化工原理下册期中试卷
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华东理工大学 2018–2019 学年第一学期
《化工原理》（下）课程期中考试试卷（6 学分） 2018.10
开课学院：化工学院，专业：16 大面积，考试形式：闭卷，所需时间：120 分钟
考生姓名：
学号：
班级：
任课教师：
题序
一
二
三
四
五
总分
%
30
10
10
25
25
100
得分
评卷人
一、填空题（共 30 分，每空格 1 分）
（1）水用量（kmol/m2·h）；
（5分）
（2）出塔液体组成 x 出；
（3 分）
（3）填料层高度 H（m）；
（5 分）
（4）当气体流率增加20%时，仍然用（3）中所设计的吸收塔进行吸收，其它操作条件
不变，问吸收率能达到多高？ （6分）
百度文库
（5）为保证95%的回收率不变，针对（4）中所提及气体流率增加20%的新工况，填料
3、低浓度气体吸收塔的设计，在其它入塔条件一定时，提高吸收剂进口浓度，则下述
不正确的是（ ）。
A、△ym 下降； B、NOG 增大； C、塔高增加； D、HOG 增加 4、设计某二元连续精馏塔时，若其它参数如 F，xf，D，xD，W，xW 均一定，塔釜加热 量固定，改变进料热状况，把原来饱和蒸汽进料改为泡点进料，则 L /V （ ），所需
-5-
系为y=1.2x，混合气体流率为200 kmol/m2·h，入塔气体浓度为0.05(摩尔分数)，要求回
收 率 为 95% ， 吸 收 剂 用 量 为 最 小 用 量 的 1.5 倍 ， 气 相 体 积 总 传 质 系 数
Kya=0.0556kmol/m3·s，且知Kya正比于G0.7，其中G 为气体摩尔流率。试求：
A、溶解度大，选择性高；
B、对温度敏感性强，易解吸；
C、蒸汽压要高，易挥发；
D、价廉，易得，无毒，不易燃易爆。
2、下述各项为吸收操作费用，其中（ ）的说法是不对的。
A、气相流经吸收设备的能量消耗；
B、液相流经吸收设备的能量消耗；
C、溶剂的挥发损失和变质损失；
D、溶剂的再生费用，如解吸操作费，但此项所占的比例最小。
层高度应调整为多高？已知其它条件均不变。 （6分）
-3-
-4-
五、精馏（25 分） 用板式精馏塔在常压下分离苯-甲苯溶液，塔顶采用全凝器，塔釜用间接蒸汽加热，平 均相对挥发度为 2.47。进料量 100kmol/h，料液为组成 0.4（摩尔分率）的饱和液体， 回流比为最小回流比的 1.5 倍，塔顶馏出液中苯的回收率为 0.97，塔釜采出液中甲苯的 回收率为 0.95，求： （1）塔顶馏出液及塔釜采出液的组成；（8 分） （2）最小回流比 Rmin；（3 分） （3）精馏段操作线方程；（3 分） （4）提馏段操作线方程；（5 分） （5）离开塔釜上一块理论板液相组成为多少？（6 分）
-2-
2、 如图所示为某二元连续精馏采用间接蒸汽加热下的操作线与平衡线，现改用直接蒸 汽加热，要求 xF , q , R , xD , xW 不变。试在图中画出直接蒸汽加热下的新操作线。并写 出直接蒸汽加热下的全塔物料衡算方程及提馏段操作线方程（另一种表达式）。（5 分）
四、吸收（25 分）
在常压逆流操作的填料吸收塔中，用清水吸收混合气中的A组分，操作条件下的平衡关
1、对流对传质的贡献，由于流动而使
，强化了传质。
2、低浓度气体吸收的特点：
；
；
。
3、低浓度气体吸收塔的设计，回收率一定，其它入塔条件均不变时，吸收剂入塔温度
提高，则平衡常数 m
，推动力
，NOG
，传质速率 NA
，塔高
。
4、操作中的吸收塔，其它入塔条件均不变，当增大吸收剂用量时，传质总系数 Kya ，
推动力
，y 出
，x 出
，吸收率η
5、蒸馏操作是利用混合液中各组分
。(上升，下降，不变，不确定) 来达到分离目的的。
6、平衡蒸馏又称闪蒸，是
过程，简单蒸馏为
过程。精馏与蒸馏
的区别就在于
。
7、恒摩尔流假定的主要条件是
。
8、理论板是指
。
9、设计某二元连续精馏塔时，若其它参数如 F，xf，D，xD，W，xW，q 均一定，将回
流比 R 减小，则 L /V ，L /V
，V
，能耗 ，NT 。
10、某二元连续精馏塔设计时，若其它参数如 F，xf，D，xD，W，xW 均一定，回流比
R 不变，将泡点进料改为饱和蒸汽进料，则 L /V NT 。
， L/V
，V ，能耗 ，
-1-
二、选择题（共 10 分，每小题 2 分）
1、下述吸收溶剂的选择依据中，（ ）是错误的。
理论板数（ ）。
A、增大
B、减小
C、不变
D、不确定
三、作图题（共 10 分，每小题 5 分）
1、如图所示为吸收操作原工况下的平衡线与操作线，现改为吸收剂再循环操作，要求
y 出保持不变。已知吸收剂再循环操作明显降低了吸收剂出塔温度，试在图中画出新工 况下的平衡线与操作线。并简述吸收剂再循环操作在什么情况下采用是有利的。（5 分）
《化工原理》（下）课程期中考试试卷（6 学分） 2018.10
开课学院：化工学院，专业：16 大面积，考试形式：闭卷，所需时间：120 分钟
考生姓名：
学号：
班级：
任课教师：
题序
一
二
三
四
五
总分
%
30
10
10
25
25
100
得分
评卷人
一、填空题（共 30 分，每空格 1 分）
（1）水用量（kmol/m2·h）；
（5分）
（2）出塔液体组成 x 出；
（3 分）
（3）填料层高度 H（m）；
（5 分）
（4）当气体流率增加20%时，仍然用（3）中所设计的吸收塔进行吸收，其它操作条件
不变，问吸收率能达到多高？ （6分）
百度文库
（5）为保证95%的回收率不变，针对（4）中所提及气体流率增加20%的新工况，填料
3、低浓度气体吸收塔的设计，在其它入塔条件一定时，提高吸收剂进口浓度，则下述
不正确的是（ ）。
A、△ym 下降； B、NOG 增大； C、塔高增加； D、HOG 增加 4、设计某二元连续精馏塔时，若其它参数如 F，xf，D，xD，W，xW 均一定，塔釜加热 量固定，改变进料热状况，把原来饱和蒸汽进料改为泡点进料，则 L /V （ ），所需
-5-
系为y=1.2x，混合气体流率为200 kmol/m2·h，入塔气体浓度为0.05(摩尔分数)，要求回
收 率 为 95% ， 吸 收 剂 用 量 为 最 小 用 量 的 1.5 倍 ， 气 相 体 积 总 传 质 系 数
Kya=0.0556kmol/m3·s，且知Kya正比于G0.7，其中G 为气体摩尔流率。试求：
A、溶解度大，选择性高；
B、对温度敏感性强，易解吸；
C、蒸汽压要高，易挥发；
D、价廉，易得，无毒，不易燃易爆。
2、下述各项为吸收操作费用，其中（ ）的说法是不对的。
A、气相流经吸收设备的能量消耗；
B、液相流经吸收设备的能量消耗；
C、溶剂的挥发损失和变质损失；
D、溶剂的再生费用，如解吸操作费，但此项所占的比例最小。
层高度应调整为多高？已知其它条件均不变。 （6分）
-3-
-4-
五、精馏（25 分） 用板式精馏塔在常压下分离苯-甲苯溶液，塔顶采用全凝器，塔釜用间接蒸汽加热，平 均相对挥发度为 2.47。进料量 100kmol/h，料液为组成 0.4（摩尔分率）的饱和液体， 回流比为最小回流比的 1.5 倍，塔顶馏出液中苯的回收率为 0.97，塔釜采出液中甲苯的 回收率为 0.95，求： （1）塔顶馏出液及塔釜采出液的组成；（8 分） （2）最小回流比 Rmin；（3 分） （3）精馏段操作线方程；（3 分） （4）提馏段操作线方程；（5 分） （5）离开塔釜上一块理论板液相组成为多少？（6 分）
-2-
2、 如图所示为某二元连续精馏采用间接蒸汽加热下的操作线与平衡线，现改用直接蒸 汽加热，要求 xF , q , R , xD , xW 不变。试在图中画出直接蒸汽加热下的新操作线。并写 出直接蒸汽加热下的全塔物料衡算方程及提馏段操作线方程（另一种表达式）。（5 分）
四、吸收（25 分）
在常压逆流操作的填料吸收塔中，用清水吸收混合气中的A组分，操作条件下的平衡关
1、对流对传质的贡献，由于流动而使
，强化了传质。
2、低浓度气体吸收的特点：
；
；
。
3、低浓度气体吸收塔的设计，回收率一定，其它入塔条件均不变时，吸收剂入塔温度
提高，则平衡常数 m
，推动力
，NOG
，传质速率 NA
，塔高
。
4、操作中的吸收塔，其它入塔条件均不变，当增大吸收剂用量时，传质总系数 Kya ，
推动力
，y 出
，x 出
，吸收率η
5、蒸馏操作是利用混合液中各组分
。(上升，下降，不变，不确定) 来达到分离目的的。
6、平衡蒸馏又称闪蒸，是
过程，简单蒸馏为
过程。精馏与蒸馏
的区别就在于
。
7、恒摩尔流假定的主要条件是
。
8、理论板是指
。
9、设计某二元连续精馏塔时，若其它参数如 F，xf，D，xD，W，xW，q 均一定，将回
流比 R 减小，则 L /V ，L /V
，V
，能耗 ，NT 。
10、某二元连续精馏塔设计时，若其它参数如 F，xf，D，xD，W，xW 均一定，回流比
R 不变，将泡点进料改为饱和蒸汽进料，则 L /V NT 。
， L/V
，V ，能耗 ，
-1-
二、选择题（共 10 分，每小题 2 分）
1、下述吸收溶剂的选择依据中，（ ）是错误的。
理论板数（ ）。
A、增大
B、减小
C、不变
D、不确定
三、作图题（共 10 分，每小题 5 分）
1、如图所示为吸收操作原工况下的平衡线与操作线，现改为吸收剂再循环操作，要求
y 出保持不变。已知吸收剂再循环操作明显降低了吸收剂出塔温度，试在图中画出新工 况下的平衡线与操作线。并简述吸收剂再循环操作在什么情况下采用是有利的。（5 分）