化工原理试卷(含答案)

《化工原理》下册试题
一、填空与选择（本大题24分，每小题2分）1．在二元混合液的精馏中，为达一定分离要求所需理论板数随回流比的增加而减少，当两段操作线的交点落在平衡线上时，所需的理论板数为无穷多块理论板，相应的回流比为最小回流比。

2．湿空气在预热过程中不变化的参数是 c 。

A焓；B相对湿度；C露点温度；D湿球温度。

指出“相对湿度、绝热饱和温度、露点温度、湿球温度”中，哪一个参数与空气湿度无关：露点温度。

3．当分离要求和回流比一定时，在五种进料状态中过冷进料的q值最大，此时，提馏段操作线与平衡线之间的距离最
远，在五种进料中，分离所需的总理论板数最少。

4．若仅仅加大精馏塔的回流量，会引起以下的结果是：．A 。

A．塔顶产品中易挥发组分浓度提高B．塔底产品中易挥发组分浓度提高C．提高塔顶产品的产量
5．在吸收操作中，下列各项数值的变化不影响吸收系数的是：A 。

A．传质单元数B．气液流量C．塔的结构尺寸
6．对一定操作条件下的填料吸收塔，如将塔填料增高一些，则塔的传质单元高度H OG基本不变，传质单元数N OG增加。

（增加、减少，基本不变）8．为了保证板式塔正常操作，雾沫夹带量的限定量为e<0.1kg液体/kg气体，液相负荷上限的限定为
≮3～
5s 。

9．气体通过塔板的阻力可视作是气体通过干板阻力、气体通过液层表
和
表面张力引起的阻力之和。

10．在吸收操作中，对溶解度很大的气体属气膜
控制，对难溶气体则属液膜控制。

11．精馏过程设计时，增大操作压强，则相对挥发度减小，塔顶温度增加，塔底温度
增加
（增大，减小，不变，确定）
12．在多组分精馏时需确定关键组分，通常塔顶规定重关键组分的组成，塔底规定轻
关键组分的组成。

（轻、重）
二、（本题24分）
有苯和甲苯混合物，含苯0.40，流量为1000 kmol/h，在一常压精馏塔内进行分离，要求塔顶馏出液中含苯90%以上（以上均为摩尔分率），苯回收率不低于90%，泡点进料，泡点回流，取回流比为最小回流比的1.5倍。

已知相对挥发度α= 2.5，试求：
（1）塔顶产品量D；
（2）塔底残液量W及组成x w；
（3）最小回流比；
二、（本题24分）
⑷精馏段操作线方程和提馏段操作方程
三、（本题10分）
在填料吸收塔中，用清水处理含SO2的混合气体，进塔气体中含有SO2为7.8%（摩尔%），其余为惰性气体。

吸收剂用量比最小吸收剂用量大65%，要求每小时从混合气体中吸收2000 kg的SO2，在操作条件下，气液的平衡关系为Y= 26.7X。

计算每小时吸收剂用量为多少kmol？（SO2的分子量为64）。

三、（本题10分）
四、（本题20分）
在逆流操作的填料吸收塔中，用清水吸收混合气体中的溶质组分。

进塔气体中溶质组成为0.03（摩尔比，下同），吸收率为99%。

出塔液相中溶质组成为0.013。

操作压力为101.3 kPa，温度27℃，平衡关系为Y= 2X（Y、X为摩尔比）。

若已知单位塔截面上惰性气体流量为0.015kmol/（m2·s），气相体积吸收总系数为1.42 kmol/（m3·h·kPa），试求所需的填料层高度。

四、（本题20分）
五、（本题12分）
在一连续干燥器中盐类结晶，每小时处理湿物料为1000 kg ，经干燥后物料的含水量由40%减少至5%（均为湿基），以热空气为干燥介质，初始湿度H 1为0.009 kg 水/kg 绝干气，离开干燥器时湿度H 2为0.039 kg 水/kg 绝干气，假定干燥过程中无物料损失，试求：
（1）水分蒸发量W （kg 水/h ）；
（2）空气消耗量L （kg 绝干气/h ），原湿空气消耗量L ′（kg 原空气/h ）; （3）干燥产品量。

五、（本题12分）
一、 填空与选择（本大题24分，每小题2分） 1．减少，无穷多块 2．c ，露点温度 3．过
冷，最远，最少 4．A 5．A 6．基本不变，增加 7．A 8．e<0.1kg 液体/kg 气体，
≮3～5s
9．气体通过干板阻力，气体通过液层、表面张力引起的
10．气膜，液膜 11．减小，增加，增加 12．重，轻
二、（本题24分）
⑷精馏段操作线方程和提馏段操作方程
三、（本题10分）
四、（本题20分）
五、（本题12分）
2、（2分）对现有一个精馏塔，若将其回流比增大时，则需要的理论板数会______，产品的浓度会______。

3、（6分）某连续精馏塔，已知其精馏段操作线为y=0.80x+0.172，有塔顶产品量为100 kmol/h ，则馏出液组成xD ＝______，塔顶上升蒸气量V ＝______。

5、（2分）吸收操作中，当气液两相达到平衡时，其吸收推动力______， 吸收速率______。

6、（2分）在选择吸收剂时，首先要考虑的是所选用的吸收剂必须有______。

7、（4分）气体的溶解度随______的升高而减少，随______的升高而增大， 所以______对吸收操作有利。

8、（2分）对于难溶气体的吸收过程，其主要阻力
在______，其吸收速率由______控制。

9、（2分）能用普通精馏分离混合物的条件是______，能用萃取分离混合物的条件是______。

10、（3分）请列举三种常见的塔板（类型）：______、______、。

2、（5分）试比较实际精馏塔中第n 块和
第（n+1）块理论板上的汽、液轻组分组成（xn ，yn ，xn+1，yn+1）的数值大小，并说明理由。