化工原理(B 卷)答案及评分标准-黄云华
一、填空(20分,每空1分)
1,难溶 2,塔底 3,等于、热效应、容积效应
4,冷液、最远、过热蒸汽 5,减小、升高、升高
6,降低、小、减小 7,完全不互溶物系
8,三、温度和压力 9,增大、不变、减小
二、选择题(20分,每空2分)
1.B 2.B 3.D 4.B 5.C 6.B 7.D 8.ABCGH 9.D 、C
三、简答题(10分,每题5分)
1.
//1D
D f W W D W x x D F Z x x R q x x F D F D W R L V L L qF V V q F q V ''=='=+'=--答:设,由于不变,不变,故,又因不变,精馏段操作线不变。
当增大,提馏段操作线更靠近对角线,所需理论板数减少,故必朝增大方向变化,必朝减小方向变化。
(3分)因,不变,则,不变,又因不变,精馏段,不变,由,()知,随增加,增加。
(2分)
2.答:此时与吸收相似,能够进行!三角形相图
示意图如右: (3分)
A,溶剂不能与被分离的混合液完全互溶,只能部分
互溶。
(1分)
B,溶剂对A 、B 组分具有不同的溶剂能力,即具有
选择性y A /y B >x A / x B (1分)
四、解:对全塔进行物料衡算,有
F W D =+
F W D Fx Wx Dx =+ 2分
设进料流率h kmol F /100=,代入已知条件,
得
h kmol W h kmol D /1.61,/9.38==
2分
饱和蒸汽进料时,0=q ,则提馏段上升蒸汽流率为 1分 '(1)(1)(1)(41)38.910094.5/V V q F R D q F kmol h =--=+--=+⨯-= 2分 液相流率为 h kmol qF RD qF L L /6.1559.384'
=⨯=-=+= 2分 所以提馏段操作线方程为 032.065.105.05.941.615.946.155V
x y 'n ''1
n -=⨯-=-=+n n W x x x W V L 2分 对塔釜上方板 116.005
.05.1105.05.2)1(1x y W 1n =⨯+⨯=-+==+W W x y αα 2分 将1y +n 代入提馏段操作线方程,可求得釜上方板下降液相组成090.0x =n 1分
则与此液相相平衡时的汽相组成为
198.0090
.05.11090.05.2)1(1x y n *
n =⨯+⨯=-+=n x αα 2分 6.0y y y y E 1
n *n 1n n mV =--=++ 3分 代入上述数据可得 165.0y =n 1分 五、解:(1)萃取相除去溶剂后变为萃取液,萃余相除去溶剂后变为萃余液,脱溶剂S 前后,A 和B 在液相中的含量会变化,但A 、B 绝对量的比值不会变化。
2分 所以
y A /y B =y A 0/y B 0=y A 0/(1-y A 0)=7/3
x A /x B = x A 0/x B 0=x A 0/(1-x A 0)=1/4 1分
解得: y A 0=7/10=0.7
x A 0=1/5=0.2 1分
物料衡算: F x F =E 0y A 0+R 0x A 0
F=E 0+R 0 2分 代入数据,有 100x0.4=E 0 x0.7+R 0 x0.2 100=E 0 +R 0
解得E 0 =40 kg R 0 =60 kg 2分
(2) β=(y A /x A )/(y B /x B )=y A /y B /(x A /x B )=7/3 x 4=9.3 2分
六、(15分)
解:w 1 = 0.45 X w w 11
110818=-=. kg 水/kg 干料 1分
w 2 = 0.03 X w w 222
10031=-=. kg 水/kg 干料 1分 同理 X 0 = 0.429 kg 水/kg 干料 X * = 0.01 kg 水/kg 干料 τ = 28h
()τ10
10=-G Au X X c 2分 τ20002=---G X X Au X X X X
c ()ln *** 2分 ∴()ττ1
21000208180429042900104290010031001031=----=----=X X X X X X X X ()ln ....ln .....**
*
2分 ∴ τ1 = 0.31τ2 2分 又 ∵ τ1+ τ2 = τ = 28h ∴ τ1 = 6.6h τ2 = 21.4h 2分
G c = 8000×(1-0.45) = 4400 kg 干料 1分 ∴()G X X c 101
2593-=τ. kg 水/h 1分 ()G X X c 022818-=τ. kg 水/h 1分。