bY2bY2aabY1aX2bX1aX2aY1bY2bY2aabY1aX2bX1bX1aX2aY1b 组合1 组合2XYOEXYOE 组合1 组合2组合1 组合25、（1分）进行萃取操作时应使：（ ） CA 分配系数大于1 B 分配系数小于1C 选择性系数大于1 D 选择性系数小于16（1分）萃取剂加入量应使原料和萃取剂的和点M位于（ ）。 CA 溶解度曲线之上方区 B 溶解度曲线上C 溶解度曲线之下方区 D 座标线上7（1分）萃取是利用各组分间的（ ）差异来分离液体混合物的。 CA 挥发度 B 离散度 C 溶解度 D 密度8（3分）某液体组成为xA = 0.6、xB = 0.4，若在其中加入与原料液等量的萃取剂S，写出混合后的组成：xA =（ ）、xB =（ ）、 xS =（ ）。 0.3 0.2 0.5F MBABA9、（3分）在B-S部分互溶的萃取操作中，若萃取相中含溶质A为85kg，稀释剂B为15kg，溶剂S为100kg，则萃取相中yA/yB =（ ）。 5.6710、填空（6分） 以空气作为湿物料的干燥介质当所用空气的相对温度较大时，湿物料的平衡水份相应，自由水份相应。 常压下，空气中水汽分压为mmHg时，其湿度。 物料干燥时的临界水份是指；它比物料的结合水份。 答文较大 较小 由恒速干燥转到降速阶段的临界点时，物料中的含水率; 大 11、 （6分） 物料的平衡水份一定是( ) ()非结合水份 ()自由水份 ()结合水份 ()临界水份 空气温度为o，湿度为o，相对湿度为o的湿空气，经一间接蒸汽加热的预热器后，空气的温度为1，湿度为1，相对湿度为1，则( ) ()1 0 ()0 1 ()1 0 ()0 1 在恒定干燥条件下，将含水20的湿物料进行干燥，开始时干燥速率恒定，当干燥至含水量为时，干燥速率开始下降，再继续干燥至物料恒重，并测得此时物料含水量为，则物料的临界含水量为( ) () () () () 空气的干球温度为，湿球温度为w ，露点为d ，当空气的相对湿度 时，则( ) ()w d ()w d ()w d ()w d 答文 12、填空 （4分） 板式塔的类型有：、和等（至少列举三种）。 筛板塔设计中，板间距T设计偏大优点是；缺点是。 答文 泡罩塔、浮阀塔、筛板塔 液沫夹带少，不易造成降液管液泛； 增加全塔高度。 二、计算题（15分） 某精馏塔用于分离苯甲苯混合液，泡点进料，进料量30kmol/h，进料中苯的摩尔分率为 0.5，塔顶、底产品中苯的摩尔分率分别为0.95和0.10，采用回流比为最小回流比的1.5倍，操作条件下可取系统的平均相对挥发度=2.40。 (1)求塔顶、底的产品量； (2)若塔顶设全凝器，各塔板可视为理论板，求离开第二块板的蒸汽和液体组成。 答文 解：F=D+W FFDw 30=D+W 300.5=D0.95+W0.10 D=14.1kmol/h W=15.9kmol/h xe=xF=0.5, e=e1+(-1)e=2.400.5/1+(2.40-1)0.5=0.706 Rmin=（De）（ee）(0.95-0.706)/(0.706-0.5)=1.18 R=1.51.18=1.77 y=R/(R+1)x+D（R+1)=1.77/(1.77+1)x+0.95/(1.77+1)=0.639x+0.343 1D0.95 11y1(1）=0.95/(2.40-0.95(2.40-1)=0.888 20.639x1+0.343=0.6390.888+0.343=0.910 20.910/2.40-0.910(2.40-1)=0.808 三、计算题（15分） 采用常压干燥器干燥湿物料。每小时处理湿物料，干燥操作使物料的 湿基含量由减至，干燥介质是湿空气，初温为，湿度o水绝干空气，经预热器加热至后进入干燥器中，离开干燥器时废气 温度为，若在干燥器中空气状态沿等线变化。试求： （）水分蒸发量 ； （）绝干空气消耗量 绝干气； （）干燥收率为时产品量 ； （）如鼓风机装在新鲜空气进口处，风机的风量应为多少3？ 答文（）c（12） 1（） 2（） c（） 绝干料 （） （）（21） 1o 水绝干气 1，2 2未知，可通过12求算 1(1.01+1.881)1+249011.011+(1.881+2490)1 2(1.01+1.882)2+249021.012+(1.882+2490)2 2（1.01120+(1.88120+2490)0.009-1.0140）（1.8840+2490） 水绝干气 0.1024/(0.041-0.009) 绝干气 （）22 2c（2） （） （）H 3.1974(0.772+1.244o)(o+273)/273 3.1974(0.772+1.2440.009)(20+273)/273 3 四、计算题（15分）用填料塔从一混合气体中逆流吸收所含的苯。混合气体中含苯（体积），其余为空气, 要求苯的回收率为90（以摩尔比表示），吸收塔为常压操作，温度为25，入塔混合气体为每小时标准3，入塔吸收剂为纯煤油，煤油的耗用量为最小耗用量的.倍，已知该系统的平衡关系Y=.X（其中Y、X为摩尔比），已知气相体积传 质系数Y a.035Kmol/m3.s，纯煤油的平均分子量s ，塔径.。 试求：（）吸收剂的耗用量为多少Kg/h？ （）溶液出塔浓度x1 为多少？ （）填料层高度Z为多少？ 答文解：（1） =90%, yb=0.05,进口： Yb=yb/(1-yb)=0.05/(1-0.05)=0.05263 （mol苯/mol气体） 出口 Ya=Yb(1-)=0. （气体苯流量） V=940/22.4=41.96 kmol/h （气体流量） VB =V(1-yb)=41.96(1-0.05)=39.87 kmol/h (Ls /VB )min =(Yb-Ya)/(Yb/m) =(0.05263-0.00526)/(0.05263/0.14)=0.126 Ls =1.5Ls min =1.50.12639.87=7.536 kmol/h =7.536170 Kg/h=1281Kg/h （2）Xb =(Yb-Ya)/（1.5(Ls /VB )min ） =(0.05263-0.00526)/(1.50.126)=0.251 xb=Xb/(1+Xb)=0.2006 （3）OG =VB /(Y ) =(39.87/3600)/(0.0350.7852)=1.12 m OG =(Yb-Ya)/Ym Yb=Yb-Yb*=0.05263-0.140.251=0.01749 Ya =Ya-Ya*=0.005260=0.00526 Ym =(0.01749-0.00526)/ln(0.01749/0.00526)=0.01018 OG =(0.05263-0.00526)/0.01018=4.65 OGOG =1.124.65=5.2 m 五、计算题（15分） 在B-S部分互溶物系的单级萃取中，料液中溶质A与稀释剂B的质量比为40:60。采用纯溶剂S=200kg，溶剂比S / F为1，脱出溶剂后萃余液浓度=0.3（质量分率），选择性系数b = 8。试求：萃取液量为多少kg？解： 专心-专注-专业
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