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化工原理试题库 试题一 一：填充题 1、精馏分离的依据是_的差异，要使混合物中的 组分得到完全分离，必须进行 多次地_._。2、 相对挥发度的表示式=_.对于二组分溶液的蒸馏，当=1 时，能否分离_。 3、q的定义式是_，饱和液体进料q=_.饱和蒸汽进料q=_.蒸汽是液体的3倍的混合进料时q=_。 4、二组分的连续精馏操作，精馏段操作线方程为，提馏段 操作线方程为，当q=1时，则_=_。 5、在连续精馏中，其它条件均不变时，仅加大回流，可以使塔顶产品_，若此时加热蒸汽量V不变，产品量D将_。若在改变R的同时，保持塔顶采出量不变，必需增加蒸汽用量，那么冷却水用量将_。 6、饱和空气在恒压下冷却，温度由降至，其相对湿度_，绝对湿湿度H_,露点_，湿球温度_。 7、精馏是利用物系的 来分离液体混合物，气体吸收则是利用物的 来分离气体混合物。8、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_，操作线将靠近_。9、对于低浓度气体吸收操作，在求传质单元数时，解析法的适用条件是_，对数平均推动力法的适用条件是_，梯级图解法的适用条件是_, 图解积分法的适用条件是_。10、若维持不饱和空气的湿度不变，提高空气的干球温度，则空气的湿球温度 ，露点 ，相对湿度 。 (变大，变小，不变，不确定) 二：选择题 1、精馏的操作线为直线主要是因为（ ） A、理论板假设； B、理想物糸； C、塔顶泡点回流； D、恒縻尔流假设； 2、某二元混合物，其中A为易挥发组分，液相组成时泡点为，与之相平衡的气相组成时，相应的露点温度为 ，则（ ）。 A、 = ； B、 ； C、 ； D、不能判断；3、精馏操作中，若其它条件都不变，只将塔顶的过冷液体回流改为泡点回流，则塔顶产品组成变化为（ ）。 A、变小； B、变大； C、不变； D、不确定；4、二元溶液连续精馏计算中，进料热状况的变化将引起以下线的变化（ ）。 A、提馏段操作线与q线； B、平衡线； C、平衡线与精馏段操作线； D、平衡线与q线；5、某真空操作精馏塔，在真空度降低后，若保持F、D、R、q及加料位置不变，则塔顶产品组成变化为（ ）。 A、变小； B、变大； C、不变； D、不确定；6、不能引发降液管液泛这种不正常操作现象的原因是（ ）。 A、塔板间距过小； B、严重漏液；C、 过量雾沫夹带； D、气、液负荷过大；7、对于恒速干燥阶段，下列哪个描述是错误的？（ ）。 A.干燥速度与气体的性质有关B.干燥速度与气体的流向有关 C.干燥速度与气体的流速有关D.干燥速度与物料种类有关8、物料中非结合水的特点之一是其产生的水蒸汽压（ ）同温度下纯水的饱和蒸汽压。 A. 小于 B. 等于C. 大于D.不确定9、在萃取过程中，若稀释剂B与萃取剂S互溶度变大，其它条件不变，则三角形相图中两相区范围如何变化？（ ）A. 变小 B. 不变C. 变大D.不确定10、已知物料的临界含水量为0.2kg水/kg绝干物料，空气的干球温度为t，湿球温度为tw，露点为td 。现将该物料自含水量X1=0.45 kg水/kg绝干物料，干燥至X2= 0.1kg水/kg绝干物料,，则干燥物料表面温度q（ ） 。A. qtw B. q = t C. q = td D. q = tw11、对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统，当温度和压力不变，而液相总浓度增加时，其溶解度系数H将（ ）。 A.增加 B.减少 C.不变 D.不确定 三：判断题1、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。2、有一二元混合物，加入一定量的萃取剂后，其，认为能用萃取的方法来分离此二元混合物。 3、是指诸操作线的交点。4、温球温度与绝热饱和温度与水的初温高低有关。5、临界含水量是区分结合水分与非结合水分的分界点。6、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。 7、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。 四：计算题（50分）1、 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。试求：液汽比为最小液汽比的多少倍？，所需的填料层的高度？2、 在多级逆流接触式萃取器中，每小时用40kg纯溶剂S对某A、B两组分混合液进行萃取分离。在操作条件下，B与S完全不互溶，以质量比表示的分配系数为1.5。已知稀释剂B的流量为30kg/h，原料液中A的质量比组成XF=0.3kgA/kgB，要求最终萃余相质量比XN=0.05 kgA/kgB。试求：完成分离任务所需的理论级数。3、 有一连续干燥器在常压下操作，生产能力为1000 kg/h (以干燥产品计）。物料水分由12%降至3%（均为湿基），空气的初温为25，湿度为0.01 kg水/kg干空气，经预热器后升温至70，干燥器出口废气的干球温度为45。 设空气在干燥器进出口处焓值相等。试求：（1）在H-I图上表示空气的状态变化过程；（2）初始状态下的空气用量为多少m3/s？（12分）4、 一连续操作的常压精馏塔用来分离苯甲苯混合液，原料液流量为500 kmol/h，泡点进料，进料浓度为0.5，欲使塔顶含苯0.95 ，塔底含苯0.05 (以上均为摩尔分率）。操作条件下相对挥发度为2.5，R=1.5Rmin, 塔顶蒸汽先进入分凝器，所得冷凝液全作回流，未冷凝的蒸汽进入全凝器，得最后产品。试求：（1）塔顶和塔底产品量；（2）塔顶第一层理论板上升的蒸汽组成。五、 分析题1、一操作中的常压连续精馏塔分离某混合液。现保持回流液量和进料状况（F、xF、q）不变，而减小塔釜加热蒸汽量，试分析xD、xW如何变化？2、一操作中的常压连续精馏塔分离某混合液。现保持塔顶馏出液量D、回流比R、进料状况（F、xF、q）不变，而减小操作压力，试分析xD、xW如何变化？ 试题一答案：一：填充题1、 各组分的挥发度、部分汽化和部分冷凝。2、不能。3、进料的液化分率、q=1、q=0、q=0.25。 4、0.08,。5、提高、下降、增加。 6、不变、下降、下降、下降。 7、挥发度差异 、 溶解度差异。8、减小， 靠近平衡线。9、操作范围内平衡线为直线；操作范围内平衡线为直线；操作范围内平衡线弯曲程度不大；各种情况。10、 变大 ， 不变 ， 变小 。 二：选择题1、D 2、A。 3、A。 4、A。 5、A。 6、B。7、D 8、B。 9、A。10、A。 11、C三：判断题 都为错。 四：计算题 1、，。 。 。 。 液汽比为最小液汽比为1.286倍。所需的填料层高度为7.67m。 2、解： 3、解：（1）干燥系统示意图见附图1。在H-I图上的空气状态变化见附图2。附图1 干燥系统示意图附图2 空气状态变化图（2）求空气用量蒸发水分量 因水分在干燥器进出口处焓值相等，所以I1=I2，即（1.01+1.88H1)t2+2500 H1=(1.01+1.88H2) t2+2500 H2因H1=H0=0.01 kg/kg, t1=70, t2=45, 故有（1.01+1.880.01) 70+25000.01=(1.01+1.88H2) 45+2500H2解得H2=0.107 kg/kg干空气用量L=W/(H2-H1)=102.3/(0.107-0.01)=1054.6 kg/h湿空气质量流量L=L(1+H1)=1054.6(1+0.01)=1065.1 kg/h湿空气的平均分子量M=1.01/(1/29+0.01/18)=28.8初始状态下的湿空气的体积流量 4、解：（1）塔顶和塔底产品量根据总的物料衡算和苯的物料衡算得知：F = D+WF xF =D xD+W xW即500 = D + W5000.5=0.95 D+0.05 W解出D=250 kmol/h, W=250 kmol/h（2）求塔顶第一块理论板上升气相组成因分凝器也起到一块理论板的作用，所以从分凝器出来的汽相组成y1与回流液组成x0成平衡关系，即：解得：x0=0.884因系泡点进料, q=1, 所以q线与平衡线的交点坐标xq=0.5，yq可用平衡关系式求得，即：yq=2.50.5/(1+1.50.5)=0.714即 R=1.5 Rmin=1.51.103=1.655因y1与x0成操作关系，故根据精馏段操作线方程式可得塔顶第一块塔板上升的蒸汽组成，即 试题二 一：填充题 1、某连续精馏塔中，若精馏段操作线方程的截距为零，则精馏段操作线斜 率等于_，提馏段操作线的斜率等于_ ,回流比等于_, 馏出液等于_,回流液量等于_。2、 理想溶液的特点是同分子间作用力_异分子间作用力，形成的混合溶液中没有_._。3、 精馏塔结构不变，操作时若保持进料的组成、流率、热状况及塔顶流率一定，只减少塔釜的热负荷，则塔顶组成_,塔底组成_ 4、精馏塔的塔底温度总是_塔顶温度，其原因_、_。 5、已测得精馏塔自塔顶下数第四和第五层塔板的两相组成为0.62、0.75、0.70、0. 82,其中，试判断：_、 _ 、_。 6、吸收塔底部排液管成U形，目的是起_作用。操作中的吸收塔，若使用液气比小于设计时的最小液气比，则其操作结果是_。7、将相对挥发度为2.47的某二元混合物在全回流操作的塔中进行精馏，现测得全凝器中冷凝液组成为0.98，塔内第二层塔板上升的汽相组成为0.969，则离开塔顶第一层塔板的液相浓度为_，塔顶第一层板的汽相默弗里效率为_。8、将含水量为0.5 kg水/kg绝干料的某物料与一定状态的空气接触，测出物料的平衡水分为0.05 kg水/kg绝干料，则此物料的自由水分为_。9、将含SO2为10%（体积）的气体混合物与浓度为0.020 kmol/m3的SO2水溶液在一个大气压下相接触。操作条件下两相的平衡关系为PA*=1.62CA (atm)，则SO2将从_相向_相转移，以气相组成表示的传质总推动力为_atm。10、单级萃取操作中，料液为F，若溶剂用量愈大，则混合物的点愈_ S点，当达到_，溶液变为均一相。 二：选择题（30分） 1、一操作中精馏塔，若保持F，xF，q，V(塔釜上升蒸汽量）不变，减小D，则塔顶易挥发组分回收率( )。 A. 增大B. 不变 C.减少 D. 不确定2、 在逆流吸收塔中，用清水吸收混合气中的溶质组分。其液气比L/V为2.7，平衡关系可表示为Y=1.5X(X，Y为摩尔比)，溶质的回收率为90%，则液气比与最小液气比之比值为（ ）。A. 1.5 B. 1.8 C. 2 D. 33、 某精馏塔的理论板数为17块（包括塔釜），全塔效率为0.5，则实际塔板数为（ ）块。 A. 34B.31 C. 30D. 324、 全回流时，y-x图上精馏塔的操作线位置（ ）。A. 在对角线与平衡线之间； B. 与对角线重合； C. 在对角线之下 D. 在对角线之上5、 低浓度气体吸收中，已知平衡关系为y=2x，kxa=310-5kmol/m3.s, kya=0.2 kmol/m3.s, 则此体系属（ ）控制。 A. 气膜B. 液膜C.气液双膜 D无法确定 6、对常压操作的低浓度吸收糸统，当糸统总压在较小范围内增时，亨利糸数E将（ ），相平衡常数将（ ），溶液解糸数H将（ ）。A、增加； B、降低； C、不变； D、不确定； 7、操作中的吸收塔，当其它操作条件不变，仅降低吸收剂入塔浓度，则吸收率将（ ）；又当用清水作吸收剂时，当其它操作条件不变，仅降低入塔气 体浓度，则吸收率将（ ）。 A、增大； B、降低；C、不变； D、不确定；8、低浓度逆流吸收操作中，若其它操作条件不变，仅增加入塔气量，则气相 总传质单元高度将（ ）；气相 总传质单元数将（ ）。 A、增加； B、减少；C、不变； D、不确定； 9、萃取剂加入量应使原料和萃取剂的和点M位于（ ）。 A、溶解度曲线上方区； B、溶解度曲线下方区； C、溶解度曲线上 ； D、纵坐标线上；10、用纯溶剂S对A、B混合物进行单级理论萃取，当S用量增加时，保持进 料量F和组成不变，所获得的萃取液组成应（ ）。 A、增加； B、减少； C、不变； D、不一定； 11、含水湿物料与一定状态下的空气（非饱和状态下的）相接触，能被除去的水分为（ ）。 A、结合水分和非结合水分； B、平衡水分和自由水分； C、非结合水分和部分结合水分； D、部分平衡水分和自由水分；三：判断题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，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。四：计算题1、 某干燥器将肥料从含水5%干至0.5% （湿基），干燥器的生产能力为。物料进出干燥器的温度分别为及66。湿空气经预热后的温度为127，湿度为，出干燥器的温度为62。若干燥器内无补充热量，热损失忽略不计。试确定干空气的消耗量及空气离开干燥器时的湿度？（）。2、 某厂有一填料吸收塔，直径为880 mm，填料层高6 m，所用填料为56 mm的拉西环。在25及101.325 kPa（绝压）时，每小时处理2000 m3含5%（体积）丙酮的空气-丙酮混合气，处理时用水作溶剂，塔顶送出的尾气中含丙酮0.263%（体积）。塔底送出的溶液中每kg含丙酮61.2 g。在上述操作条件下，平衡关系为y*=2x。根据上述所测出的数据，试求：（1）气相总传质系数Kya；（2）每小时回收的丙酮量。3、有某平均相对挥发度为3的理想溶液，其中易挥发组份的组成为60%（縻尔分率，以下相同）的料液于泡点下送入精馏塔。要求馏出液中易挥发组份的组成不小于90%，残液中易挥发组份的组成不大于2%。求：每获1kmol 馏出液时原料液用量？若回流比为1.5 ，它相当于的多少倍？假设料液加到板上后，加料板上的浓度仍为60%，求提馏段第二块理论板上的液相组成？4、某吸收过程中，平衡关满足亨利定律Y=mX。已知吸收剂和惰性气体的用量分别为L 和V，吸收过程中进出塔的气、液相浓度分别为 、 、。证明当解吸因素时，传质单元数： 。试题二答案 一：填充题1、 1；1；无限大；0；进料量。2、 等于；体积效应和热效应。3、 降低；增加。4、 高于；塔顶轻组分的浓度高，相应的泡点低；塔底压力高于塔顶，塔底的泡点较高。5、 ；。6、 液封；达不到分离要求。7、 0.969， 0.611。8、 0.45kg水/kg绝干料。9、 气，液， 0.0626atm。10、 接近、溶解度曲线上。 二：选择题 1、C 2、C。 3、D。 4、B。 5、B。 6、C；B；C。 7、A；C。8、A；B。9、B。 10、D。 11、C。三：判断题 4、6、7、为对，其余都为错。四：计算题1、解：干燥水分量：，。 干燥器热量衡算： 。 湿度： ，。 2、解：（1）求体积总传质系数 （2）每小时回收的丙酮量GA=G(y1-y2)=83.2(0.05-2.6310-3)=3.94 kmol/h=228.5 kg/h3、已知：，。相平衡关系：，F=W+D F=W+1， 。联立求解得：。 最小回流比：， 。 。 其倍数为：。 提馏段操作线方程： ， ，由， 得：。即：提馏段第二块板上的气相组成为0.72. 4、 。 13