2013年下化工原理下册试卷及答案
化工原理下册期末试卷10套附答案01
河南工程学院 至 学年第 学期化工原理(下) 试卷1考试方式：闭卷 本试卷考试分数占学生总评成绩的 80 %复查总分 总复查人（本题30分）一、填空题 1. 某二元混合物，其中A 为易挥发组分，液相组成x A =0.6，相应的泡点为t 1，与之相平衡的汽相组成y A =0.7，相应的露点为t 2，则t 1⎽⎽⎽⎽⎽⎽t 2。
A. 等于； B. 小于； C. 大于2. 在填料塔中用清水吸收混合气中NH 3，当水泵发生故障上水量减少时，气相总传质单元数N OG ，吸收推动力 。
A. 增加； B. 减少； C. 不变3.气体在液体中的溶解度与温度有关，温度升高时，溶解度 B ；溶解度系数 B ；亨利系数 A 。
A. 增大；B. 减小；C. 不变；D. 不确定 4. 精馏设计中，当回流比增大时所需理论板数 A ，同时蒸馏釜中所需加热蒸汽消耗量 A ，塔顶冷凝器中冷却介质消耗量 。
A. 增加；B. 减少；C. 不变；D. 不确定5. 逆流操作的吸收塔，当吸收因素A <1且填料为无穷高时，气液两相将在 达到平衡。
A. 塔顶；B. 塔底；C. 塔中部；D. 不确定6. 吸收塔逆流操作时，若解吸因数 (mV)/L 增加，而气液进口组成及温度，压力不变，则7. 对于一定干球温度的空气，当其相对湿度愈低时，其湿球温度 。
A. 愈高；B. 愈低；C. 不变；D. 不确定8. 在1atm 下，不饱和湿空气温度为295K ，当加热到375K 时，相对湿度 ，热含量 ，露点 。
A. 增高；B. 降低；C.不变9. 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。
10. 饱和空气在恒压下冷却，温度由t 1降至t 2，此时其相对湿度 ，湿度 。
A. 增高； B. 降低； C.不变； D. 不确定 11. 在下列吸收过程中，属于气膜控制的过程是 。
A. 水吸收CO 2 ； B. 水吸收O 2； C. 水吸收NH 312. 低浓度逆流解吸塔操作时，若入塔液相浓度 x 1 增加，而其它条件不变，则液相总传质单元数N OL ，出塔液相浓度x 2 ，出塔解吸气浓度y 1 。
2013《化工原理》试题库答案(上传)
分
1. 离心泵在启动前应灌泵，否则会发生 气缚 现象；离心泵的安装高度应 小于 （大于、
小于、等于）允许安装高度 , 否则会发生 汽蚀 现象。
2. 流体在圆形直管内作滞流（层流）流动时，中心最大速度为平均速度的
0.5 倍。此时摩擦系数
λ 与相对粗糙度 无关 （有关、无关）。
3. 某设备上，真空度的读数为 80mmH，g 其绝压 =__8.7 _ mH 20 , 8.53 × 104Pa. 该地区的大气压为
高于塔顶，塔底的泡点较高 。 76. 已测得精馏塔自塔顶下数第四和第五层塔板的两相组成为
0.62 、 0.75 、 0.70 、 0. 82, 其中
x4 0.70 ，试判断： y4 0.82 、 y5 _0.75 _ 、 x5 0.62 。
77. 直接水蒸汽加热的精馏塔适用于 待分离的混合物为水溶液 , ，且水是难挥发组分的情况。 与间
量 V 不变，产品量 D将 下降 。若在改变 R的同
时，保持塔顶采出量不变，必需增加蒸汽用量，那么冷却水用量将 增加 。
72. 某连续精馏塔中，若精馏段操作线方程的截距为零，则精馏段操作线斜
率等于 1，提馏段
操作线的斜率等于 1 , 回流比等于 无限大 , 馏出液等于 0, 回流液量等于 进料量 。
720mmH。g 4. 常温下水的密度为 1000kg/m3，粘度为 1cp，在 d内 100mm 的管内以 3m/s 速度流动，其流动类
型为 湍流 . 5. 流体在管内作湍流流动时，从中心到壁依次为： 湍流、过渡流和层流。 6. 气体的粘度随温度的升高而 __增加 ，水的粘度随温度的升高 降低 。 7. A 设备的表压为 0.5atm,B 设备的真空度为 0.5atm, 则 A、B 两设备的压强差为 1atm。 8. 流体在管内的流动型态有两种，即 层流与湍流 。 9. 大气压强为 100kPa,空气在 0.5MPa(表压 ) 和 298K 下的密度为 6.97 kg/m 3。 10. 为了方便操作者区别各种类型的管路， 常常在管外涂上不同的颜色， 饱和蒸汽管通常涂为 红色。 11. 因为泵内充满气体而造成离心泵不能吸液的现象称为 气缚 。 12. 其他条件不变，离心泵的转速提高 1 倍，则需要的轴功率是原来的 _ 6 ． 8 倍。 13. 某离心泵的型号为 IS 100-65-200 ，IS 表示 单级单吸离心泵 。 14. 某非圆形管道，截面为 a×ｂ的长方形，则其当量直径为 2ab/(a+b) 。 15. 热量传递的基本方式有三种，即 热传导，对流和热辐射 。 16. 传热的基本方式为： 热传导、对流传热、热辐射。
化工原理(下)参考卷及答案
A 卷一、单项选择题（每小题2分，共12分） 1、在）（*LG G Ap p K N -=中，*L p 代表的是( C )。
A 、界面处被吸收组分的分压力；B 、气相主体中被吸收组分的分压力；C 、与液相主体浓度相平衡的气相分压力。
2、 吸收操作的作用是分离( A ) 。
A 、气体混合物；B 、液体均相混合物；C 、气液混合物。
3、全回流时，y 一x 图上精馏段和提馏段两操作线的位置（ B ）。
A 、在对角线与平衡线之间；B 、与对角线重合；C 、在对角线之下。
4、精馏塔中由塔顶向下的第n-1，n ，n+1层塔板上的液相组成（摩尔分率）关系为（ C ） A 、x n+1 > x n > x n-1 ； B 、x n+1 = x n = x n-1 ； C 、x n+1 < x n < x n-1 。
5、对于不饱和的湿空气，其露点（ C ）湿球温度。
A 、大于； B 、等于； C 、小于。
6、恒速干燥阶段，物料表面的温度等于（ A ）。
A 、湿空气的湿球温度；B 、湿空气的干球温度；C 、湿空气的露点温度。
二、判断题（每小题2分，共12分）1、低浓度逆流吸收操作中，当吸收剂温度降低而其他条件不变时，相平衡常数m 变小。
（ √ ）2、吸收操作的最小液气比指的是使操作线上某一点与平衡线相遇的液气比。
（ √ ）3、当精馏操作的回流比减少至最小回流比时，所需理论板数为最小。
（ × ）4、精馏操作中过冷液体进料将使提馏段的汽流量和液流量都大于精馏段。
（ √ ）5、某种湿空气的温度t 越高，湿空气的相对湿度φ越低。
( √ )6、在气流干燥过程，热空气的焓值必定减小。
（ × ） 三、简答题（每小题4分，共16分）1、作示意图解释：吸收操作时，操作线愈靠近平衡线，是愈小。
答：如图所示：操作线为AB ，平衡线为OE 。
在操作线上任取一点P ，从图上可知PQ 、PR 动力y －y ×和x ×－x 。
化工原理下考试题及答案
化工原理下考试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 化工生产中，下列哪种物质不属于催化剂？A. 铁粉B. 铂C. 硫酸D. 氢氧化钠答案：D2. 在连续搅拌釜式反应器中，下列哪种操作条件有利于提高反应速率？A. 增加反应物浓度B. 提高反应温度C. 减少催化剂用量D. 降低搅拌速度答案：A3. 化工过程中，下列哪种设备主要用于分离液体和固体？A. 离心机B. 过滤器C. 蒸发器D. 蒸馏塔答案：B4. 在化工生产中，下列哪种情况下，反应器的容积效率最高？A. 反应速率很慢B. 反应速率很快C. 反应物浓度很低D. 反应物浓度很高答案：B5. 化工原理中，下列哪种操作不属于单元操作？A. 混合B. 过滤C. 蒸馏D. 化学反应答案：D二、填空题（每题2分，共10分）1. 在化工生产中，______是衡量流体流动阻力大小的重要参数。
答案：雷诺数2. 化工原理中，______是指在单位时间内通过单位面积的流体质量。
答案：质量传递系数3. 化工设备中，______是利用离心力实现固液分离的设备。
答案：离心机4. 在化工生产中，______是指在一定条件下，反应物完全转化为产物时所能达到的最高转化率。
答案：化学平衡5. 化工原理中，______是指流体流动时，流体内部各层之间没有相对运动的理想流动状态。
答案：层流三、简答题（每题5分，共20分）1. 简述化工原理中传热的基本方式有哪些？答案：化工原理中传热的基本方式包括导热、对流和辐射。
2. 什么是化工过程中的物料平衡？请举例说明。
答案：化工过程中的物料平衡是指在没有物料损失或增加的封闭系统中，进入系统的物料量等于离开系统的物料量。
例如，在连续搅拌釜式反应器中，反应物的输入量等于产物的输出量加上反应器内物料的积累量。
3. 描述化工原理中常见的几种蒸馏方法，并简要说明其特点。
答案：常见的蒸馏方法包括简单蒸馏、分馏、真空蒸馏和分子蒸馏。
简单蒸馏适用于沸点差异较大的混合物；分馏适用于沸点相近的混合物，通过多次部分冷凝实现分离；真空蒸馏适用于高沸点物质的分离；分子蒸馏则利用分子在不同温度下的蒸发速率差异进行分离。
化工原理试题库及答案下册
化工原理试题库及答案下册一、选择题1. 在化工生产中，下列哪项不是传热的主要方式？A. 热传导B. 热对流C. 热辐射D. 热交换答案：D2. 根据牛顿冷却定律，冷却速率与温差的什么成正比？A. 一次方B. 二次方C. 三次方D. 四次方答案：A3. 在非理想溶液中，下列哪项不是影响相平衡的因素？A. 温度B. 压力C. 溶质浓度D. 溶剂质量答案：D二、填空题4. 根据菲克扩散定律，扩散通量与_______的梯度成正比。
答案：浓度5. 在填料塔中，气液两相接触面积的增大是通过使用_______来实现的。
答案：填料6. 化工生产中，塔设备的作用不包括_______。
答案：加热反应物三、简答题7. 简述板式塔与填料塔在工业应用中各自的优缺点。
答案：板式塔的优点包括结构紧凑、处理量大、操作弹性大等，缺点是造价高、安装复杂。
填料塔的优点是造价低、安装方便、适用于处理腐蚀性介质，缺点是压降大、操作弹性相对较小。
8. 描述精馏塔中回流比的重要性及其对塔性能的影响。
答案：回流比是精馏塔操作中的一个重要参数，它影响着塔内传质效率和塔的能耗。
适宜的回流比可以提高分离效率，减少能耗，但过高或过低的回流比都会导致塔性能下降。
四、计算题9. 某连续精馏塔处理100 kmol/h的原料，原料中A组分的摩尔分数为0.05。
塔顶产品中A组分的摩尔分数为0.95，塔底产品中A组分的摩尔分数为0.01。
若回流比为3，求塔顶产品和塔底产品的流量。
答案：根据物料平衡和简化的塔板理论，可以计算出塔顶产品流量为35 kmol/h，塔底产品流量为65 kmol/h。
10. 一个理想气体在绝热条件下膨胀，初始压强为p1 = 2 MPa，初始体积为V1 = 0.1 m³，最终体积为V2 = 0.3 m³。
假设气体的初始温度为T1 = 500 K，求最终的温度T2。
答案：根据理想气体状态方程和绝热过程方程，可以计算出最终的温度T2为333.33 K。
化工原理复习题答案下册
化工原理复习题答案下册1. 简述化工生产中常见的传热方式有哪些？答：化工生产中常见的传热方式包括导热、对流和辐射。
导热是指热量通过物质内部分子振动和碰撞传递的过程；对流是指热量通过流体的宏观运动传递的过程；辐射是指热量通过电磁波传递的过程。
2. 描述热传导方程并解释其物理意义。
答：热传导方程为 \( q = -kA\frac{dT}{dx} \)，其中 \( q \) 表示热流密度，\( k \) 表示材料的热导率，\( A \) 表示传热面积，\( \frac{dT}{dx} \) 表示温度梯度。
该方程的物理意义是，单位时间内通过单位面积的热流量与温度梯度的负值成正比，且与材料的热导率和传热面积成正比。
3. 什么是对流传热系数，它与哪些因素有关？答：对流传热系数是指在流体与固体表面之间单位面积上单位温差时的传热量，通常用 \( h \) 表示。
它与流体的物性（如密度、比热容、粘度和热导率）、流动状态（如层流或湍流）、流体与固体表面的相对速度以及表面特性等因素有关。
4. 辐射传热的基本原理是什么？答：辐射传热的基本原理是物体通过发射和吸收电磁波进行能量交换的过程。
辐射传热不需要介质，可以在真空中进行。
辐射传热的强度与物体的表面温度的四次方成正比，且与物体的辐射特性有关。
5. 描述相变传热的特点。
答：相变传热是指在物质相变过程中发生的传热现象，如蒸发、凝结、熔化和凝固。
相变传热的特点是在相变过程中，物质吸收或释放的热量与温度变化无关，这部分热量称为潜热。
相变传热通常伴随着较大的热流量，且在相变点附近传热系数较大。
6. 什么是热交换器，它有哪些类型？答：热交换器是一种用于促进热量在两种流体之间传递的设备。
常见的热交换器类型包括壳管式、板式、螺旋板式和管翅式等。
每种类型的热交换器都有其特定的应用场景和优缺点。
7. 简述热交换器设计中的主要考虑因素。
答：热交换器设计时需要考虑的主要因素包括传热面积、传热系数、流体的流动方式、压力降、材料选择、成本和维护等。
化工原理（下册）试题1
化⼯原理（下册）试题1化⼯原理（下册）试题1⼀、选择题1. 温度为t0湿度为H0，相对湿度为φ0的湿空⽓经过间壁蒸汽加热的预热器后,空⽓的温度为t1,湿度为H1,相对湿度为1则__B____。
A. H1>H0B. 0> 1C.H1D. 0< 12. 物料的平衡⽔分⼀定是（C ）A.⾮结合⽔分B.⾃由⽔分C.结合⽔分D.临界⽔分3. 已知湿空⽓的下列哪两个参数，利⽤H—I图可以查得其它未知参数（C ）A. ⽔汽分压P，湿度HB.露点td，湿度HC.湿球温度tw，⼲球温度tD.焓I，湿球温度tw4. 空⽓的饱和湿度Hs是湿空⽓的如下参数的函数：( A ) 。
A. 总压及⼲球温度；B. 总压及湿球温度；C. 总压及露点；D. 湿球温度及焓。
5. 已知湿空⽓的下列哪两个参数，利⽤t-H图或H-I图，可以查得其他未知参数( AA. (tw ,t)B. (td ,H)C. (p ,H)D. (I ,tw)6. 对于⼀定⼲球温度的空⽓，当其相对湿度愈低时，其湿球温度：( A )。
A. 愈⾼B. 愈低C. 不变D. 不⼀定，尚与其它因素有关。
7. 物料中的⽔分超过X* 的那部分⽔分称为。
A 平衡⽔分B 结合⽔分C ⾮结合⽔分D ⾃由⽔分8. 在湿空⽓的H—I图上，已知湿空⽓的两个参数（B ），即可确定湿空⽓的状态点。
A、H和tdB、t和tWC、p和HD、I和tW9. 在等焓⼲燥过程中，湿空⽓的温度（C ），湿空⽓的湿度（A ），湿空⽓的相对湿度（A、增加B、不变C、降低D、⽆法判断10. 露点是指湿空⽓在（B ）达到饱和时的温度。
A、等温增湿B、等湿降温C、等湿升温D、等温减湿11. 已知湿空⽓的如下两个参数，便可确定其它参数（C ）。
A. H，pB. H，tdC. H，tD. I，tas12. 湿空⽓在预热过程中不变的参数是（D ）。
A.焓B.相对湿度C.湿球温度D.露点13. 当空⽓的相对湿度φ=60%时，则其三个温度t⼲球温度、tw湿球温度、td点之间的关系为（B )。
化工原理下册题库(选择填空判断)1
化工原理(下)题库（1）一、选择题（将正确答案字母填入括号内)1、混合物中某组分的质量与混合物质量之比称为该组分的（A).A. 质量分数B. 摩尔分数C. 质量比2、关于精馏塔中理论的叙述错误的是（ B ）。
A.实际上不存在理论塔板B。
理论塔板仅作为衡量实际塔板效率的一个标准。
C。
理论塔板数比实际塔板数多3、在精馏塔中每一块塔板上（ C ）.A. 只进行传质作用B。
只进行传热作用C。
同时进行传热传质作用4、气体吸收过程中，吸收速率与推动力成（ A )。
A。
正比 B. 反比 C. 无关5、气体的溶解度很大时,溶质的吸收速率主要受气膜一方的阻力所控制，故称为（ A ）.A. 气膜控制B. 液膜控制C. 双膜控制6、普通温度计的感温球露在空气中，所测得的温度为空气的( A ）温度。
A。
干球 B. 湿球 C. 绝热饱和7、混合物中某组分的物质的量与混合物物质的量之比称为该组分的（B）.A. 质量分数B。
摩尔分数C。
质量比8、在蒸馏过程中，混合气体中各组分的挥发性相差越大,越(B）进行分离。
A. 难B. 容易C. 不影响9、气体吸收过程中,吸收速率与吸收阻力成( B ）。
A。
正比B。
反比C。
无关10、气体的溶解度很小时，溶质的吸收速率主要受液膜一方的阻力所控制，故称为（ B )。
A. 气膜控制B. 液膜控制C. 双膜控制11、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( B ）A 60kmol/hB 66.7kmol/hC 90kmol/hD 不能定12、二元溶液连续精馏计算中，进料热状态的变化将引起以下线的变化（B ) 。
A平衡线 B 操作线与q线C平衡线与操作线 D 平衡线与q线13、下列情况 ( D ）不是诱发降液管液泛的原因.A液、气负荷过大 B 过量雾沫夹带 C塔板间距过小 D 过量漏液14、以下有关全回流的说法正确的是（A、C ）。
A、精馏段操作线与提馏段操作线对角线重合B、此时所需理论塔板数量多C、塔顶产品产出量少D、此时所用回流比最小15、吸收操作是利用气体混合物中各种组分（ B ）的不同而进行分离的.A、相对挥发度B、溶解度C、气化速度D、电离度16、用水吸收混合气体中的二氧化碳时，（ A ）下吸收效果最好.A．低温高压B．高温高压C．高温低压D．低温低压17、吸收操作的作用是分离（A ）。
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中南大学考试试卷（A）2013 -- 2014 学年 1 学期时间110分钟化工原理课程 40 学时 2.5 学分考试形式：闭卷专业年级：化工、制药、应化11级总分100分，占总评成绩 70 %一、选择填空题(共40分)1、（5分）①在气体流量，气相进出口组成和液相进口组成不变时，若减少吸收剂用量，则传质推动力将＿＿＿＿，操作线将＿＿＿＿平衡线，设备费用将＿＿＿＿。
②当温度增高时，溶质在气相中的分子扩散系数将＿＿＿＿，在液相中的分子扩散系数将＿＿＿＿。
③对一定操作条件下的填料吸收塔，如将塔料层增高一些，则塔的HOG将＿＿＿＿＿，NOG将＿＿＿＿＿(增加，减少，不变)。
答文①减少；靠近；增加 (3分)②增加；增加 (1分)③不变；增加 (1分)2、（1分）正常操作下的逆流吸收塔，若因某种原因使液体量减少以至液气比小于原定的最小液气比时，下列哪些情况将发生？ C（A）出塔液体浓度增加，回收率增加（B）出塔气体浓度增加，但出塔液体浓度不变（C）出塔气体浓度与出塔液体浓度均增加（D）在塔下部将发生解吸现象3、（3分）若维持操作中精馏塔的Ｆ、ｘf、ｑ，Ｄ不变，而减少塔釜蒸发量Ｖ。
则：ｘD＿＿＿＿，ｘw＿＿＿＿，Ｌ／Ｖ＿＿＿＿。
（变大，变小，不变，不确定）答文：变小，变大，变小。
4、（6分）根据下图所示的双塔吸收流程，在下方示意绘出与其相应的操作线（OE 为平衡线），并用图中所示浓度符号标明各操作线端点坐标。
(将示意图绘于答题纸再作答或将原图剪贴于答题纸上作答均可)组合1 组合2组合1 组合2组合1 组合25、（1分）进行萃取操作时应使：（ ） CA 分配系数大于1B 分配系数小于1C 选择性系数大于1D 选择性系数小于16．（1分）萃取剂加入量应使原料和萃取剂的和点M 位于（ ）。
CA 溶解度曲线之上方区B 溶解度曲线上C 溶解度曲线之下方区D 座标线上7．（1分）萃取是利用各组分间的（ ）差异来分离液体混合物的。
CA 挥发度B 离散度C 溶解度D 密度8．（3分）某液体组成为x A = 0.6、x B = 0.4，若在其中加入与原料液等量的萃取剂S ，写出混合后的组成：x A =（ ）、x B =（ ）、 x S =（ ）。
0.3 0.2 0.59、（3分）在B-S 部分互溶的萃取操作中，若萃取相中含溶质A 为85kg ，稀释剂B 为15kg ，溶剂S 为100kg ，则萃取相中y A /y B =（ ）。
5.6710、填空（6分） ①以空气作为湿物料的干燥介质当所用空气的相对温度较大时，湿物X 1b Y 2b Y 2a a b Y 1a X 2b X 1a X 2a Y 1b Y 2b Y 2a a b Y 1a X 2b X 1b X 1a X 2a Y 1b X Y O E XY O E B A F• • M B A料的平衡水份相应＿＿＿＿，自由水份相应＿＿＿＿。
②常压下，空气中水汽分压为２０mmHg时，其湿度Ｈ＝＿＿＿＿＿。
③物料干燥时的临界水份是指＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；它比物料的结合水份＿＿＿＿。
答文较大较小０．０１６８由恒速干燥转到降速阶段的临界点时，物料中的含水率; 大11、（6分）①物料的平衡水份一定是( )(Ａ)．非结合水份 (Ｂ)．自由水份 (Ｃ)．结合水份 (Ｄ)．临界水份②空气温度为ｔo，湿度为Ｈo，相对湿度为φo的湿空气，经一间接蒸汽加热的预热器后，空气的温度为ｔ1，湿度为Ｈ1，相对湿度为φ1，则( )(Ａ)．Ｈ1 ＞Ｈ0 (Ｂ)．φ0 ＞φ1 (Ｃ)．Ｈ1 ＜Ｈ0 (Ｄ)．φ0 ＜φ1③在恒定干燥条件下，将含水20％的湿物料进行干燥，开始时干燥速率恒定，当干燥至含水量为５％时，干燥速率开始下降，再继续干燥至物料恒重，并测得此时物料含水量为０．０５％，则物料的临界含水量为( )(Ａ)．５％ (Ｂ)．２０％ (Ｃ)．０．０５％ (Ｄ)．４．５５％④空气的干球温度为ｔ，湿球温度为ｔw ，露点为ｔd ，当空气的相对湿度φ＝９８％时，则( )(Ａ)．ｔ＝ｔw ＝ｔd (Ｂ)．ｔ＞ｔw ＞ｔd(Ｃ)．ｔ＜ｔw ＜ｔd (Ｄ)．ｔ＞ｔw ＝ｔd 答文ＣＢＡＢ12、填空（4分）①板式塔的类型有：＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿等（至少列举三种）。
②筛板塔设计中，板间距ＨT设计偏大优点是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；缺点是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
答文①泡罩塔、浮阀塔、筛板塔②液沫夹带少，不易造成降液管液泛；增加全塔高度。
二、计算题（15分）某精馏塔用于分离苯－甲苯混合液，泡点进料，进料量30kmol/h，进料中苯的摩尔分率为 0.5，塔顶、底产品中苯的摩尔分率分别为0.95和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=2.40。
(1)求塔顶、底的产品量；(2)若塔顶设全凝器，各塔板可视为理论板，求离开第二块板的蒸汽和液体组成。
答文解：F=D+W FｘF＝ＤｘD＋Ｗｘw30=D+W 30×0.5=D×0.95+W×0.10 D=14.1kmol/h W=15.9kmol/hx e=x F=0.5, ｙe=αｘe／[1+(α-1)ｘe]=2.40×0.5/[1+(2.40-1)×0.5]=0.706Rmin=（ｘD－ｙe）／（ｙe－ｘe）＝(0.95-0.706)/(0.706-0.5)=1.18R=1.5×1.18=1.77y=[R/(R+1)]x+ｘD／（R+1)=[1.77/(1.77+1)]x+0.95/(1.77+1)=0.639x+0.343ｙ1＝ｘD＝0.95ｘ1＝ｙ1／[α－y1(α－1）]=0.95/[(2.40-0.95(2.40-1)]=0.888ｙ2＝0.639x1+0.343=0.639×0.888+0.343=0.910ｘ2＝0.910/[2.40-0.910(2.40-1)]=0.808三、计算题（15分）采用常压干燥器干燥湿物料。
每小时处理湿物料１０００ｋｇ，干燥操作使物料的湿基含量由４０％减至５％，干燥介质是湿空气，初温为２０℃，湿度Ｈo＝０．００９ｋｇ水／ｋｇ绝干空气，经预热器加热至１２０℃后进入干燥器中，离开干燥器时废气温度为４０℃，若在干燥器中空气状态沿等Ｉ线变化。
试求：（１）水分蒸发量Ｗｋｇ／ｓ；（２）绝干空气消耗量Ｌｋｇ绝干气／ｓ；（３）干燥收率为９５％时产品量ｋｇ／ｓ；（４）如鼓风机装在新鲜空气进口处，风机的风量应为多少ｍ3／ｓ？答文（１）Ｗ＝Ｇc（ｘ1－ｘ2）ｘ1＝０．４／（１－０．４）＝０．６６７ｘ2＝０．０５／（１－０．０５）＝０．０５２６Ｇc＝１０００（１－０．４）＝６００ｋｇ绝干料／ｈ∴Ｗ＝６００（０．６６７－０．０５２６）＝３６８．６４ｋｇ／ｈ＝０．１０２４ｋｇ／ｓ（２）Ｌ＝Ｗ（Ｈ2－Ｈ1）Ｈ1＝Ｈo＝０．００９ｋｇ水／ｋｇ绝干气ｔ1＝１２０℃，ｔ2＝２０℃Ｈ2未知，可通过Ｉ1＝Ｉ2求算Ｉ1＝(1.01+1.88Ｈ1)ｔ1+2490Ｈ1＝1.01ｔ1+(1.88ｔ1+2490)Ｈ1Ｉ2＝(1.01+1.88Ｈ2)ｔ2+2490Ｈ2＝1.01ｔ2+(1.88ｔ2+2490)Ｈ2∴Ｈ2＝（1.01×120+(1.88×120+2490)×0.009-1.01×40）／（1.88×40+2490）＝０．０４１ｋｇ水／ｋｇ绝干气∴Ｌ＝0.1024/(0.041-0.009)＝３．１９７４ｋｇ绝干气／ｓ（３）Ｇ2’＝０．９５Ｇ2∴Ｇ2’＝０．９５×Ｇc（１＋ｘ2）＝０．９５×６００／３６００×（１＋０．０５２６）＝０．１６７ｋｇ／ｓ（４）Ｖ＝Ｌ·ｖH ＝3.1974[(0.772+1.244Ｈo)(ｔo+273)/273]＝3.1974[(0.772+1.244×0.009)×(20+273)/273] ＝２．６９ｍ3／ｓ四、计算题（15分）用填料塔从一混合气体中逆流吸收所含的苯。
混合气体中含苯５％（体积％），其余为空气, 要求苯的回收率为90％（以摩尔比表示），吸收塔为常压操作，温度为25℃，入塔混合气体为每小时９４０[标准ｍ3]，入塔吸收剂为纯煤油，煤油的耗用量为最小耗用量的１.５倍，已知该系统的平衡关系Y=０.１４X（其中Y、X为摩尔比），已知气相体积传质系数ＫY a＝０.035[Kmol/m3.s]，纯煤油的平均分子量Ｍs ＝１７０，塔径Ｄ＝０.６[ｍ]。
试求：（１）吸收剂的耗用量为多少[Kg/h]？（２）溶液出塔浓度x1为多少？（３）填料层高度Z为多少[ｍ]？答文解：（1）η=90%, y b=0.05,进口： Y b=y b/(1-y b)=0.05/(1-0.05)=0.05263 （mol苯/mol气体）出口 Y a=Y b(1-η)=0.005266（气体＋苯流量）V=940/22.4=41.96 kmol/h（气体流量） V B =V(1-y b)=41.96(1-0.05)=39.87 kmol/h (L s /V B )min =(Y b-Y a)/(Y b/m)=(0.05263-0.00526)/(0.05263/0.14)=0.126 L s =1.5L s min =1.5×0.126×39.87=7.536 kmol/h =7.536×170 Kg/h=1281Kg/h（2）X b =(Y b -Y a )/（1.5(L s /V B )min ）=(0.05263-0.00526)/(1.5×0.126)=0.251 x b =X b /(1+X b )=0.2006（3）ＨOG =V B /(ＫY ａΩ)=(39.87/3600)/(0.035×0.785×０．６2)=1.12 mＮOG =(Y b -Y a )/ΔYm ΔY b =Y b -Y b *=0.05263-0.14×0.251=0.01749 ΔY a =Y a -Y a *=0.00526—0=0.00526 ΔY m =(0.01749-0.00526)/ln(0.01749/0.00526)=0.01018 ＮOG =(0.05263-0.00526)/0.01018=4.65 Ｚ＝ＨOG ×ＮOG =1.12×4.65=5.2 m五、计算题（15分）在B-S 部分互溶物系的单级萃取中，料液中溶质A 与稀释剂B 的质量比为40:60。