化工原理期末试卷6

《食工原理》期末考试卷（B）2005.9

一、概念题 [共计30分]：

1. 某二元物系的相对挥发度＝3，在具有理论塔板的精馏塔内于全回流条件下作精馏操作，已知y n＝0.4，

则y n+1＝ (由塔顶往下数)。全回流操作应用场合通常是

2. 塔板中溢流堰的主要作用是为了保证塔板上有。当喷淋量一定时，填料塔单位高度填料

层的压力降与空塔气速关系线上存在着两个转折点，其中下转折点称为，上转折点称

为。

3. 判断题：在精馏塔任意一块理论板上，其液相的泡点温度小于气相的露点温度。( )

4. 某连续精馏塔，已知其精馏段操作线方程为y=0.80x+0.172，则其馏出液组成x D=

5. 总传质系数与分传质系数之间的关系可以表示为1/K L=1/k L+H/k G, 其中1/k L表示，当

项可忽略时，表示该吸收过程为液膜控制

6. 判断题：亨利定律的表达式之一为p*=Ex，若某气体在水中的亨利系数E值很大，说明该气体为易溶气

体。( )

7. 根据双膜理论，当被吸收组分在液体中溶解度很小时，以液相浓度表示的总传质系数

(A)大于液相传质分系数； (B)近似等于液相传质分系数；

(C)小于气相传质分系数； (D)近似等于气相传质分系数。

8. 填料塔内提供气液两相接触的场所是

9. 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

10. 当湿空气的总压一定时，相对湿度仅与其和有关

11. 在下列情况下可认为接近恒定的干燥条件：

(1)大里的空气干燥少量的湿物料；(2)少量的空气干燥大里的湿物料；则正确的判断是( )

(A).(1)对(2)不对 (B).(2)对(1)不对；(C)(1)(2)都不对 (D). (1)(2)都可以

12. 在一定的物料和干燥介质条件下：(1)临界湿含量是区分结合水与非结合水的分界点。 (2)平衡湿含

量是区分可除水份与不可除水份的分界点。

正确的判断是：( )

(A)两种提法都对 (B)两种提法都不对 (C)(1)对(2)不对 (D)(2)对(1)不对

13. 氮气与甲醇充分且密切接触，氮气离开时与甲醇已达传热和传质的平衡，如系统与外界无热交换，甲

醇进出口温度相等，则氮气离开时的温度等于( )

(A) 氮气进口温度 (B)绝热饱和温度

(C) 湿球温度 (D) 露点温度

14. 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

15. 我校蒸发实验所用蒸发器的类型是，这种蒸发器中不存在的一种温差损失是

16 进行萃取操作时应使: ( )

(A)分配系数大于 1 (B)分配系数小于 1 (C)选择性系数大于 1 (D) 选择性系数小于 1

17 一般情况下，稀释剂B组分的分配系数k值: ( )

(A)大于 1 (B)小于 1 (C)等于 1 (D) 难以判断，都有可能

18. 萃取操作依据是____溶解度差异，___________萃取操作中选择溶剂主要原则：较强溶解能力，较高

选择性，易于回收

19. 单级萃取操作中，在维持相同萃余相浓度下，用含有少量溶质的萃取剂S' 代替溶剂S，

则萃取相量与萃余相量之比将＿＿＿＿＿(A)增加；(B)不变；(C)降低，萃取液的浓度(指溶质)将＿

＿＿＿(A)增加；(B)不变；(C)降低

二、计算题 [20分]

在连续精馏塔中，精馏段操作线方程y=0.75x+0.2075，q线方程式为y=-0.5x+1.5x F试求①回流比R②馏出液组成x D; ③进料液的q值;④当进料组成x F=0.44时，精馏段操作线与提馏段操作线交点处x q值为多少?并要求判断进料状态。

三、计算题 [20分]

在逆流填料吸收塔中，用清水吸收含氨5%(体积)的空气—氨混合气中的氨，已知混合气量为2826m3/h(标准状况)，气体空塔速度为1m/s(标准状况),平衡关系为Y=1.2X(摩尔比),气相体积总传质系数K Y a为180 kmol/m3h(Y),吸收剂用量为最小用量的1.4倍，要求吸收率为98%。试求：①溶液的出口浓度X1(摩尔比)；②气相总传质单元高度H OG和气相总传质单元数N OG；③若吸收剂改为含NH3为0.0015(摩尔比)的水溶液，此时液气比为1.646,问能否达到吸收率98%的要求? 为什么？

四、计算题 [15分]

在常压干燥器内干燥某湿物料。将500kg的湿物料从最初含水量20%降至2%(均为湿基)。温度为20℃，湿度为0.01kg水/(kg绝干气)的空气经预热器升温至100℃后进入干燥器，废气温度为60℃。假设该干燥过程为等焓过程。

已知湿空气比容计算公式：v r=(0.772+1.244r m)(t+273)/273×(1.0133×105)/p。

试计算：

(1).水分的蒸发量（kg/h）；

(2).完成上述干燥任务所需的湿空气量(m3/h)；

(3).空气经预热器获得的热量；

五、计算题 [15分]

拟用一连续操作的单效蒸发器，将9000kg/h的盐溶液由1.0%浓缩至1.5%(质量百分数)，进料温度为40℃，蒸发室为常压操作，常压下水的蒸发潜热为2258.4kJ/kg。加热的饱和水蒸汽温度为110℃,该温度下的蒸发潜热为2205.2kJ/kg。传热系数K=1700W/m2℃。试计算：(1)蒸发水量，(2)浓缩液量，(3)生蒸汽量(4)所需传热面积。由于是稀溶液，假设溶液沸点和水相同, 料液比热c p值近拟等于纯水的c p值，c p=4.174kJ/kg℃，忽略热损失。

若采用减压操作，蒸发室压强为0.04MPa(绝压), 该压力下水的沸点为75.4℃, 蒸发潜热为2318.6kJ/kg，问在盐溶液流量、进料浓度、温度、浓缩液浓度及传热系数均不变的情况下, 所需要的生蒸汽量及传热面积为多少？计算结果说明什么问题?

《食工原理》期末考试卷下（B）参考答案2005.9

一、概念题 [共计30分]；

1. x n＝y n/[-(-1)y n]＝0.4/(3-2×0.4)=0.182，y n+1＝x n＝0.182，精馏开工阶段或实验研究时

2. 一定高度的液层，载点，泛点

3. (×)

4.0.86

5.液膜阻力，气膜阻力

6.×

7. B

8.填料的润湿表面及空隙9. 零，零10.湿度，温度11. A

12. D 13. B 14.C 15.降膜式蒸发器，静压引起的温差损失

16 C 17 B 18.溶解度差异，较强溶解能力，较高选择性，易于回收

19. A，B

二、计算题 [20分]

[解] y=[R/(R+1)]x+x D/(R+1)

①R/(R+1)=0.75

R=0.75R+0.75

R=0.75/0.25=3 4分

②x D/(R+1)=0.2075

x D/(3+1)=0.2075

x D＝0.83 4分

③q/(q-1)=-0.5

q=-0.5q+0.5