化工原理II试题2004-3-lch

***答案***
D
6.( 2分)生产中的精馏是在（）中多次而且同时进行部分汽化和部分冷凝，以得到接近纯的易挥发组分和接近纯的难挥发组分的操作。
A、两个设备；、同一设备；C、多个设备；
***答案***
B
7.( 2分)对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统，当压力增加时,其溶解度系数H将（），亨利系数Ｅ将（）,相平衡常数( )。
4.( 2分)分子扩散系数D大，表示分子扩散___________；溶质气体在气相中的分子扩散系数____________液相中的分子扩散系数。
***答案***
快；大于
5.( 2分)1kg绝干空气及_____________________所具有的焓，称为湿空气的焓。
***答案***
其所带的Hkg水汽
***答案***
0.831,0.619, 3.02
二、选择题:
1.( 2分)具有正偏差的非理想溶液中，相异分子间的吸引力较相同分子间的吸引力（）。
A、大；B、小；C、一样
***答案***
B
2.( 2分)精馏中引入回流，下降的液相与上升的汽相发生传质使上升的汽相易挥发组分浓度提高，最恰当的说法是( )。
⑴最小回流比；
⑵若回流比取最小回流比的1.2倍，列出精馏段操作线方程
⑶列出提馏段操作线方程。
***答案***
⑴y＝2.44×0.3/（1＋1.44×0.3）＝0.511
R＝（x－y）/（y－x）
＝（0.95－0.511）/（0.511－0.3）＝2.08
⑵R＝1.2×2.08＝2.5
y＝（2.5/3.5）x＋0.95/3.5
A、小于；B、大于；C、等于；
***答案***
B
14.( 2分)蒸馏操作是利用（）混合物中各组分挥发性的不同，使各组分得到分离的。
A、非均相液体；B、气体；C、均相液体；
***答案***
C
三、判断题
1.( 2分)平衡水分是在一定空气状态下，物料可能被干燥的最大限度，（）若在同一温度下湿空气的相对湿度减少，其物料的平衡水分也随之减少。（）
水在313K时的饱和蒸汽压可取为7.4 kN/m2，湿空气的总压为101.3 kN/m2。
***答案***
（1）．求Ｗ
Ｗ＝Gc（ｘ1－ｘ2）
G1＝1000 kg/h＝0.278 kg/s
∴Gc＝0.278（1－0.4）＝0.167 kg/s
ｘ1＝ｗ1/（1－ｗ1）
＝பைடு நூலகம்.40/（1－0.40）
＝0.667 kg/kg绝干料
Δy2=y2-y2＊=0.000065-0=0.000065
Δym =(Δy1-Δy2)/ln(Δy1/Δy2)
=(0.006490-0.000065)/ln(0.006490/0.000065)
=0.001396
∴NOG=(0.013-0.000065)/0.001396=9.266
HOG＝Ｇ/(ＫyaΩ）
（4）．求L
L＝Ｗ/（H2－H）
＝3.76 kg干空气/s
进口的湿空气量＝L（1＋H1）
＝3.76（1＋0.0062）
＝3.783 kg/s
a.增加、b.减少、c.不变
***答案***
C.，C, B. ;
8.( 2分)通常所讨论的吸收操作中，当吸收剂用量趋于最小用量时，＿＿＿＿。
A.回收率趋向最高；B.吸收推动力趋向最大；
C.操作最为经济；D.填料层高度趋向无穷大。
***答案***
D
9.( 2分)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，使提馏段的理论板数增加，精馏段的理论板数不变，且F、xf、ｑ、R，V等均不变，则此时:（）
∴y'=L'x'/V'-Wx/V'
=1.74x'-0.037
3.(15分)在一干燥器中干燥某湿物料，每小时处理湿物料1000 kg，经干燥后物料的含水量由40％减至5％（均为湿基）,干燥介质为373K的热空气，其中所含水汽的分压为1.0 kN/m2，空气在313K及相对湿度70％下离开干燥器,试求所需要的空气量。
6.( 5分)某二元理想溶液的连续精馏塔,精馏段操作线方程为y=0.75x+0.24.则回流比R=____,溜出液组成=____.若该物系平均相对挥发度α=2.5,此时从塔顶数起的第二块理论板上升蒸气组成为y=_____.
***答案***
3, 0.96,0.919
7.(3分)在常压下,80℃时苯与甲苯的饱和蒸汽压分别为136和45kpa,则气相组成=________,液相组成为=_______,相对挥发度为.
＝0.0124/(0.785×0.8×0.8×0.055)=0.449(m)
∴Z＝9.266×0.449=4.2m
2.(20分)分离苯和甲苯混合液，进料组成为0.3，馏出液组成为0.95，残液组成为0.05（以上组成均为苯的摩尔分率）。苯对甲苯的平均相对挥发度为2.44。泡点进料，塔顶冷凝器为全凝器，塔釜为间接蒸汽加热。试求：
***答案***
√；√
2.( 2分)在干燥操作中，湿空气经预热器预热后，焓值增大，（）而其水汽分压则随之降低。（）
***答案***
√；×
3.( 2分)在一定的干燥条件下，物料愈厚，则临界含水量就愈大，（）而干燥至同一含水量所需的时间就愈长。（）
***答案***
√；√
4.( 2分)生产中的精馏就是在同一设备中多次而且同时进行气化和冷凝，以得到接近于纯的易挥发组分的操作。（）
一、填空题:
1.( 1分)回流比的定义是______________________________________________。
***答案***
回流量（L）与采出量（D）之比。
2.( 5分)某二元理想溶液的连续精馏塔,提馏段操作线方程为:y=1.3x-0.018,系统的平均相对挥发度α=2.2,则xW=____,此时从塔底数起的第二块理论板数(塔底可视为第一块理论板)下流液体的组成为___________.
***答案***
已知：D=0.8mLs =1200kg／hG=1000Nm3／hy1=0.013φ=0.995 x2=0 ye=0.75x
Ｋyａ=0.055kmol/(m2.s.atm)
Ls =1200/(3600×18)=0.0185 kmol/s
G =1000/(22.4×3600)=0.0124kmol/s
***答案***
0.06,0.109(摩尔分率)
3.( 5分)如图所示
ａ点表示＿＿＿＿＿＿＿＿；
ｂ点表示＿＿＿＿＿＿＿＿；
ｃ点表示＿＿＿＿＿＿＿＿；
ａｂ段表示＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；
ｂｃ段表示＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
***答案***
ａ）yn，xn - 1ｂ）yn，xn
ｃ）yn+ 1，xnｄ）xn - 1－xnｅ）yn－yn + 1
A
11.( 2分)用清水吸收氨气，m=3,液气比为4，则塔高无限时气体出口浓度（）。
A、0；B、3；C、4；D.不确定
***答案***
A
12.( 2分)对于具有中等溶解度的气体吸收过程，要提高吸收系数，应想法减小（）的阻力入手。
A、气膜；B、气膜和液膜；C、液膜；D、相界面上；
***答案***
B
13.( 2分)对于脱吸操作，其溶质在液体中的实际浓度（）与气相平衡的浓度。
A.液相中易挥发组分进入汽相；
B.汽相中难挥发组分进入液相；
C.液相中易挥发组分和难挥发组分同时进入汽相，但其中
易挥发组分较多；
D.液相中易挥发组分进入汽相和汽相中难挥发组分进入液相的现象同时发生。
***答案***
答：D.
3.( 2分)某二元混合物，汽液相平衡关系如图。ｔ1和ｔ2分别表示图中相应点的温度。则：（）
A.ｔ1＝ｔ2 B.ｔ1＜ｔ2
C.ｔ1＞ｔ2 D.不能判断
***答案***
D.
4.( 1分)精馏的传质过程是（）
A气相到液相传质；B液相到汽相传质；C汽-液和液-汽同时存在
***答案***
C
5.( 1分)某精馏段操作线方程y=0.8X＋0.216,则操作回流比为（）。
A 0.75 B0.216 C3D 4
＝0.714x＋0.274
⑶．令F=1kmol.hFx=Dx+Wx
0.3=0.95D+(1-D)×0.05
解得D=0.278kmol.hW=0.722kmol.h
∵q=1 L'=L+qF=RD+F=2.5×0.278+1=1.695kmol.h
V'=V=(R+1)D=3.5×0.278=0.973kmol.h
∵为低浓度吸收∴(L/G)=0.0185/0.0124=1.49
x1=(G/L)(y1-y2)+x2=(0.013-0.000065)/1.49=0.00868
y2=y1(1-φ)=0.013(1-0.995)=0.000065
∵Z＝HOG×NOG而NOG=(y1-y2)/ΔYm
Δy1=y1-y1＊=0.013-0.75×0.00818=0.006490
ｘ2＝0.053 kg/kg绝干料
∴Ｗ＝Gc（ｘ1－ｘ2）
＝0.167（0.667－0.053）
＝0.1025 kg/s
（2）．求H1
H1＝0.622p/（P－p）
＝0.622×1.0/（101.3－1.0）
＝0.0062 kg/kg干空气
（3）．求H2
H2＝0.622ψps/（P－ψps）
＝0.0335 kg/kg干空气
***答案***
×
5.( 2分)用图解法绘制的直角梯级数，即为精馏塔实际所需的层板数；（）两操作线交点所在的直角梯级为实际的加料板位置。（）