2014-2015年12月化工原理考试试卷B(1) - 下载本文

化学化工 学院《 化工原理 》(下)课程考试试题B 2014-2015 学年 第 一 学期 化学工程、制药工程 班级

时量:分钟,总分 100 分, 考试形式: 闭卷

一、填空题(27分)

1、某吸收过程属气膜控制,其主要阻力集中在___________,KG≈_____________。 2、在一定条件下,当某气体与所接触液体达到相平衡状态时,若将系统压力降低,系统将进行________过程。 3、漂流因数可表示为 ,它反映 . 4、某二元混合物,进料量为100kmol/h,xF=0.6,要求得到塔顶xD不小于0.9,则塔顶最大产量为 kmol/h 5、对一定操作条件下的填料吸收塔,如将填料层增高一些,则塔的HOG将??????,NOG将?????。 6、精馏过程是利用 和 的原理而进行的。精馏设计中,回流比越 ,所需理论板越少,操作能耗 ,随着回流比的逐渐增大,操作费和设备费的总和将呈现 的变化过程。 7、负荷性能图有 条线,分别是 、 、 、 和 。 8、一般来说,两组份的等分子反相扩散体现在 单元操作中,而A组份通过B组份的单相扩散体现在 操作中。

9、某低浓度气体吸收过程, 已知相平衡常数m=1,气膜和液膜体积吸收系数分别为kya=2×10-4kmol/m3.s, kxa =0.4 kmol/m3.s, 则该吸收过程为 及气膜阻力占总阻力的百分数分别为 ;该气体为 溶气体。

10、露点是指空气的总压恒定,______________的情况下冷却至饱和时的温度。

11、 湿空气经预热后,空气的焓增大,而H_____,

二、选择填空题(18分)

1、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 t1t2 C t1>t2 D t3

2、料塔中用清水吸收混合气中NH3,当水泵发生故障上水量减少时,气相总传质单元数NOG .传质单元高度HOG . A增加 B 减少 C不变 D不确定

3、吸收塔的设计中,若填料性质及处理量(气体)一定,液气比增加,则传质推动力 ,传质单元数 ,传质单元高度 ,所需填料层高

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度 。

A 增大 B 减小 C 不变 D 不能判断

4、某筛板精馏塔在操作一段时间后,分离效率降低,且全塔压降增加,其原因及应采取的措施是 。

A 塔板受腐蚀,孔径增大,产生漏液,应增加塔釜热负荷

B 筛孔被堵塞,孔径减小,孔速增加,雾沫夹带严重,应降低负荷操作 C 塔板脱落,理论板数减少,应停工检修 D 降液管折断,气体短路,需更换降液管

5、精馏中引入回流,下降的液相与上升的汽相发生传质使上升的汽相易挥发组分浓度提高,最恰当的说法是 。 A、液相中易挥发组分进入汽相; B、汽相中难挥发组分进入液相;

C、液相中易挥发组分和难挥发组分同时进入汽相,但其中易挥发组分较多; D、液相中易挥发组分进入汽相和汽相中难挥发组分进入液相必定同时发生。

6、精馏操作时,若F、D、xF、q、R、加料板位置都不变,而将塔顶泡点回流改为冷回流,则塔顶产品组成xD变化为

A 变小 B 变大 C 不变 D 不确定

7、已知q=1.1,则加料中液体量与总加料量之比为 。 A 1.1:1 B 1:1.1 C 1:1 D 0.1:1

8、在一二元连续精馏塔的操作中,进料量及组成不变,再沸器热负荷恒定,若回流比减少,则塔顶温度 ,塔顶低沸点组分浓度 ,塔底温度 ,塔底低沸点组分浓度 。

A 升高 B 下降 C 不变 D 不确定

9、可以用来确定湿空气的其它参数的一组量是 。 A) I和tw;B) H和p;C) td和H;D) t和tw。 10、下面说法正确的为 。

A、物料中的水分可分为自由水分和结合水分。

B、物料的含水量低于临界水量时,干燥过程处于降速阶段。 C、平衡含水量与空气的状态无关。 D、若干燥时间无限长,最终含水量为零

11、相对湿度φ=80%的湿空气的干球温度为t、湿球温度为tw、露点温度为td, 则 。

A) t=tw>td;B) t>tw=td;C) t>tw>td;D) t>td>tw。

三、问答(10分)

1、精馏塔塔顶某理论板上汽相露点温度为t1,液相泡点t1?塔底某理论板上汽相露点温度为,液相泡点温度为t 。试按温度大小顺序用<、=、>符号排列。 2、实验室用水逆流吸收空气中的CO2, 当水量和空气量一定时,增加CO2量,则入塔气体浓度、出塔气体浓度、出塔液体浓度如何变化?

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四、在一塔径为0.8m的逆流填料塔中,用清水除去气体混合物中的有害物质,其进塔气的流率为32kmol/m2h,y1=0.05(摩尔分率,下同),液体流率为

2

24kmol/mh,要求回收率为90%,此液体流率为最小流率的1.5倍,物系服从亨利定律,并已知气相体积总传质系数为0.026kmol/m3s,试求:

1)最小液气比;2)出塔液体的组成;3)填料层高度;4)在3)的基础上将填料层增加2米而其它条件不变时的吸收率。(17分)

五、采用连续精馏塔分离某双组分液体混合物,进料量为100kmol/h,进料中易挥发组分浓度为0.4,泡点进料,该塔塔顶设为全凝器,塔釜为间接蒸汽加热,要求塔顶产品浓度为0.95,塔釜产品浓度为0.05(均为摩尔分率),操作条件下,该物系相对挥发度α=2.25,实际回流比为1.61,试求:1)塔顶易挥发组分和塔釜难挥发组分的产量;2)精馏段和提馏段操作线方程;3)提馏段上升蒸汽量(kmol/h),4)最小回流比。(18分)

六、下图为两种双塔吸收流程图,试在Y-X图上定性画出每种吸收流程中A、B两塔的操作线和平衡线,并标出对应塔的进出口浓度。(10分)

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