《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。