《化工原理下》期中试卷答案(11化工)

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1. 吸收塔的填料高度计算中，N OG反映吸收的难易程度。

2.在气体流量、气相进出口组成和液相进出口组成不变条件下，若减少吸收剂用量，则

操作线将靠近平衡线，传质推动力将减小，若吸收剂用量减至最小吸收剂用量时，意味着完成吸收任务需要的填料高度为无穷高。

3.精馏设计中，当回流比增大时所需理论板数减小增大、减小），同时蒸馏釜中所需加热

蒸汽消耗量增大（增大、减小），塔顶冷凝器中冷却介质消耗量增大（增大、减小）。

4.在精馏塔设计中，进料温度越高，进料状态参数q越小，完成相同的生产任务需

要的理论板数越多，塔底再沸器的热负荷越小。

5要分离乙醇-水共沸物，用恒沸精馏，所加入的第三组分为苯塔底的产物为无水乙醇。

6.在常压操作中，x A=0.2(摩尔分数，下同)的溶液与y A=0.15的气体接触，已知m=2.0，此时

将发生解析过程。

7.操作中的精馏塔，如果进料状态为泡点进料，进料组成为含轻组分0.4（摩尔分数）则

q线方程为：x=0.4 。

8.某二元混合物，进料量为100kmol/h，x F=0.6，要求塔顶产量为60 kmol/h，则塔顶组成

x D最大为100% 。

9.设计时，用纯水逆流吸收有害气体，平衡关系为Y=2X，入塔Y1=0.09，液气比（q n,l/q n,v）

=3，则出塔气体浓度最低可降至0 ，若采用（q n,l/q n,v）=1.5，则出塔气体浓度最低可降至0.225 。

10.提馏塔的进料是在塔顶，与精馏塔相比只有提馏段。

11.吸收速率方程中，K Y是以Y- Y* 为推动力的气相总吸收系数，其单位是

kmol/m2 s 推动力。

1.在精馏操作中，进料温度不同，会影响_____B______。

A.塔顶冷凝器热负荷

B. 塔底再沸器热负荷

C. 两者都影响

2.某含乙醇12.5%（质量分数）的乙醇水溶液，其所含乙醇的摩尔比为（B ）。

B .0.0559

C 0.0502

3. 填料塔的正常操作区域为 A 。

A.载液区 B .液泛区 C 恒持液量区 D 任何区域

4.某二元混合物，其中A为易挥发组分，液相组成x A=0.4，相应的泡点为t1，气相组成为y A=0.4，相应的露点组成为t2，则 D 。

A t1=t2

B t1

C t1>t2

D 不能判断

5.二元理想混合液用精馏塔分离，规定产品浓度x D\x W,若进料为x F1最小回流比为Rm1；若进料为x F2时，最小回流比为Rm1现x F1小于x F2，则 B 。

A．Rm1< Rm2 B Rm1>Rm2 C Rm1= Rm2

6. 某一物系，总压一定，三个温度下的亨利系数分别用E1E2 E3 表示，如果E1> E2 >E3 ，则对应的温

度顺序为：A

A. t1> t2> t3

B.t1< t2

C.不定

7. 气体中的扩散系数D AB与T的关系为（D ）。

A. D AB与T的1.0次方成正比 B . D AB与T的2.0次方成正比

C .

D AB与T的0.5次方成正比 D .D AB与T的1.75次方成正比

8. 若c*-c近似等于c i–c，则该过程为A控制。

A.液膜控制

B.气膜阻力和液膜阻力相差不大

C.不确定

9.某二元混合物， =3，全回流条件下x n=0.3，所涉及的板均为理论版，则y n-1= D

A 0.9

B 0.3

C 0.854

D 0.794

10. 在气体处理量一定时，减少吸收剂用量，则吸收推动力为C 。

A.增大 B .不变 C 减小 D 不确定

11.若精馏段操作线方程为y=0.75x+0.3，你认为： B 。

A.可能 B .不可能

12已知q=1.1，则加料中液体量与总加料量之比为 C 。

A 1.1:1

B 1:1.1

C 1:1

D 0.1:1

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1.对操作中的精馏塔（N 一定）和塔顶采出率一定，改变操作条件（如减小P 、增大R 、减小q 、增大x F ），分析对x D ,x W 的影响。 分析：增大R ，x D 增大,x W 减小 减小P ，x D 增大,x W 减小 减小q ，x D 减小,x W 增大 增大xF ，x D 增大,x W 增大 1.在逆流操作的吸收塔中，于100Kpa 、25℃下

用清水吸收混合气中的2CO ，惰性气体处理量为13Kmol/h ，将其浓度由8%降至2%（体积），

操作条件下*1600Y X =，3

0.003/()Ya K kmol m s =?，已经塔径为0.6m.若取吸收剂用量

为最小用量的1.3倍，试计求： （1）水用量（6分）

（2）吸收塔操作线方程（2分） （3）填料层高度 （4分） 解：（1） 1110.08

0.087110.08y Y y =

==--

（2） (3) 填料层高度

2. 某精馏塔用于分离苯-甲苯混合液,进料量F ＝30kmol/h ，其中苯的摩尔分率x F =0.5。进料

为汽液混合物，汽液比为 2：3，要求塔顶、塔底产品中苯的摩尔分率分别为x D =0.95，x W =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α=2.45。

试求：(1) 塔顶、塔底的产品量（4分）； (2) 最小回流比R min （4分）

(3) 精馏段和提馏段操作线方程（4分）；(4) 若塔顶设全凝器，各塔板可视为理论板，求离开第二块板（自塔顶向下数）蒸汽和液体的组成（4分）。 解：（1）

（2）

因为进料为汽液比为 2：3，则 则q 线方程： y = 1.25-1.5x

平衡线方程：

联立上述两方程： （3）精馏段操作线方程：

提馏段操作线方程： （4） 由平衡线方程可求: 由精馏段操作线方程：可求 由平衡线方程可求: 3.在连续操作的精馏塔中分离两组分理想溶液。原料液流量为50 kmol/h ，要求馏

出液中易挥发组分的收率为94％。已知精馏段操作线方程为y = 0.75x +0.238；q 线方程为y = 2-3x 。

试求（1）操作回流比及馏出液组成（4分）；（2）进料热状况参数及原料的总组成（4分）；（3）两操作线交点的坐标值x q 及y q （4分）；（4）提馏段操作线方程（4分）。

解: 解：（1）操作回流比及馏出液组成 由题给条件，得

75.01

=+R R

及

238.01D =+R x 解得 R = 3，x D = 0.952

（2）进料热状况参数及原料液组成 由于

31q q =--及21F =-q

x

解得 q = 0.75（气液混合进料），x F = 0.5

（3）两操作线交点的坐标值x q 及y q 联立操作线及q 线两方程，即 解得 x q = 0.4699及y q = 0.5903

（4）提馏段操作线方程 其一般表达式为 式中有关参数计算如下

四、计算题（共44分）

???? ??-+=

1,,1,,X q q Y X q q Y V n L

n V n L

n W

n D n F n q q q ,,,+=0.6q =2.451(1)1 1.45x x

y x x

αα==

+-+0.412

q x =0.632q y =1.4850.04847y x =-10.95

D y x ==10.866

x =20.906y =20.797

x =