化工原理下册部分题
化工原理下册单项复习题
化工原理(下)题库(1)一、判断题1、进行蒸馏分离,混合溶液中易挥发组分在气相中的含量较液相中低。
(×)2、回流液的作用,是使蒸汽部分冷凝的冷却剂,并使精馏稳定进行。
(×)3、通过提馏段物料衡算得出的操作线方程是提馏段操作线方程。
(○ )4、气体在溶液中的溶解度,其值随温度的升高而减小。
(○ )5、吸收过程的总阻力等于气膜阻力和液膜阻力之差。
(×)6、进行蒸馏分离,混合溶液中难挥发组分在气相中的含量较液相中高。
(○)7、精馏塔釜的作用,是向最下面一块塔板供应蒸汽。
(×)8、吸收是化工单元操作的传热过程。
(×)9、催化剂可以缩短达到化学平衡所需的时间。
(○)10、填料是填料塔的核心,气、液两相在填料的表面上传热和传质。
(○)11、吸收塔内物质传递的主要方式为分子扩散。
(×)12、吸收过程的推动力是浓度差或分压差。
(○)13、蒸发与蒸馏是同一种概念。
(×)14、精馏(或蒸馏)的基本原理为:易挥发组分在气相中的含量大于它在液相中的含量。
(○)15、普通精馏操作可分离所有的液体混合物。
(×)16、吸收剂入塔温度越低,吸收推动力就越大。
(○)17、全回流时,精馏所用理论板层数最多。
(×)18、在吸收操作中,影响工艺的经济性的指标是吸收气液比。
(○)19、化工单元操作是一种物理操作,只改变物料的性能,而不改变其化学性质。
(○ )20、精馏是一种既符合传质规律,又符合传热规律的单元操作。
(○ )21、吸收过程进行的速率总是与过程的推动力成正比,与过程阻力成反比。
(○ )22、蒸馏是分离均相液的一种单元操作。
(○ )23、精馏操作线方程是指相邻两块塔板之间蒸气组成与液体组成之间的关系。
(○ )24、气相混合物中某一组分的摩尔分数等与压力分数等于体积分数。
(○ )25、气体的溶解度与气体的性质有关,与浓度、压力关系不大。
(× )26、对同一种气体,温度越高,气体分压越大,则气体溶解度越大。
化工原理下册5套试卷带答案
12021 -- 2021 学年 1 学期时间110分钟化工原理课程 40 学时 2.5 学分考试形式:闭卷专业年级:化工、制药、应化11级总分100分,占总评成绩 %一、选择填空题(共40分)1、〔5分〕①在气体流量,气相进出口组成和液相进口组成不变时,假设减少吸收剂用量,那么传质推动力将_减少_,操作线将_靠近_平衡线,设备费用将_增加_。
②当温度增高时,溶质在气相中的分子扩散系数将_增加_,在液相中的分子扩散系数将_增加_。
③对一定操作条件下的填料吸收塔,如将塔料层增高一些,那么塔的HOG将_不变_,NOG将_增加_(增加,减少,不变)。
2、〔1分〕正常操作下的逆流吸收塔,假设因某种原因使液体量减少以至液气比小于原定的最小液气比时,以下哪些情况将发生?〔A〕出塔液体浓度增加,回收率增加〔B〕出塔气体浓度增加,但出塔液体浓度不变〔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3、〔3分〕假设维持操作中精馏塔的F、xf、q,D不变,而减少塔釜蒸发量V。
那么:xD_变小_,xw_变大_,L/V_变小_。
〔变大,变小,不变,不确定〕4、〔6分〕根据以下图所示的双塔吸收流程,在下方示意绘出与其相应的操作线〔OE为平衡线〕,并用图中所示浓度符号标明各操作线端点坐标。
(将示意图绘于答题纸再作答或将原图剪贴于答题纸上作答均可)组合1 组合2组合1 组合2组合1 组合25、〔1分〕进行萃取操作时应使:〔〕A 分配系数大于1B 分配系数小于1C 选择性系数大于1D 选择性系数小于16.〔1分〕萃取剂参加量应使原料和萃取剂的和点M位于〔〕。
Y2bY2aa bY1aX2bX1bX1aX2aY1bXYOEXYOEX1bY2bY2aa bY1aX2bX1aX2aY1bA 溶解度曲线之上方区B 溶解度曲线上C 溶解度曲线之下方区D 座标线上7.〔1分〕萃取是利用各组分间的〔 〕差异来别离液体混合物的。
化工原理下册考试题
化工原理下册考试题1.介绍化工原理科目化工原理是化学工程专业的一门核心课程,主要研究化工过程中的物质和能量平衡,以及相关的物理化学性质、流体力学、传热传质等基本原理。
下面将为大家提供一些化工原理下册的考试题,帮助大家复习和巩固所学的知识。
2.题目一:质量守恒方程某化工装置中,反应A → B + C 的转化率为50%,已知反应A的消失速率为0.1mol/(L·s),求反应的生成速率和物料分离速率。
3.题目二:能量守恒方程某加热反应器中的反应为A + B → C,反应热为-200kJ/mol。
已知反应器体积为100L,初始温度为25℃,反应进行时温度升高到90℃,求该反应器所需提供的热量。
4.题目三:传热传质某化工过程中,气态传质系统采用气体吹扫液体的方式,已知气体流量为1000L/min,液体体积流量为500L/min,气体组分为XA=0.4,XP=0.6,液体组分为YC=0.2,YP=0.8,求气体相对于液体的传质速率。
5.题目四:反应平衡某反应在300K下的标准反应焓变ΔH为-100kJ/mol,标准反应熵变ΔS为-200J/(mol·K),求在该温度下反应的平衡常数K。
6.题目五:流程图分析下图为某乙醇制造过程的流程图,请根据流程图分析各个阶段的操作和原理,并简要叙述每个阶段的功能和作用。
7.题目六:化工原理计算某化工过程中,需要制备500kg的某种化合物,在反应中,该化合物的产率为80%,已知该化合物的摩尔质量为80g/mol,求该化合物所需的物料进料量。
8.题目七:工艺参数选择某反应过程中,需要选择催化剂和反应温度以达到最佳效果,已知两种催化剂分别具有不同的反应速率常数,反应温度对反应速率也有影响,借助Arrhenius方程,分析并选择最佳的催化剂和反应温度。
9.题目八:装置图分析下图为某化工装置的装置图,根据图中提供的信息分析反应装置的功能和结构,并简要叙述每个部分的工作原理。
化工原理下册部分题
1. 某双组分理想物系当温度t=80℃时,P A°=,P B°=40kPa,液相摩尔组成x A=,试求:⑴与此液相组成相平衡的汽相组成y;⑵相对挥发度α。
解:(1)x A=(P总-P B°)/(P A°-P B°) ;=(P总-40)/(-40)∴P总=;y A=x A·P A°/P总=×/=(2)α=P A°/P B°=/40=5. 某精馏塔在常压下分离苯-甲苯混合液,此时该塔的精馏段和提馏段操作线方程分别为y=+和y'=',每小时送入塔内75kmol的混合液,进料为泡点下的饱和液体,试求精馏段和提馏段上升的蒸汽量为多少(kmol/h)。
解:已知两操作线方程: y=+(精馏段) y′=′(提馏段)∴R/(R+1)=R= x D / (R+1)= x D=×=!两操作线交点时, y=y′x=x′∴+= x F =饱和液体进料q=1, x F = x =提馏段操作线经过点(x W,x W)∴y′=x w =-x W=由全塔物料衡算F=D+W F x F = D x D + W x WD =(x F—x W)/(x D-x W)F=∵饱和液体进料V′=V=L+D=(R+1)D=×=h-6. 已知某精馏塔进料组成x F=,塔顶馏出液组成x D=,平衡关系y=x+,试求下列二种情况下的最小回流比R min。
⑴饱和蒸汽加料;⑵饱和液体加料。
解:R min = (x D-y q)/(y q -x q ) (1) ;y q= x q + (2) ;y q= qx q/ (q-1)-x f / (q-1) (3)⑴q=0, 由(3) y q=x f=,由(2) x q = ,R min = 由(3) x q =x f =,由(2) y q =×+=,R min= 用常压精馏塔分离双组分理想混合物,泡点进料,进料量100kmol/h,加料组成为50% ,塔顶产品组成x D=95%,产量D=50kmol/h,回流比R=2R min,设全塔均为理论板,以上组成均为摩尔分率。
化工原理下册 考试题及答案
在对角线与平衡线之间;
30在k1P2化0a, 9工温生度产•为中,291空要3K0提,.气(高在3分吸操干消)收作的范燥耗效围果内过量,,可N程,H以3设-H中但法2O提系,却高统吸的若使收平总衡增干传方质程大燥系为数y空推=,1.必气动须采出力取(口下A )的降湿。度( √H时) ,可减少
1. 气体的亨利系数E值越大,表明气体( B )。 A. 越易溶解; B. 越难溶解; C. 溶解度适中; D .不确定
2. 在化工生产中,要提高吸收的效果,可以设法提高吸收总 传质系数,必须采取( A )
A. 降低气膜和液膜厚度 B. 提高气膜和液膜厚度 C. 减少流体流动速度 D .BC均正确 3. 某精馏段操作线方程 +0.216, 则操作回流比为( C )。 ; ; C. 3 ; D .4 4.某连续精馏塔中,进料组成为,要求馏出液组成达到(以 上为摩尔分率),泡点进料,系统的平均相对挥发度α=,此 时的最小回流比为(B )。 ; D .2
• 6. 随着R的减小,精馏段操作线愈接近平衡线,达到 GC=G1(1-w1) 一定的分离要求所需理论板数越少。( × ) 已知空气初温为20℃,其饱和蒸汽压为,相对湿度为,该空气被预热到125℃后进入干燥器,要求出干燥器的空气湿度为绝干气。
每级萃取剂用量为S1=0.
气8Y.1体=厢K的式X亨1干利燥•系器数的7(E传值.热越方大精√式,是表馏)热明传气设导体。(计B时),。 若回流比R增加,则意味产品D减小。
L’=L+qF=RD+qF=3×50+100=250 kmol/h
塔②的塔釜蒸发量(kmol/h);
每级萃取剂用量为S1=0.
10.干燥过程中,若增大空气出口的湿度H时,可减少空气消耗量,但却使干燥推动力下降。
化工原理(下)参考卷及答案
A 卷一、单项选择题(每小题2分,共12分)1、在)(*L G G A p p K N -=中,*L p 代表的是( C )。
A 、界面处被吸收组分的分压力;B 、气相主体中被吸收组分的分压力;C 、与液相主体浓度相平衡的气相分压力。
2、 吸收操作的作用是分离( A ) 。
A 、气体混合物;B 、液体均相混合物;C 、气液混合物。
3、全回流时,y 一x 图上精馏段和提馏段两操作线的位置( B )。
A 、在对角线与平衡线之间;B 、与对角线重合;C 、在对角线之下。
4、精馏塔中由塔顶向下的第n-1,n ,n+1层塔板上的液相组成(摩尔分率)关系为( C )A 、x n+1 > x n > x n-1 ;B 、x n+1 = x n = x n-1 ;C 、x n+1 < x n < x n-1 。
5、对于不饱和的湿空气,其露点( C )湿球温度。
A 、大于;B 、等于;C 、小于。
6、恒速干燥阶段,物料表面的温度等于( A )。
A 、湿空气的湿球温度;B 、湿空气的干球温度;C 、湿空气的露点温度。
二、判断题(每小题2分,共12分)1、低浓度逆流吸收操作中,当吸收剂温度降低而其他条件不变时,相平衡常数m 变小。
( √ )2、吸收操作的最小液气比指的是使操作线上某一点与平衡线相遇的液气比。
( √ )3、当精馏操作的回流比减少至最小回流比时,所需理论板数为最小。
( × )4、精馏操作中过冷液体进料将使提馏段的汽流量和液流量都大于精馏段。
( √ )5、某种湿空气的温度t 越高,湿空气的相对湿度φ越低。
( √ )6、在气流干燥过程,热空气的焓值必定减小。
( × )三、简答题(每小题4分,共16分) 1、作示意图解释:吸收操作时,操作线愈靠近平衡线,是愈小。
答:如图所示:操作线为AB ,平衡线为OE 。
在操作线上任取一点P ,从图上可知PQ 、PR 动力y -y ×和x ×-x 。
化工原理下册习题及答案
蒸馏是分离的答案:的一种方法,其分离依据是混合物中各组分,分离的条件是。
均相液体混合物挥发性差异某连续精馏塔中,若精馏段操作线方程的截距等于零,则回流比等于 ,馏出液流量等于 ,操作线方程为 答案: m对于饱和蒸汽进料,则有L ( ) L ,V () V 。
A 等于B 小于C 大于D 不确定答案: AB★习题:精馏塔中由塔顶向下的第n-1,n ,n+1 层塔板,其气相组成关系为()A y n+1>y n >y n-1B y n+1=y n =y n-1C y n+1 <y n <y n-1 D不确定答案: C★习题:若总吸收系数和分吸收系数间的关系可表示为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。
答案:液膜阻力H/KG★习题在吸收过程中,由于吸收质不断进入液相,所以混合气体量由塔底至塔顶____________________ 。
在计算塔径时一般应以 _________________ 的气量为依据。
答案:逐渐减少塔底★习题求传质单元数时,对于低浓度气体吸收,当平衡线为直线可用__________________ 法, 当平衡线为弯曲程度不大的曲线时可用法,当平衡线为任意形状曲线时可用法。
答案:解析法梯形图解图解积分★习题有利于吸收操作的条件() )(A)温度下降,总压上升(B)温度上升,总压下降(C)温度、总压均下降(D)温度、总压均上升绝干气。
在一定的温度和总压强下,以湿空气做干燥介质,当所用空气的湿度减少时,则湿物料的平衡水分相应 _______________ ,其自由水分相应 _______________________ 。
恒定的干燥条件是指空气 __________________ , __________________ , ____________________ 均不变的过程。
化工原理(下)参考卷及答案
A 卷一、单项选择题(每小题2分,共12分) 1、在)(*LG G Ap p K N -=中,*L p 代表的是( C )。
A 、界面处被吸收组分的分压力;B 、气相主体中被吸收组分的分压力;C 、与液相主体浓度相平衡的气相分压力。
2、 吸收操作的作用是分离( A ) 。
A 、气体混合物;B 、液体均相混合物;C 、气液混合物。
3、全回流时,y 一x 图上精馏段和提馏段两操作线的位置( B )。
A 、在对角线与平衡线之间;B 、与对角线重合;C 、在对角线之下。
4、精馏塔中由塔顶向下的第n-1,n ,n+1层塔板上的液相组成(摩尔分率)关系为( C ) A 、x n+1 > x n > x n-1 ; B 、x n+1 = x n = x n-1 ; C 、x n+1 < x n < x n-1 。
5、对于不饱和的湿空气,其露点( C )湿球温度。
A 、大于; B 、等于; C 、小于。
6、恒速干燥阶段,物料表面的温度等于( A )。
A 、湿空气的湿球温度;B 、湿空气的干球温度;C 、湿空气的露点温度。
二、判断题(每小题2分,共12分)1、低浓度逆流吸收操作中,当吸收剂温度降低而其他条件不变时,相平衡常数m 变小。
( √ )2、吸收操作的最小液气比指的是使操作线上某一点与平衡线相遇的液气比。
( √ )3、当精馏操作的回流比减少至最小回流比时,所需理论板数为最小。
( × )4、精馏操作中过冷液体进料将使提馏段的汽流量和液流量都大于精馏段。
( √ )5、某种湿空气的温度t 越高,湿空气的相对湿度φ越低。
( √ )6、在气流干燥过程,热空气的焓值必定减小。
( × ) 三、简答题(每小题4分,共16分)1、作示意图解释:吸收操作时,操作线愈靠近平衡线,是愈小。
答:如图所示:操作线为AB ,平衡线为OE 。
在操作线上任取一点P ,从图上可知PQ 、PR 动力y -y ×和x ×-x 。
化工原理试题库及答案下册
化工原理试题库及答案下册一、选择题1. 在化工生产中,下列哪项不是传热的主要方式?A. 热传导B. 热对流C. 热辐射D. 热交换答案:D2. 根据牛顿冷却定律,冷却速率与温差的什么成正比?A. 一次方B. 二次方C. 三次方D. 四次方答案:A3. 在非理想溶液中,下列哪项不是影响相平衡的因素?A. 温度B. 压力C. 溶质浓度D. 溶剂质量答案:D二、填空题4. 根据菲克扩散定律,扩散通量与_______的梯度成正比。
答案:浓度5. 在填料塔中,气液两相接触面积的增大是通过使用_______来实现的。
答案:填料6. 化工生产中,塔设备的作用不包括_______。
答案:加热反应物三、简答题7. 简述板式塔与填料塔在工业应用中各自的优缺点。
答案:板式塔的优点包括结构紧凑、处理量大、操作弹性大等,缺点是造价高、安装复杂。
填料塔的优点是造价低、安装方便、适用于处理腐蚀性介质,缺点是压降大、操作弹性相对较小。
8. 描述精馏塔中回流比的重要性及其对塔性能的影响。
答案:回流比是精馏塔操作中的一个重要参数,它影响着塔内传质效率和塔的能耗。
适宜的回流比可以提高分离效率,减少能耗,但过高或过低的回流比都会导致塔性能下降。
四、计算题9. 某连续精馏塔处理100 kmol/h的原料,原料中A组分的摩尔分数为0.05。
塔顶产品中A组分的摩尔分数为0.95,塔底产品中A组分的摩尔分数为0.01。
若回流比为3,求塔顶产品和塔底产品的流量。
答案:根据物料平衡和简化的塔板理论,可以计算出塔顶产品流量为35 kmol/h,塔底产品流量为65 kmol/h。
10. 一个理想气体在绝热条件下膨胀,初始压强为p1 = 2 MPa,初始体积为V1 = 0.1 m³,最终体积为V2 = 0.3 m³。
假设气体的初始温度为T1 = 500 K,求最终的温度T2。
答案:根据理想气体状态方程和绝热过程方程,可以计算出最终的温度T2为333.33 K。
化工原理(下册)练习题--(含答案)
精馏练习一.选择题1.蒸馏是利用各组分()不同的特性实现分离的目的。
CA 溶解度;B 等规度;C 挥发度;D 调和度。
2.在二元混合液中,沸点低的组分称为()组分。
CA 可挥发;B 不挥发;C 易挥发;D 难挥发。
3.()是保证精馏过程连续稳定操作的必不可少的条件之一。
AA 液相回流;B 进料;C 侧线抽出;D 产品提纯。
4.在()中溶液部分气化而产生上升蒸气,是精馏得以连续稳定操作的一个必不可少条件。
CA 冷凝器;B 蒸发器;C 再沸器;D 换热器。
5.再沸器的作用是提供一定量的()流。
DA 上升物料;B 上升组分;C 上升产品;D 上升蒸气。
6.冷凝器的作用是提供()产品及保证有适宜的液相回流。
BA 塔顶气相;B 塔顶液相;C 塔底气相;D 塔底液相。
7.冷凝器的作用是提供塔顶液相产品及保证有适宜的()回流。
BA 气相;B 液相;C 固相;D 混合相。
8.在精馏塔中,原料液进入的那层板称为()。
CA 浮阀板;B 喷射板;C 加料板;D 分离板。
9.在精馏塔中,加料板以下的塔段(包括加料板)称为( )。
BA 精馏段;B 提馏段;C 进料段;D 混合段。
10.某二元混合物,进料量为100 kmol/h ,x F = 0.6,要求塔顶x D 不小于0.9,则塔顶最大产量为( )。
BA 60 kmol/h ;B 66.7 kmol/h ;C 90 kmol/h ;D 100 kmol/h 。
11.精馏分离某二元混合物,规定分离要求为D x 、w x 。
如进料分别为1F x 、2F x 时,其相应的最小回流比分别为1min R 、2min R 。
当21F F x x >时,则 ( )。
AA .2min 1min R R <;B .2min 1min R R =;C .2min 1min R R >;D .min R 的大小无法确定12. 精馏的操作线为直线,主要是因为( )。
DA .理论板假定; C. 理想物系; B . 塔顶泡点回流; D. 恒摩尔流假定13. 某二元理想物系,其中A 为易挥发组分。
化工原理(下册)试题1
化⼯原理(下册)试题1化⼯原理(下册)试题1⼀、选择题1. 温度为t0湿度为H0,相对湿度为φ0的湿空⽓经过间壁蒸汽加热的预热器后,空⽓的温度为t1,湿度为H1,相对湿度为1则__B____。
A. H1>H0B. 0> 1C.H1D. 0< 12. 物料的平衡⽔分⼀定是(C )A.⾮结合⽔分B.⾃由⽔分C.结合⽔分D.临界⽔分3. 已知湿空⽓的下列哪两个参数,利⽤H—I图可以查得其它未知参数(C )A. ⽔汽分压P,湿度HB.露点td,湿度HC.湿球温度tw,⼲球温度tD.焓I,湿球温度tw4. 空⽓的饱和湿度Hs是湿空⽓的如下参数的函数:( A ) 。
A. 总压及⼲球温度;B. 总压及湿球温度;C. 总压及露点;D. 湿球温度及焓。
5. 已知湿空⽓的下列哪两个参数,利⽤t-H图或H-I图,可以查得其他未知参数( AA. (tw ,t)B. (td ,H)C. (p ,H)D. (I ,tw)6. 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 )。
A. 愈⾼B. 愈低C. 不变D. 不⼀定,尚与其它因素有关。
7. 物料中的⽔分超过X* 的那部分⽔分称为。
A 平衡⽔分B 结合⽔分C ⾮结合⽔分D ⾃由⽔分8. 在湿空⽓的H—I图上,已知湿空⽓的两个参数(B ),即可确定湿空⽓的状态点。
A、H和tdB、t和tWC、p和HD、I和tW9. 在等焓⼲燥过程中,湿空⽓的温度(C ),湿空⽓的湿度(A ),湿空⽓的相对湿度(A、增加B、不变C、降低D、⽆法判断10. 露点是指湿空⽓在(B )达到饱和时的温度。
A、等温增湿B、等湿降温C、等湿升温D、等温减湿11. 已知湿空⽓的如下两个参数,便可确定其它参数(C )。
A. H,pB. H,tdC. H,tD. I,tas12. 湿空⽓在预热过程中不变的参数是(D )。
A.焓B.相对湿度C.湿球温度D.露点13. 当空⽓的相对湿度φ=60%时,则其三个温度t⼲球温度、tw湿球温度、td点之间的关系为(B )。
化工原理试题库答案解析((下册),总)
化工原理试题库(下册)第一章 蒸馏一、 选择题1. 当二组分液体混合物的相对挥发度为___C____时,不能用普通精馏方法分离。
A.3.0B.2.0C.1.0D.4.02. 某精馏塔用来分离双组分液体混合物,进料量为100kmol/h ,进料组成为0.6 ,要求塔顶产品浓度不小于0.9,以上组成均为摩尔分率,则塔顶产品最大产量为____B______。
A.60.5kmol/hB.66.7Kmol/hC.90.4Kmol/hD.不能确定3. 在t-x-y 相图中,液相与气相之间量的关系可按____D____求出。
A.拉乌尔定律B.道尔顿定律C.亨利定律D.杠杆规则4. q 线方程一定通过X —y 直角坐标上的点___B_____。
A.(Xw,Xw) B(XF,XF) C(XD,XD) D(0,XD/(R+1))5. 二元溶液的连续精馏计算中,进料热状态参数q 的变化将引起( B )的变化。
A.平衡线 B.操作线与q 线 C.平衡线与操作线 D.平衡线与q 线6. 精馏操作是用于分离( B )。
A.均相气体混合物 B.均相液体混合物 C.互不相溶的混合物 D.气—液混合物7. 混合液两组分的相对挥发度愈小,则表明用蒸馏方法分离该混合液愈__B___。
A 容易;B 困难;C 完全;D 不完全8. 设计精馏塔时,若F、x F 、xD 、xW 均为定值,将进料热状况从q=1变为q>1,但回流比取值相同,则所需理论塔板数将___B____,塔顶冷凝器热负荷___C___ ,塔釜再沸器热负荷___A___。
A 变大,B 变小,C 不变,D 不一定9. 连续精馏塔操作时,若减少塔釜加热蒸汽量,而保持馏出量D和进料状况(F, xF,q )不变时,则L/V___B___ ,L′/V′___A___,x D ___B___ ,x W ___A___ 。
A 变大,B 变小,C 不变,D 不一定10. 精馏塔操作时,若F、x F 、q ,加料板位置、D和R不变,而使操作压力减小,则x D ___A___,x w ___B___。
(完整版)化工原理试题库答案(下册,总)
化工原理试题库(下册)第一章蒸馏一、选择题1.当二组分液体混淆物的相对挥发度为 ___C____时,不可以用一般精馏方法分别。
2.某精馏塔用来分别双组分液体混淆物,进料量为 100kmol/h,进料构成为 0.6 ,要求塔顶产品浓度不小于,以上构成均为摩尔分率,则塔顶产品最大产量为 ____B______。
D.不可以确立3.在t-x-y 相图中,液相与气相之间量的关系可按 ____D____求出。
A. 拉乌尔定律B.道尔顿定律C.亨利定律D. 杠杆规则4.q线方程必定经过 X —y直角坐标上的点 ___B_____。
A.(Xw,Xw)B(XF,XF)C(XD,XD)D(0,XD/(R+1))5.二元溶液的连续精馏计算中,进料热状态参数q 的变化将惹起( B )的变化。
A.均衡线B.操作线与q线C.均衡线与操作线D.均衡线与q线6.精馏操作是用于分别(B )。
A.均相气体混淆物B.均相液体混淆物C.互不相溶的混淆物D.气—液混淆物7. 混淆液两组分的相对挥发度愈小,则表示用蒸馏方法分别该混淆液愈 __B___。
A 简单; B 困难; C 完整; D 不完整8.设计精馏塔时,若F、 x F、xD 、xW 均为定值,将进料热状况从 q=1 变成 q>1,但回流比取值相同,则所需理论塔板数将 ___B____,塔顶冷凝器热负荷 ___C___ ,塔釜再沸器热负荷___A___。
A 变大,B 变小,C 不变,D 不必定9.连续精馏塔操作时,若减少塔釜加热蒸汽量,而保持馏出量D和进料状况(F, xF,q)不变时,则L/V___B___, L′/V ′ A___, x D ___B___, x W___A___。
A 变大,B 变小,C 不变,D 不必定10.精馏塔操作时,若F、x F、q,加料板地点、D和R不变,而使操作压力减小,则 x D ___A___,x w___B___。
A 变大,B 变小,C 不变,D 不必定11. 操作中的精馏塔,保持 F ,x F ,q ,D 不变,若采纳的回流比 R< Rmin ,则 x D ___B___,x w ___A___。
化工原理下册复习题答案
化工原理下册复习题答案一、选择题1. 化工生产中,下列哪种设备通常用于实现气液相的分离?A. 换热器B. 反应器C. 蒸馏塔D. 蒸发器答案:C2. 在连续操作的化工过程中,以下哪个参数是恒定的?A. 反应物的浓度B. 温度C. 压力D. 流量答案:B3. 根据传质原理,以下哪种情况下传质速率会增大?A. 降低温度B. 增加浓度梯度C. 减小扩散面积D. 降低扩散系数答案:B二、填空题1. 在化工生产中,_______是用于控制化学反应速率和选择性的关键设备。
答案:反应器2. 根据传热的基本方式,化工设备中的热交换主要通过_______、_______和辐射三种方式进行。
答案:导热、对流3. 蒸馏操作中,_______是控制馏出物组成的关键因素。
答案:回流比三、简答题1. 简述蒸馏塔的工作原理。
答案:蒸馏塔是一种用于分离液体混合物的设备,其工作原理基于混合物中各组分的沸点差异。
在蒸馏塔中,混合物被加热至部分蒸发,轻组分随蒸汽上升,而重组分留在塔底。
上升的蒸汽在塔顶冷凝后,通过回流管返回塔内,与上升的蒸汽形成逆流,从而实现组分的分离。
2. 描述传热过程中的三种基本方式,并简述它们的特点。
答案:传热的三种基本方式包括导热、对流和辐射。
导热是指热量通过物体内部分子振动和自由电子运动传递的过程,通常发生在固体中。
对流是指流体中温度不同的各部分之间的热量交换,常见于气体和液体中。
辐射是指热量以电磁波的形式在空间中传递,不需要介质,可以在真空中进行。
四、计算题1. 某化工反应器中,反应物A的初始浓度为1.0 mol/L,反应速率常数k=0.05 min^-1,若反应为一级反应,求10分钟后反应物A的浓度。
答案:首先,一级反应的速率方程为 -d[A]/dt = k[A]。
对时间积分得到[A] = [A]₀e^(-kt)。
将给定的数值代入公式,[A] = 1.0e^(-0.05*10) mol/L。
五、论述题1. 论述化工生产中的节能减排措施及其重要性。
化工原理试题库下册及答案
化工原理试题库下册及答案一、选择题1. 在化工生产中,传热过程主要通过哪种方式进行?A. 对流B. 辐射C. 传导D. 蒸发答案:C2. 下列哪项不是影响液体流动阻力的因素?A. 管道长度B. 管道直径C. 流体密度D. 流体粘度答案:C3. 在化工分离过程中,蒸馏操作主要用于分离哪些混合物?A. 固体与固体B. 液体与液体C. 气体与气体D. 液体与固体答案:B二、填空题4. 化工生产中,_______ 是指在单位时间内通过单位面积的热量。
答案:热通量5. 理想气体状态方程为 \( PV = nRT \),其中 \( P \) 代表_______,\( V \) 代表_______,\( n \) 代表_______,\( R \) 代表_______,\( T \) 代表_______。
答案:压强;体积;摩尔数;气体常数;温度6. 渗透蒸发是一种利用_______ 的分离技术,常用于分离_______。
答案:半透膜;液体混合物三、简答题7. 简述板式塔与填料塔在工业应用中的主要区别。
答案:板式塔和填料塔是两种常见的气液传质设备。
板式塔由一系列平行的塔板组成,每块塔板上有开孔或堰,液体通过这些开口或堰流到下一块塔板上,而气体则通过塔板上升。
板式塔的优点是传质效率高,处理量大,但结构复杂,造价高。
填料塔则由各种形状的填料(如环形、鞍形、波纹形等)组成,气体和液体在填料的空隙中进行传质。
填料塔的优点是结构简单,造价低,适用于处理腐蚀性或高温物料,但传质效率相对较低。
8. 什么是雷诺数?它在化工管道设计中有何作用?答案:雷诺数(Reynolds Number)是一个无量纲数,用于描述流体流动的状态,即它是惯性力与粘性力之比。
在化工管道设计中,雷诺数用于区分流体流动的类型(层流或湍流),这对于预测管道中的压降、热传递和质量传递特性非常重要。
四、计算题9. 某化工企业需要设计一个换热器,已知热流体的进口温度为150℃,出口温度为120℃,冷流体的进口温度为30℃,出口温度为70℃。
化工原理下册试题
化工原理下册试题一1.多项选择题:(1)选择题(在正确答案下方划一横道)低浓度的气膜控制系统,在逆流吸收操作中,若其它操作条件不变,而入口液体组成Xa增高时,N将(A增加、B减少、C不变、D不定)则气相总传质单元数OGH将(A增加、B减少、C不变、D不定)气相总传质单元高度OG气相出口组成a y将(A增加、B减少、C不变、D不定)液相出口组成b x将(A增加、B减少、C不变、D不定)(2)请将你认为最恰切答案填在()内。
(1)某真空操作精馏塔,因故真空度减小,而F,D,f x,q,加料位置,回流比R都不变。
则塔底残液w x变化为:()(A)变小 (B)变大 (C)不变 (D)不确定(2)精馏操作时,若F,D,f x,q,加料板位置,R都不变,而将塔顶泡点回流改为冷回流,则塔顶产品组成D x变化为:()(A)变小 (B)变大 (C)不变 (D)不确定(3)判断下列命题是否正确:A)上升气速过大会引起漏夜 B)上升气速过大会引起液泛C)上升气速过大会造成过量的液沫夹 D)上升气速过大会造成过量的气泡夹带 E)上升气速过大会使板效率下降(4)①已知湿空气的下列哪两个参数,利用H-I图可以查得其它未知参数()。
(A)(w t,t); (B)(d t,H); (C)(p,H); (D)(I,w t)。
②干燥器进口的温度计最小分度是0.1℃,下面是同一温度时的几种记录,哪一种是正确的()。
(A). 75℃;(B). 75.0℃;(C). 75.014℃;(D). 74.98℃③已知物料的临界含水量为0.2㎏水/㎏绝干料,空气的干球温度为t,湿球温度为w t,露点为d t,现将该物料自初始含水量1X=0.45㎏水/㎏绝干料干燥至2X=0.1㎏水/㎏绝干料,则在干燥末了时物料表面温度m t:()。
(A). m t〉w t; (B). m t=t; (C). m t=d t; (D). m t=w t。
2.填空题(1)①解吸时溶质由向传递;②溶解度很大的气体,属于控制;在逆流操作的填料吸收塔中,吸收因数A= 。
化工原理下册试题
化工原理下册试题五[一]1.多项选择题: (1)X06b05088选择题(在正确答案下方划一横道)低浓度的气膜控制系统,在逆流吸收操作中,若其它操作条件不变,而入口液体组成Xa 增高时,则气相总传质单元数OG N 将(A 增加、B 减少、C 不变、D 不定)气相总传质单元高度OG H 将(A 增加、B 减少、C 不变、D 不定) 气相出口组成a y 将(A 增加、B 减少、C 不变、D 不定) 液相出口组成b x将(A 增加、B 减少、C 不变、D 不定) (2)X07a05062请将你认为最恰切答案填在( )内。
(1)某真空操作精馏塔,因故真空度减小,而F ,D ,fx ,q ,加料位置,回流比R 都不变。
则塔底残液w x 变化为:( )(A )变小 (B)变大 (C)不变 (D)不确定 (2)精馏操作时,若F ,D ,fx ,q ,加料板位置,R 都不变,而将塔顶泡点回流改为冷回流,则塔顶产品组成D x变化为:( )(A )变小 (B)变大 (C)不变 (D)不确定(3)X08b05027判断下列命题是否正确:A)上升气速过大会引起漏夜 B)上升气速过大会引起液泛C)上升气速过大会造成过量的液沫夹 D)上升气速过大会造成过量的气泡夹带 E)上升气速过大会使板效率下降 (4)X09a05057①已知湿空气的下列哪两个参数,利用H-I 图可以查得其它未知参数( )。
(A)(w t ,t); (B)(d t ,H); (C)(p ,H); (D)(I ,w t)。
②干燥器进口的温度计最小分度是0.1℃,下面是同一温度时的几种记录,哪一种是正确的( )。
(A). 75℃;(B). 75.0℃;(C). 75.014℃;(D). 74.98℃③已知物料的临界含水量为0.2㎏水/㎏绝干料,空气的干球温度为t ,湿球温度为w t ,露点为d t ,现将该物料自初始含水量1X =0.45㎏水/㎏绝干料干燥至2X =0.1㎏水/㎏绝干料,则在干燥末了时物料表面温度m t :( )。
化工原理下册习题及答案
化⼯原理下册习题及答案第⼋章传质过程导论习题集⼀、填空题1.当压⼒不变时,温度提⾼1倍,溶质在⽓相中的扩散系数提⾼_________倍。
假设某液体黏度随温度的变化很⼩,绝对温度降低1倍,则溶质在该溶液中的扩散系数降低_________倍。
2.等摩尔相互扩散,扩散通量AJ _____传质通量N A ;单向扩散,扩散通量A J ______传质通量N A 。
3.在双膜理论中,传质过程的阻⼒主要集中在__________。
4.⽓体分⼦A 在B 中扩散,则扩散系数D AB _________D BA 。
5.双组分理想⽓体进⾏单向扩散。
当总压增加时,若维持溶质A 在⽓相各组分分压不变,传⾄速率将__________;温度提⾼,则传质速率将__________;⽓相惰性组分摩尔分数减少,则传质速率将__________。
6.理想⽓体混合物的总摩尔浓度表达式为_______。
7. ⼀般来说,两组份的等摩尔相互扩散体现在 _______单元操作中,⽽A 组份通过B 组份的单相扩散体现在_______操作中。
8.在膜内,主要通过_________进⾏传质。
9.质量传递的最终状态_________,热量传递的最终状态_________。
⼆、选择题1.下列哪种单元操作不属于均相混合物的分离过程?()A.吸收B.蒸馏C.萃取D.沉降2.单向扩散中,扩散通量J A 和传质通量N A 的⼤⼩关系是?()A.⼤于B.⼩于C.等于D.不确定3.下列选项中扩散系数D 的说法不正确的是?()A.代表单位浓度梯度下的扩散通量B.是物质的⼀种属性C.表达某个组分在介质中的扩散快慢D.其值随温度的变化不⼤4.⽓体A 分⼦在B 中扩散,B 的密集程度对A 的扩散系数有何影响?()A.B 分⼦越密集,扩散系数越⼤B.B分⼦越密集,扩散系数越⼩D.扩散系数的⼤⼩与温度T成正⽐,与压⼒P成反⽐5.传质过程的最终状态是?()。
A.⽓液两相浓度相等B.⽓相浓度⼤于液相浓度C.⽓相浓度⼩于液相浓度D.⽓液两相处于相平衡状态6.单向扩散,漂流因⼦()A.⼤于1B.⼩于1C.等于1D.不确定7. 分⼦扩散中,⽓相中的分⼦扩散系数D随温度升⾼⽽(),随压⼒增加⽽()。
化工原理(下)参考卷及答案
A 卷一、单项选择题(每小题2分,共12分) 1、在)(*L G G Ap p K N -=中,*L p 代表的是( C )。
A 、界面处被吸收组分的分压力; B 、气相主体中被吸收组分的分压力; C 、与液相主体浓度相平衡的气相分压力。
2、 吸收操作的作用是分离( A ) 。
A 、气体混合物;B 、液体均相混合物;C 、气液混合物。
3、全回流时,y 一x 图上精馏段和提馏段两操作线的位置( B )。
A 、在对角线与平衡线之间;B 、与对角线重合;C 、在对角线之下。
4、精馏塔中由塔顶向下的第n-1,n ,n+1层塔板上的液相组成(摩尔分率)关系为( C ) A 、x n+1 > x n > x n-1 ; B 、x n+1 = x n = x n-1 ; C 、x n+1 < x n < x n-1 。
5、对于不饱和的湿空气,其露点( C )湿球温度。
A 、大于; B 、等于; C 、小于。
6、恒速干燥阶段,物料表面的温度等于( A )。
A 、湿空气的湿球温度;B 、湿空气的干球温度;C 、湿空气的露点温度。
二、判断题(每小题2分,共12分)1、低浓度逆流吸收操作中,当吸收剂温度降低而其他条件不变时,相平衡常数m 变小。
( √ )2、吸收操作的最小液气比指的是使操作线上某一点与平衡线相遇的液气比。
( √ )3、当精馏操作的回流比减少至最小回流比时,所需理论板数为最小。
( × )4、精馏操作中过冷液体进料将使提馏段的汽流量和液流量都大于精馏段。
( √ )5、某种湿空气的温度t 越高,湿空气的相对湿度φ越低。
( √ )6、在气流干燥过程,热空气的焓值必定减小。
( × ) 三、简答题(每小题4分,共16分)1还是愈小。
答:如图所示:操作线为AB ,平衡线为OE 。
在操作线上任取一点P ,从图上可知PQ 、PR 动力y -y ×和x ×-x 。
化工原理(下)参考卷及答案
一、选择题(每题2分,共20分)1. 下列哪种传热方式在化工生产中应用最广泛?A. 对流传热B. 辐射传热C. 导热D. 蒸发传热2. 下列哪个设备不属于流体输送设备?A. 风机B. 泵C. 压缩机D. 蒸汽锅炉3. 在精馏操作中,下列哪种因素对分离效果影响最大?A. 塔板数B. 回流比C. 进料量D. 塔内压力4. 下列哪种干燥方式属于内部干燥?A. 真空干燥B. 热风干燥C. 辐射干燥D. 冷冻干燥5. 下列哪个过程不属于膜分离过程?A. 微滤B. 超滤C. 纳滤D. 反渗透6. 下列哪种萃取剂适用于萃取苯甲酸?A. 乙醇B. 乙酸乙酯C. 水D. 氯仿7. 下列哪个设备用于气体的吸收?A. 填料塔B. 泡罩塔C. 喷射泵D. 转子流量计8. 下列哪种因素对搅拌效果影响最大?A. 搅拌器类型B. 搅拌器直径C. 搅拌速度D. 容器形状9. 下列哪种设备用于固液分离?A. 滤布B. 沉淀池C. 离心机D. 膜分离设备10. 下列哪个过程属于热力学第一定律的应用?A. 热量传递B. 功的传递C. 能量守恒D. 熵增原理二、填空题(每题2分,共20分)1. 化工生产过程中的三大基本操作是______、______、______。
2. 传热的基本方式有______、______、______。
3. 流体在管道中的流动状态分为______和______。
4. 精馏过程中,回流比的大小对______和______有直接影响。
5. 干燥过程中,湿空气的相对湿度越低,其______能力越强。
6. 膜分离过程中,膜的截留分子量越大,表示膜的______越强。
7. 萃取过程中,萃取剂的选择应考虑______、______和______等因素。
8. 气体吸收过程中,填料塔的流体力学性能主要取决于______和______。
9. 搅拌过程中,搅拌器的______和______对搅拌效果有显著影响。
10. 固液分离过程中,离心分离的推动力是______。
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1. 某双组分理想物系当温度t=80℃时,P A°=106.7kPa,P B°=40kPa,液相摩尔组成x A=0.4,试求:⑴与此液相组成相平衡的汽相组成y;⑵相对挥发度α。
解:(1)x A=(P总-P B°)/(P A°-P B°) ;0.4=(P总-40)/(106.7-40)∴P总=66.7kPa;y A=x A·P A°/P总=0.4×106.7/66.7=0.64(2)α=P A°/P B°=106.7/40=2.675. 某精馏塔在常压下分离苯-甲苯混合液,此时该塔的精馏段和提馏段操作线方程分别为y=0.723x+0.263和y'=1.25x'-0.0188,每小时送入塔内75kmol的混合液,进料为泡点下的饱和液体,试求精馏段和提馏段上升的蒸汽量为多少(kmol/h)。
解:已知两操作线方程: y=0.723x+0.263(精馏段) y′=1.25x′-0.0188(提馏段)∴R/(R+1)=0.723R=2.61 x D / (R+1)=0.263 x D=3.61×0.263=0.9494两操作线交点时, y=y′x=x′∴0.723x+0.263=1.25x-0.0188 x F =0.5347饱和液体进料q=1, x F = x =0.5347提馏段操作线经过点(x W,x W)∴y′=x w =1.25x W-0.0188 x W=0.0752由全塔物料衡算F=D+W F x F = D x D + W x WD =(x F—x W)/(x D-x W)F=(0.5347-0.0752)/(0.9494-0.0752)×75=39.42kmol/h∵饱和液体进料V′=V=L+D=(R+1)D=3.61×39.42=142.3kmol/h6. 已知某精馏塔进料组成x F=0.5,塔顶馏出液组成x D=0.95,平衡关系y=0.8x+0.2,试求下列二种情况下的最小回流比R min。
⑴饱和蒸汽加料;⑵饱和液体加料。
解:R min = (x D-y q)/(y q -x q ) (1) ;y q=0.8 x q + 0.2 (2) ;y q= qx q/ (q-1)-x f / (q-1) (3)⑴q=0, 由(3) y q=x f=0.5,由(2) x q = (0.5-0.2)/0.8=0.375,R min =(0.95-0.5)/(0.5-0.375)=3.6⑵q=1, 由(3) x q =x f =0.5,由(2) y q =0.8×0.5+0.2=0.6,R min= (0.95-0.6)/(0.6-0.5)=3.59. 用常压精馏塔分离双组分理想混合物,泡点进料,进料量100kmol/h,加料组成为50% ,塔顶产品组成x D=95%,产量D=50kmol/h,回流比R=2R min,设全塔均为理论板,以上组成均为摩尔分率。
相对挥发度α=3。
求:1.R min(最小回流比) 2.精馏段和提馏段上升蒸汽量。
3.列出该情况下的精馏段操作线方程。
解:1. y=αx/[1+(α-1)x]=3x/(1+2x) 泡点进料q=1,x q = x F = 0.5, y q =3×0.5/(1+2×0.5)=1.5/2=0.75R min / (R min+1)=(0.95-0.75)/(0.95-0.5)=0.20/0.45=4/9R min=4/5=0.82. V=V′=(R+1)D=(2×0.8+1)×50=130kmol/h3. y=[R/(R+1)]x + x D / (R+1)=0.615x+0.36512. 某精馏塔用于分离苯-甲苯混合液,泡点进料,进料量30kmol/h,进料中苯的摩尔分率为0.5,塔顶、底产品中苯的摩尔分率分别为0.95和0.10,采用回流比为最小回流比的1.5倍,操作条件下可取系统的平均相对挥发度α=2.4。
(1)求塔顶、底的产品量;(2)若塔顶设全凝器,各塔板可视为理论板,求离开第二块板的蒸汽和液体组成。
解:(1)F=D+W ,Fx F=Dx D+Wx W30=D+W ,30×0.5 = D×0.95+W×0.10∴D=14.1kmol / h W=15.9kmol / h(2)x q=x F= 0.5,y q =αx q/[1+ (α—1)x q ] =2.4×0.5/ [1+ (2.4—1)×0.5] = 0.706R min =(x D-y q)/(y q-x q)=(0.95—0.706) / (0.706—0.5)=1.18,R =1.5 ×R min =1.5×1.18=1.77精馏段的操作线方程为:y = [R / (R+1)]x +x D/(R+1)= [1.77/(1.77+1)]x+0.95 / (1.77+1) = 0.639x+0.343y1=x D=0.95,x1=y1/[α-y1(α-1)]=0.95 / [(2.4—0.95×(2.4—1)] = 0.888y2=0.639x1+0.343 = 0.910,x2= 0.910 / [2.4—0.910×(2.40-1)] = 0.80818. 用板式精馏塔在常压下分离苯-甲苯溶液,塔顶采用全凝器,塔釜用间接蒸汽加热,平均相对挥发度为2.47。
进料为150kmol/h,组成为0.4(摩尔分率)的饱和蒸汽,回流比为4,塔顶馏出液中苯的回收率为0.97,塔釜采出液中甲苯的回收率为0.95,求:(1)塔顶馏出液及塔釜采出液的组成;(2)精馏段及提馏段操作线方程;(3)回流比与最小回流比的比值。
(4)全回流操作时,塔顶第一块板的气相莫弗里板效率为0.6,全凝器凝液组成为0.98,求由塔顶第二块板上升的汽相组成。
解:(1) D·X D = 0.97·F·x F,W·(1-x W) = F·(1-x F ) ×0.95,D+W = F = 150D·x D + W·x W = F·x F =150×0.4 = 60W=87.3 kmol/h D=62.7 kmol/h x D=92.8%x W = 2.06%(2) 精馏段操作线方程y (n+1) = x n·R / (R+1)+x D/ (R+1) =0.8x n + 0.1856提馏段操作线方程为y(n+1)' = L'·x n' / V'-W·x w / V'q=0,V' = (R+1)D-F,L' = DR,y(n+1)'= x n'·R·D / [(R+1)D-F]-W·x w / [(R+1)D-F]=1.534x n'-0.011(3) ∵q=0,y e = x F = 0.4,y = α·x / [1+[α-1)x]∴x e = 0.02125R min = (x D-y e) / (y e-x e) = (0.928-0.4)/(0.4-0.2125)=2.816R / R min= 4/2.816 =1.42(4)E mv1= (y1-y2 ) / (y1*-y2 ) = 0.6y1*=α×x1/ [1+[α-1)x1] 全回流时y2 = x1 ,y1 = x D = 0.98∴y1*=2.47·y2 / (1+1.47y2)∴E mv1= (0.98-y2) / [2.47y2 / (1+1.47y2)-y2 ] = 0.6y2=96.93% (mol%)y2' =78×0.9693 / [78×0.9693+92×(1-0.9693)] = 96.4% (质量%)改编:用板式精馏塔在常压下分离苯-甲苯溶液,塔顶采用全凝器,塔釜用间接蒸汽加热,平均相对挥发度为2.47。
进料为150kmol/h,组成为0.4(摩尔分率)的饱和蒸汽,已知塔顶馏出液的流量为62.7 kmol/h,塔顶馏出液中苯的回收率为0.97,回流比为最小回流比的1.42倍,,求:(1)塔顶馏出液及塔釜采出液的组成;(2)塔釜采出液中甲苯的回收率(3)回流比(4)精馏段及提馏段操作线方程;解:(1) D·X D = 0.97·F·x F,D+W = F = 150D·x D + W·x W = F·x F =150×0.4 = 60W=87.3 kmol/h x D=92.8% x W = 2.06%(2) W·(1-x W) / F·(1-x F ) = 0.95,(3) ∵q=0,y e = x F = 0.4,y = α·x / [1+[α-1)x] ∴x e = 0.02125R min = (x D-y e) / (y e-x e) = (0.928-0.4)/(0.4-0.2125)=2.816R / R min= 1.42 ∴R=4(4) 精馏段操作线方程y (n+1) = x n·R / (R+1)+x D/ (R+1) =0.8x n + 0.1856提馏段操作线方程为y(n+1)' = L'·x n' / V'-W·x w / V'q=0,V' = (R+1)D-F,L' = DR,y(n+1)'= x n'·R·D / [(R+1)D-F]-W·x w / [(R+1)D-F]=1.534x n'-0.01114. 常压连续精馏塔分离二元理想溶液,塔顶上升蒸汽组成y 1=0.96(易挥发组分摩尔分率),在分凝器内冷凝蒸汽总量的1/2(摩尔)作为回流,余下的蒸汽在全凝器内全部冷凝作塔顶产品,操作条件下,系统平均相对挥发度α=2.4,求:⑴ 塔顶产品及回流液的组成;⑵ 由塔顶第二层理论板上升的蒸汽组成。
解:y 1=0.96, V=1kmol/h, L=1/2 kmol/h,D=1/2kmol/h, R=1, α=2.4,⑴y 0=α×x 0/[1+(α-1)x 0]=2.4x 0/(1+1.4x 0) -----------(1)1×y 1=y 0/2+x 0/2 ------------(2)y 0=2×0.96-x 0 代入(1) 2×0.96-x 0=2.4x 0/(1+1.4x 0),x 0=0.944,x D =y 0=2.4×0.944/(1+1.4×0.944)=0.976⑵ x 1=y 1/[α-(α-1)y 1]=0.96/(2.4-1.4×0.96)=0.909,y 2=Rx 1×/(R+1)+x D /(R+1) =0.909/2+0.976/2=0.943 20. 原料以饱和液体状态由塔顶加入,F=1kmol/s ,x F =0.5 (摩尔分率,下同) ,塔釜间接蒸汽加热,塔顶无回流,要求x D =0.65,x w =0.03,相对挥发度α=2.7,试求: ⑴ 操作线方程;⑵ 设计时若理论板数可增至无穷,F 、x F 和D 不变,x D 的最大值是多少?解:⑴F=D+W , 1=D+W , F x F =Dx D +Wx w0.5=D ×0.65+W ×0.03 ,D=V ’=0.758 , W=0.242 , L ’=F=1 ,y ′= (L ′/V′)x —W ·x W /V′=(1/0.758)x -0.242×0.03/0.7581∴y′=1.32x-0.00958⑵设顶部平衡x D=y=αx F/(1+(α-1)x F)=2.7×0.5/(1+1.7×0.5)=0.73Dx D=0.553> F x F不可能。