《郑州大学2004至2005学年第二学期化工原理期末考试试题a》由会员分享，可在线阅读，更多相关《郑州大学2004至2005学年第二学期化工原理期末考试试题a（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、郑州大学 2004 至 2005 学年第二学期化工原理期末考试试题 A20042005 学年第二学期化工原理课程试题（A 卷）合分人： 复查人： 分数 评卷人一、（20 分） 某逆流吸收填料塔，用纯溶剂等温吸收混合气中的可溶组分 A。在常压、20下操作时的混合气体流量为0.025kmol/s,气体混合物中 A 的初始浓度为 0.02（摩尔分率，下同），塔径为 1m，气相体积总传质系数为 0.0522kmol/(m3s)，操作条件下平衡关系为 ye=1.2x，操作液气比为最小液气比的 1.2 倍。试求：（1）若要求吸收率为 95，则所需的填料层高度为多少；（2）若进塔溶剂的浓度改为 0.003，
2、气体进塔浓度，气、液流量和相平衡关系不变，则吸收率为多少？分数 评卷人二、（18 分）今用一常压连续精馏塔分离相对挥发度为 2.0 的二元理想混合液。塔顶馏出液组成为 0.94（易挥发组分的摩尔分数，下同），釜液组成为 0.04，釜液采出量为 150kmol/h。回流比为最小回流比的 1.2 倍，进料线方程为 y=6x1.5。试求：(1) 进料的热状况参数、组成和流量； （2） 精馏段操作线方程；(3) 提馏段的汽、液流量； （4） 提馏段操作线方程。分数 评卷人三、填空题（每空 1 分，共 34 分）1低浓度气体吸收中，已知平衡关系 y=1.2x，气相传质系数为 110-4 kmol/m2s
3、，液相传质系数为1.210-2kmol/m2s，则此体系属于_控制，该气体为_溶气体，气相总传质系数等于_。2用清水吸收混合气体中低浓度氨，操作时，若其它条件不变，入口气量增加，则NOG_，气体出口组成_，液体出口组成_。3对解吸因数 S=0.5 的系统进行逆流吸收， y =mx，设 y1 为塔底气相进口浓度，y 2 为塔顶气相出口浓度，当塔高为无穷大时，则 y1_ye1，y 2_ye2。4某二元混合物，其中为易挥发组分，液相组成 A0.6 ，相应的泡点为 A，与之相平衡的汽相组成 A0.7，相应的露点为 B，则 A_ B。5精馏操作中，若 F，x F，q，R 均不变，而将塔顶产量 D 增加，
4、则 xD将_，x W将_。题号 一 二 三 四 五 六 七 总分分数6对双组分理想物系蒸馏，在 yx 图上，平衡线离对角线越近，表明该物系越 分离。7某蒸馏过程中，进出塔物料量不变，进料状况不变，由于某种原因导致冷却水用量减少，对产品质量的影响如何：x D ，x W 。8板式塔内的不正常操作有 、 和 。9塔板负荷性能图主要由液体流量上限线、 、 、和液体流量下限线等 5 条线构成的。10若萃取相和萃余相在脱溶剂后具有相同的组成，且等于原料液组成，则萃取剂的选择性系数为 。11选择性系数 与分配系数 kA的关系是_，选择性系数 与精馏中_相当。 越小，越_。12溶解度曲线将三角形相图分为两个区
5、域，曲线内为_区，曲线外为_区。萃取操作只能在_内进行。13多级逆流萃取和单级萃取比较，如果溶剂比、萃取浓度均相同，则多级逆流萃取的萃余分数 。14空气的干球温度为 t，湿球温度为 tw，露点温度为 td，当空气的相对湿度等于 1 时，则 t 、t w 和 td的大小关系为 。15同一物料，在一定的干燥速率下，物料愈厚，则临界含水量 。16常压下，将相对湿度为 30%的湿空气，用间壁式换热器使其由 50降低至 30（不发生相变化），下列状态参数将如何变化？相对湿度 ，湿球温度 ，露点温度 ，水汽分压 。分数 评卷人四、（8 分）精馏分离 2.5 的二元理想混合液, 巳知回流比为 3, xD=0
6、.96。测得第三块塔板 (精馏段)下降液体的组成为 0.4,第二块塔板下降液体的组成为 0.45(均为易挥发组分的摩尔分数 )。求第三块塔板的气相单板效率。分数 评卷人五、（20 分）在常压连续干燥器中，将某湿物料的含水质量分数由 42降至 4%（均为湿基）。湿物料处理量为0.2085kg/s。所用空气的温度为 21、水汽分压为 1.286kPa，预热温度为 93, 出干燥器的废气湿度为0.03kg 水 /kg 干气,设为理想干燥过程。试求：(1) 水分汽化量； (2) 绝干空气用量（kg/s）；(3) 干燥器出口废气的温度； (4) 预热器的热负荷；(5) 干燥器的热效率； （6）预热器进口
7、湿空气用量（m 3/s）。20042005 学年第二学期化工原理课程试题（A 卷）参考答案及评分标准一、（20 分）解：（） G=n/0.025（0.7851 2）0.0318kmol/m 2s 1 分 HOG=G/Kya=0.0318/0.0522=0.609m 1 分 x2=0 =1.20.95=1.14 2 分 操作液气比: 1.2 =1.37 1 分 0.876 1 分 NOG ln= ln 9.84 4 分(或 ， y2=110-3, x1=0.0139= =0.00193 NOG= =9.84 ) H 0.6099.846.0 2 分（2） 若 x2=0.003 ，其他操作条件不变
8、，则 H,HOG均一定， N OG一定 2 分又 一定 3 分 y2=0.00442 2 分 1 分二、（18 分）解：(1) 进料线方程为 y= 6x1.5 2 分 q=1.2 xF=0.3 1 分又由全塔物料衡算得： FxF=DxD+WxW 1 分F=D+W 1 分 150kmol/h 0.3 0.94 0.04 210.9kmol/h 60.9kmol/h， 1 分(2) 2.0 相平衡关系为 y= = 与 y=6x1.5 联立得 xe=0.333 ye=0.50 2 分 =2.64 2 分 R=1.2Rmin=3.17 精馏段操作线方程为： =0.760xn+0.225 2 分(3)
9、=3.1760.91.2210.9=446 kmol/h 2 分=（3.171）60.90.2210.9=296 kmol/h 2 分(4) 提馏段操作线方程为：=1.507xn-0.0203 2 分三、填空题（每空 1 分，共 34 分）1气膜，易，9.910 -5 kmol/m2s 2减小，增加，增加3大于， 等于 4等于5减小 ，减小 6难7减小, 增大 8溢流液泛，夹带液泛，严重漏液9漏液线（汽相负荷下限线）；过量液沫夹带线；液泛线。 10 111k AxB/yB，相对挥发度，不利于组份的分离 12两相区，均相区，两相区13减少 14 t = tw = td15愈高 16 减小, 增大
10、，不变，不变四、（8 分）解： 相平衡关系为 y= = y3*= = =0.625 2 分精馏段操作线方程 y= x+ = x+ =0.75x+0.24 1 分则 y3=0.75x2+0.24=0.75 0.45+0.24=0.578 1 分y4=0.75x3+0.24=0.75 0.40+0.24=0.540 1 分 EMV,3= = =0.447 3 分五、（20 分）解：（1）绝对干物料的处理量为：G c=G1(1- )=0.2085(1-0.42)=0.1209 1 分进、出干燥器的含水量为：X1= = =0.7241 1 分X2= = =0.0417 1 分水分汽化量为：W=G c(X1-X2)=0.1209(0.72410.0417)=0.0825 1 分(2) H1H 0 0.008 2 分H20.03kg 水/kg 干气，W=V(H 2H 1)空气用量为： V= = = 3.75 kg 干气 /s 2 分(3) I1=I2
