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南京工业大学化工原理A下...

看题要谨慎!!!!!南京工业大学期末考试(A)卷课程:«化工原理»(下册)[一]选择题:⑴x06b05091①正常操作下的逆流吸收塔,若因某种原因使液体量减少以致液气比小于原定的最小液气比时,下列哪些情况将发生( )(A)出塔液体浓度x b增加,回收率增加;(B)出塔气体浓度增加,但x b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。

②x06a05002在填料塔中用清水吸收混合气中NH3,当水泵发生故障上水量减少时,气相总传质单元数NOG()(A)增加;(B)减少;(C)不变。

③x06b05060在吸收塔某处,气相主体浓度y=0.025,液相主体浓度x=0.01,气相传质分系数k y=2kmol/m2h,气相总传质系数K y=1.5kmol/ m2h,则该处气液界面上气相浓度y i应为(),平衡关系y=0.5X。

(A)0.02 (B)0.01 (C)0.015 (D)0.005⑵x07b05079①某精馏塔,精馏段理论板数为N1层,提馏段理论板数为N2层,现因设备改造,使精馏段理论板数增加,提馏段理论板数不变,且F,xF,q,R,V等均不变,则此时:()(A)xD增加,xW不变(B)xD增加,xW减小(C)xD增加,xW增加(D)xD增加,xW的变化视具体情况而定。

②x07a05052连续精馏塔设计时,当采用塔顶全凝器,泡点回流方案时,为完成分离任务所需理论板数为NT1。

若采用塔顶分凝器,而回流比和前方案相同时,则完成同样分离任务所需理论板数为NT2。

比较:()(A)NT2>NT1;(B)NT2=NT1;(C)NT2<NT1;(D)判断依据不足。

⑶x09a05059①(1)绝热饱和温度t as是大量的循环水与进入的空气接触时最后达到的稳态温度,它等于循环水的温度。

(2)湿球温度t w是湿球温度计所指示的平衡温度,但它并不等于湿纱布中水分的温度。

对以上两种说法正确的判断是:( )。

(A).两者都对;(B)两者都不对;(C)⑴对⑵不对;(D)⑵对⑴不对。

②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)不一定,与其它因素有关。

(4) x09a05014①湿空气在预热过程中不变化的参数是( )(A)焓;(B)相对湿度;(C)露点温度;( D )湿球温度。

②指出“相对湿度,绝热饱和温度、露点温度、湿球温度”中,哪一个参量与空气的温度无关( )。

(A)相对湿度(B)湿球温度(C)露点温度(D)绝热饱和温度[二] 填空题:⑴t06b05011双膜理论的要点是:(1);(2)。

⑵t06a05001①物理吸收操作属于过程,是一组分通过另一静止组分的扩散。

②当平衡线在所涉及的范围内是斜率为m的直线时,则1/K y=1/k y+×1/k x。

③x06a05002气体吸收计算中表示设备(填料)效能高低的一个参量是,而表示传质任务难易程度的一个参量是。

⑶t07b05082①某精馏塔在操作时,加料热状态由原来的饱和液体进料改为冷液进料,且保持F,xF,R,D不变,则此时xD,xWV,L/V。

(填写:增加,不变,减少)②x07b05001两组份的相对挥发度越小,则表示分离该物系越。

二元溶液连续精馏计算中,进料热状态的变化将引起平衡线、操作线与q线中哪几条线的变化?____ __________⑷t09a05060已知在常压及25℃下水份在某湿物料与空气之间的平衡关系为:相对湿度φ=100%时,平衡含水量x*=0.02kg水/kg绝干料;相对湿度φ=40%时, 平衡含水量x*=0.007 kg水/kg 绝干料。

现该物料含水量为0.23kg水/kg绝干料, 令其与25℃, φ=40%的空气接触, 则该物料的自由含水量为kg水/kg绝干料, 结合水含量为kg水/kg绝干料, 非结合水的含量为kg水/kg绝干料。

[三] j06a10106在常压逆流操作的填料塔内,用纯溶剂S 吸收混合气体中的可溶组分B 。

入塔气体中B 的摩尔分率为0.03,要求吸收率为95% 。

已知操作条件下的解吸因数(1/A)为0.8 ,物系服从亨利定律,与入塔气体成平衡的液相浓度为0.03 (摩尔分率)。

试计算:①操作液气比为最小液气比的倍数;②出塔液体的浓度;③完成上述分离任务所需的气相总传质单元数N OG 。

[四] j07d20122常压操作连续精馏塔用以分离苯-甲苯溶液,y1=0.72(摩尔分率,下同)的塔顶蒸汽经分凝器冷凝后液相作为塔顶回流液,气相经全冷凝器冷凝成塔顶产品,进料F为100kmol/h,进料浓度xF= 0.44,泡点进料,塔顶与塔底产品D=W=50 kmol/h,塔顶馏出液浓度xD= 0.83,取相对挥发度α=2.5,塔釜液平均分子量取M = 91.4kg/kmol,求:⑴塔釜液浓度X W;⑵操作回流比R;⑶塔釜蒸发量V’ kg/h;⑷最小回流比Rmin;D[五] j09b15028在恒定干燥条件下进行干燥实验,已测得当t=50℃,φ=70%,气体的质量流速L=2.5kg/m2S,气体平行流过物料表面,水份只从物料上表面汽化,物料由湿含量X1变到X2,干燥处于恒速段,所需干燥的时间为τA=1小时。

如果干燥面积A、汽化水量W和传热系数α不变,且仍处于恒速段,只是空气改变为t=80℃,φ=20%(L不变),求所需干燥时间τB。

注:水的汽化潜热可由下式计算:rw=2491.27 -2.30285t wrw----汽化潜热,kJ/kg t w----湿球温度,℃空气性质:[六] j07d20107如图示的精馏塔由一只蒸馏釜及一层实际板所组成,只有提馏段,没有精馏段。

料液由塔顶加入,泡点进料,L’=F,V’=D,xF=0.2(摩尔分率,下同),今测得塔顶易挥发组分的回收率为80%,且xD=0.3,系统相对挥发度α=3.0。

设蒸馏釜可视为一个理论板。

试求:(1)残液组成xW;(2)该层塔板的液相默夫里板效率EML。

提示:EML=(xn-1-xn)/ (xn-1-x*n)=(xF-x1)/ (xF-x*1)蒸馏釜D,X D W,X W1答案选择题:(1)C A B (2)B C (3)C B (4)C C[二] 填空题:⑴双膜理论的要点是:(1)界面上汽液平衡;(2)阻力集中于有效膜内。

⑵①物理吸收操作属于传质过程,是一组分通过另一静止组分的单向扩散。

②当平衡线在所涉及的范围内是斜率为m的直线时,则1/K y=1/k y+m1/k x。

③气体吸收计算中表示设备(填料)效能高低的一个量是传质单元高度,而表示传质任务难易程度的一个量是传质单元数。

⑶①某精馏塔在操作时,加料热状态由原来的饱和液体进料改为冷液进料,且保持F,xF,R,D不变,则此时xD增加,xW减少V不变,L/V不变。

②两组份的相对挥发度越小,则表示分离该物系越困难。

二元溶液连续精馏计算中,进料热状态的变化将引起平衡线、操作线与q线中哪几条线的变化操作线与q线。

⑷已知在常压及25℃下水份在某湿物料与空气之间的平衡关系为:相对湿度φ=100%时,平衡含水量x*=0.02Kg水/Kg绝干料;相对湿度φ=40%时, 平衡含水量x*=0.007 Kg水/Kg绝干料。

现该物料含水量为0.23Kg水/Kg绝干料, 令其与25℃, φ=40%的空气接触, 则该物料的自由含水量为0.233 Kg水/Kg绝干料, 结合水含量为0.02 Kg水/Kg绝干料, 非结合水的含量为0.21 Kg水/Kg绝干料。

[三] j06a10106∵y1=0.03 x1=0.03 ∴m=1(L/G)min=(y1-y2)/(y1/m)=0.95L/G=m/S=1/0.8=1.25∴(L/G)/( (L/G)min)=1.316x1=(y1-y2)/( L/G)=0.0228N OG=1/(1-S)ln[(1-S)y1/y2+S]=7.843[四] j07d20122(1)∵FX F=DX D+WX W∴X W=0.05(2)y D=x D=0.83x0=0.83/(2.5-1.5*0.83)=0.66∵y1=R*x0/(R+1)+ x D/(R+1)∴R=1.83(3)V’=V=(R+1)D=12900kg/h(4)x q=x F=0.44 y q=2.5*0.44/(1+1.5*0.44)=0.663R min=(x D-y q)/(y q-x q)=0.749[五] j09b15028τA=G C(X1-X0)r w/[αA(t-t w)]= Wr w/[αA(t-t w)]rW=2491.27 -2.30285t WτB/τA= [r Bw/ (t-t Bw)]/ [r Aw/ (t-t Aw)]=0.20217τB =0.20217h[六] j07d20107DX D/FX F=0.8∴D/F=0.533D/F=(X F-X W)/(X D-X W)=0.533∴X W=0.0857L’/V’=F/D=1.876W/V’=W/D=(F-D)/D=0.876y m+1= (L’/V’)x m-(W/V’)x w=1.876 x m -0.0751y w=αx w/[1+(α-1)x w]=0.22x1=(y w+0.0751)/1.876=0.157y1=x D=0.3x*1=y1/[α-(α-1)y1]=0.125EML=(xn-1-xn)/ (xn-1-x*n)=(xF-x1)/ (xF-x*1)=0.573。

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