化工原理试题下册

菏泽学院2014-2015学年二学期化工原理期末考试试卷(A卷)班级:___________学号:___________姓名:___________得分:___________题目部分，(卷面共有36题,95分,各大题标有题量和总分)一、判断题(15小题,共15分)1．在进行吸收操作时，在塔内任一截面上，吸收质在气相中的分压总是高于其接触的液相平衡分压，( )所以在y-x图上，吸收操作线的位置总是位于平衡线的上方。

( )2．吸收过程中，当操作线与平衡线相切或相交时所用的吸收剂最少，此时推动力也最小。

( )3．计算填料吸收塔时，其N的含意是传质单元高度。

( )4．泛点气速是填料吸收塔空塔速度的上限。

( )5．若精馏段操作线方程y=0.75x+0.3，这绝不可能。

( )6．对于二元理想溶液，轻组分含量越高，则泡点越低。

( )7．精馏塔各板的效率均为50％时，全塔效率必定也是50％。

( )8．回流比相同时，塔顶回流液体的温度越高，分离效果越好。

( )根据恒摩尔流假设，精馏塔内气、液两相的摩尔流量一定相等。

( )10．在精馏塔内任意1块理论板，其气相露点大于液相的泡点。

( )11．在相同的外压及温度下，沸点越低的物质容易挥发。

( )12．气液两相在筛板塔的接触方式有鼓泡、泡沫和喷射三种接触状态，由于鼓泡状态气液接触面积小，所以工业上一般使用泡沫和喷射接触状态。

( )13．填料的等板高度HETP以大为好，HETP越大，分离越完善。

( )14．以最少量溶剂进行单级萃取计算，可以获得最大溶质浓度的萃取相和萃取液。

( )15．萃取是利用原料液中各组分的密度差异来进行分离液体混合物的。

( )二、填空题(7小题,共15分)1．填料塔的等板高度(HETP)是指________。

2．精馏操作的依据是，实现精馏操作的必要条件包括和。

3．负荷性能图有条线，分别是、、、和。

4．在同样空塔气速和液流量下，塔板开孔率增加，其漏液量________，压力降________。

5．设计连续精馏塔时，欲保持馏出液组成和易挥发组分的回收率不变，试定性判断改变如下操作参数(其他参数不变)时所需理论板将如何变化：(1)增大回流比R，____________；(2)提高操作压强p，__________；(3)提高加料温度，__________；(4)增大生产能力20％(仍能正常操作)，__________。

6．已知q=1.1，则加料中液体量与总加料时的比是________。

7．在萃取操作的B-S部分互溶物系中加入溶质A组分，将使B-S互溶度_________；溶质A组分的量越大，B-S互溶度越_________；恰当降低操作温度，B-S互溶度_________；萃取操作中选择性系数趋于无穷出现在_________。

三、选择题(6小题,共12分)1．某精馏操作时，加料由饱和液体改为过冷液体，且保持进料流率及组成、塔顶蒸气量和塔顶产品量不变，则此时塔顶组成______，塔底组成______，回流比R______，精馏段操作线斜率L/V______。

A、变大B、变小C、不变D、不确定2．某板式塔的降液管面积为0.1，板间距为450mm，液相负荷为100，该塔盘在操作中可能发生A、淹塔B、过量雾沫夹带C、漏液D、过量气泡夹带3．某精馏塔维持其他条件不变，将加料板位置从最佳位置下移，则精馏段塔板数______，塔顶产品组成______，塔底产品组成______。

A、变大B、变小C、不变D、不确定4．在B与S部分互溶的萃取过程中，若加入的纯溶剂用量S增加而其他操作条件不变，则萃取液浓度_______。

A、增加B、减小C、不变D、变化趋势不确定5．液液萃取是分离________。

A、气体混合物B、均相液体混合物C、非均相液体混合物D、固体混合物6．湿空气在换热器中与传热介质进行热交换，(1)如空气温度降低，其湿度肯定不变；(2)如空气温度升高，其湿度肯定不变。

则正确的判断是_______。

A、两种提法都对B、两种提法都不对C、(1)对，(2)不对D、(2)对，(1)不对四、计算(4小题,共33分)1．在逆流操作的吸收塔中，于101.33kPa、25℃下用清水吸收混合气中的H2S，将其组成由2%降至0.1%（体积）。

该系统符合亨利定律。

亨利系数。

若取吸收剂用量为理论最小用量的1.2倍，试计算操作液气比及出口液相组成X1。

若压强改为1013kPa，其他条件，再求及X1。

2．101．33kPa、10℃时，氧气在水中的溶解度可用表示。

式中为氧在气相中的分压，kPa；x为氧在液相中的摩尔分数。

试求在此温度及压强下与空气充分接触后的水中，每立方米溶有多少克氧。

3．在101.33kPa、0℃下的O2与CO混合气体中发生稳定的分子扩散过程。

已知相距0.2cm的两截面上O 2的分压分别为13.33kPa和6.67kPa，又知扩散系数为0.185cm2/s，试计算下列两种情况下O2的传递速率，kmol/(m2s)：（1）O2与CO两种气体作等分子反向扩散；（2）CO气体为停滞组分。

4．某化工过程，先以苯为溶剂，再将苯蒸发到干燥的氮气中，所形成的混合气体，在30℃、1atm(绝压)下的相对湿度为=60％，为回收混合气体中的苯，拟采用如下两种方法，试分别求出苯的回收率。

(1)将混合气体冷却至-11.5℃；(2)将混合气加压至4atm(绝压)，再冷却至30℃。

苯在-11.5℃和30℃时的饱和蒸气压分别为10mmHg和18mmHg。

五、思考问答(4小题,共20分)1．评价塔板性能的指标有哪些方面？2．全回流与最小回流比的意义是什么？各有什么用处？一般适宜回流比为最小回流比的多少倍？3．温度对于萃取分离效果有何影响？如何选择萃取操作的温度？4．固体物料与一定状态的湿空气进行接触干燥时，可否获得绝干物料？为什么？====~~~~菏泽学院2014-2015学年二学期化工原理期末考试试卷(A卷)答案部分，(卷面共有36题,95.0分,各大题标有题量和总分)一、判断题(15小题,共20分)1．对;对2．对3．错4．对5．对6．对7．错8．错9．错10．错11．对12．对13．错14．错15．错二、填空题(7小题,共20分)1．起一块理论板作用的填料层度2．混合液中各组分的挥发度差异塔顶液相回流塔底上升蒸气3．五液相上限线液相上限线雾沫夹带线漏液线液泛线4．增加；减少5．减小；增加；增加；不变6．1∶17．增大；大；减小；B-S完全不互溶物系中三、选择题(6小题,共20分)1．A；B；C；C2． D3．A;B;A4． D5． B6．D四、计算(4小题,共20分)1．解：（1）操作压强为101.33kPa所以故由物料平衡得出口液组成（3）操作压强为1013kPa则由物料平衡得出口液组成2．解：由题意可知，亨利定律适用于氧气溶解在水中状况。

根据题中所给，可得相平衡常数又因为空气中氧气含量为21%，所以因为氧气难溶于水，所以液体密度可近似等于纯水密度，设每立方米液体含有w克氧，故有解得w=11.5g。

（A）和CO（B）两种气体作等分子反向扩散，则3．解：（1）由题意知，O2（A）通过停滞组分CO（B）的扩散（2）O24．解：30℃，1atm(绝压)下混合气的湿度为(kg苯/kg氮气)(1)混合气冷却至-11.5℃时，=1，=10mmHg,则混合气的湿度为(kg苯/kg氮气)假定干燥氮气的流率为G，则苯的回收率(2)将混合气压缩到4atm(绝压)，再冷却至30℃时，混合气被压缩，其湿度不变；因混合气仍与液苯接触，故加压后冷却至30℃时的湿度为(kg苯/kg氮气)则苯的回收率说明：(1)混合气的湿度可用公式计算，但系数不是0.622，而是。

(2)混合气冷却至-11.5℃时苯的饱和蒸气压=10mmHg,而原混合气在30℃时的苯蒸气分压，说明混合气中会有苯析出，混合气为饱和状态，此时=1。

(3)混合气被压缩到4atm绝压)，则其苯蒸气分压也增加到原来的4倍，即=283.2mmHg,而冷却至30℃后，其饱和蒸气压=118mmHg，所以，混合气仍为饱和状态。

五、思考问答(4小题,共20分)1．评价塔板性能指标主要有：塔板效率（包括总板效率、单板效率和点效率），通量和操作弹性等。

2．全回流时，达到指定分离要求的理论板数最少。

开工时为不稳定过程，为了尽快达到分离要求，采用全回流操作，然后再慢慢减小回流比，至规定回流比。

最小回流比，是指达到指定分离要求的理论板数最多到无穷，是选择适宜回流比的依据。

一般适宜回流比是最小回流比的1.1~2.0倍。

3．温度升高，分层区面积缩小，对于萃取分离是不利的，此外温度变化还可能引起物系类型的改变，如升高温度可使II类物系变成I类物系，所以萃取一般选择低温下操作。

是不能除去的。

试卷指标统计数据。