齐齐哈尔大学化工原理下册期末试题

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学号

齐齐哈尔大学试题

考试科目：化工原理Ⅰ1试题编号:A 适用对象：食工141-4

使用学期：2016--2017--1

第1学期

化工141-3

能源141-2生工141-3课程编号：01702001

共8道大题

总分100分

共6页

考生须知：

１）姓名必须写在装订线左侧，其它位置一律作废。

２）请先检查是否缺页，如缺页应向监考教师声明，否则后果由考生负责。３）答案一律写在答题纸上，可不抄题，但要标清题号。４）用蓝色或黑色的钢笔、圆珠笔答题。５）允许使用计算器。

监考须知：请将1份试卷放在答题纸上面一起装订。

1.蒸馏

2.挥发度

3.分子扩散

4.脱吸因数

5.

干球温度(t )

二、选择题（每小题2分，共10小题,共计20分）

1.精馏分离5.2=α的二元理想混合液，已知回流比R =3，塔顶

=0.96，测得第三层塔板（精馏段）的下降液体浓度为0.4，第二层板下降液体浓度为0.45，则第三层塔板的汽相单板效率mv E 为⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。

A

22.2%

B

32.68%

C

44.1%

D

107.5%

2.被分离物系最小回流比

min R 的数值与________无关。

A 被分离物系的汽液平衡关系

B 塔顶产品组成

C 进料组成和进料状态

D 塔底产品组成

3.在二元混合液中，_______的组分称为易挥发组分。A

沸点低

B

沸点高

C

沸点恒定

D

沸点变化

4.在常压下苯的沸点为80.1℃，环己烷的沸点为80.73℃，为使这两组份的混合液能得到分离，可采用哪种分离方法？_______A 恒沸精馏B 普通精馏C 萃取精馏D 水蒸汽直接加热精馏

5.用水作为吸收剂来吸收某低浓度气体，生成稀溶液（服从亨利定律），操作压力为113kPa ，相平衡常数m =0.25，已知其气膜吸收分系数k G =1.23⨯10-2kmol /（m 2⋅h ⋅kPa ），液膜吸收分系数k L =0.85m/h ，则该系统属于_______控制过程。A 气膜控制B 液膜控制C 双膜控制D 不确定

6.对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统，当温度和压力不变，而液相总浓度增加时其溶亨利系数Ｅ将_______。A 增加B 减少C 不变

7.在双膜模型中，气液界面没有传质阻力的假定等同于下述论点_______。A y*=y B x*=x C xi*=xi D yi=xi

8.温度为t 0，湿度为H 0，相对湿度为ϕ0的湿空气，经一间接蒸汽加热的预热器后，空气的温度为t 1，湿度为H 1，相对湿度为ϕ1A H 0>H 1B ϕ0>ϕC H 0

三、填空题（共20分）

1.精馏操作中，当q =0.6时，表示进料中的含量为60%。

2.间歇精馏与连续精馏不同点在于：

和。

。

3.某二元物系的相对挥发度α=3，在具有理论板的精馏塔内作全回流精馏操作，已知

20.3

x =，则y 1=（由塔顶往下数）。

4.对一定操作条件下的填料吸收塔，如将填料层增高一些，则该塔的H OG 将__________

5.在101.3kPa 、20℃下，某低浓度气体被清水吸收，气相传质分系数

k

=9.87⨯10-4kmol/（m2⋅h⋅kPa），液膜吸收分系数k L=0.25kmol/ G

（m2⋅h⋅kmol/m3），溶质的溶解度系数H＝1.48kmol/（m3⋅kPa），K y=__________ kmol/（m2⋅h），

6.若维持不饱和空气的湿度H不变，提高空气的干球温度，则空气的湿球温度_________

7.非结合水份是指。

8.已知在t=50℃、P=1atm时空气中水蒸汽分压p w=55.3mmHg，则该空气的湿含H=___________；相对湿度φ=________；（50℃时水的饱和蒸汽压为92.51mmHg）。

四、简答题（每小题2分，共5小题10分）

1.简述简单蒸馏与精馏的区别。

2.为什么再沸器相当于一块理论板?

3.含低浓度溶质和混合气体与溶剂进行并流吸收，如下图所示：

a)①请在y—x图上示意画出操作线，并标明端点组成；②标出用

气相组成表示的塔顶及塔底的推动力；③如液气比L/G增加，请

示意表明操作线的变化。

4.湿空气的干球湿度、湿球温度、露点在什么情况下相等，什么情况下

不相等?

5.恒速干燥阶段除去的是非结合水，对吗？为什么？

五、计算（共1题10分）

一常压连续操作的精馏塔，用来分离苯和甲苯混合物。混合物含苯0.6摩尔分率，以100kmol/h流量进入精馏塔，进料状态为气液各占50%摩尔数，操作回流比为最小回流比的1.5倍；要求塔顶馏出液组成为0.95（苯

的摩尔分率，下同），塔底釜液组成为0.05。在操作条件下，苯和甲苯的相对挥发度为2.5。

求：（1）塔顶和塔底产品量；（2）最小回流比；

六、计算（共1题10分）

在总压P=500kN/m2、温度t=27℃下使含CO23.0%（体积%）的气体与含CO2370g/m3的水相接触，试判断是发生吸收还是解吸？并计算以CO2的分压差表示的传质总推动力。已知：在操作条件下，亨利系数

2

5/

E⨯

=。水溶液的密度可取1000kg/m3，CO2的分子量44。

73.1m

10

KN

七、计算（共1题10分）

在逆流操作的吸收塔中，用纯溶剂等温吸收某气体混合物中的溶质。在常压、27℃下操作时混合气流量为1200m3/h。气体混合物的初始浓度为0.05（摩尔分率），塔截面积为0.8m2，填料层高为4m，气相体积总a为100kmol/m3.h，气液平衡关系符合亨利定律，且已知吸

传质系数K

y

收因数为1.2。求：混合气离开吸收塔的浓度和回收率。注：计算中可近似用摩尔分率代替摩尔比。

八、计算（共1题10分）

在一干燥器中干燥某湿物料，每小时处理湿物料1000kg，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1.0kN/m，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。水在313K时的饱和蒸汽压可取为7.4kN/m，湿空气的总压为101.3kN/m。