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1、姓名:_ 大 连 理 工 大 学学号:_ 课程名称: 化工原理(下) 试卷 B 试卷共 6 页院系:_ 授课院(系):化工学院 考试日期: 2004年6月12日 _ 级_ 班 一二三四 五 平时 总分标准分 30 23 20 7 10 10 100 得 分一、 选择填空或填空(30分) 1某二元混合物,进料量为100kmol/h,进料组成xF=0.5,要求得到塔顶产品组成xD不小于0.9,则塔顶馏出液流量的最大值为 kmol/h。2平衡蒸馏过程中,釜内易挥发组分浓度 ,塔顶馏出液流量 。(增大、减小、不变、不确定)3回流比保持恒定的间歇精馏,其馏出液的组成在操作过程中逐渐 ;若想保持馏出液组成
2、恒定,则须不断使回流比 。(增大、减小、不变、不确定)4. 萃取精馏的基本原理是:在原溶液中加入第三组分,以改变原溶液中组分间的 。5完成一分离任务需要的填料层高度为8米,所用填料的理论级当量高度(HETP)为0.5米,若改用板式塔,则完成这一分离任务所需的理论塔板数(包括塔釜)为 。6板式塔操作的异常流动现象主要有 和 。7填料塔 _ 操作。A) 只能用于精馏, B) 只能用于吸收C) 不能用于精馏和吸收, D) 能用于精馏和吸收8在气体流量、气相进、出口组成和液相进口组成不变时,若减少吸收剂用量,则传质推动力将 ,吸收过程的操作线将 平衡线,完成分离任务所需的设备费用将 。9在化学吸收过程
3、中,若化学反应速度减慢,则增强因子 。(增大、减小、不变、不确定)10溶解度很小的气体吸收过程,属于 控制过程。对于该过程,欲强化传质应设法提高 传质系数。11对一定操作条件下的填料塔,填料层高度增大,则HOG ,NOG 。(增加、减少、不变、不确定)12在逆流填料吸收塔中,吸收因子A1时,若填料层高h=,则气液两相将于 达到平衡。(塔顶、塔底、塔内任意截面)13物质透过膜的主要三种方式为:被动传递、促进传递和 。14. 对于不饱和空气,湿球温度_露点温度。 (小于、大于、等于)15物料同不饱和空气接触,_水分一定是不能被干燥的。(结合、自由、平衡)16. 相同的干燥条件下,在恒速干燥阶段,棉
4、布的干燥速率_丝绸的干燥速率。 (小于、大于、等于)17. 用相同初始和终止状态的空气干燥某种物料,空气采用_加热,可使干燥速率比较均匀。(单级、多级、不确定)18. 在干燥过程中,当物料含水量大于平衡含水量时,传质推动力为_。(0, =0, 不确定)19. 三角形坐标描述三元物系时,三角形顶点代表_物系。 (一元、两元、三元、不确定)20. 与原溶剂完全互溶的溶剂_被选为萃取剂。(可以、不可以、不确定)21达到相同的分离要求,多级错流萃取的溶剂用量较单级萃取的溶剂用量_。(少、多、相同)二、完成下列计算(23)1. (18分)在一精馏塔中分离二元混合物,塔顶装有全凝器,塔底为间接蒸汽加热的再
5、沸器,原料流率为1000kmol/h,其组成为0.45(摩尔分数,下同),饱和液体进料,相对挥发度=6.4,塔顶产品组成为0.90,塔顶易挥发组分的回收率为92%,回流比为5,试求:(1)塔两端产品流量;(2)若塔的总板效率为0.5,试用逐板计算法求完成分离任务所需的实际塔板数;(3)计算最小回流比,并说明本题设计时所取回流比在经济上是否合理(在常规范围内)。2.(5分)一精馏塔,塔顶设全凝器,在常压下分离某二元理想物系,采用回流比R=3。今测得塔顶馏出液组成xD=0.985,塔顶第二块板上升气体组成y2=0.974(均为摩尔分数);已知物系的相对挥发度=2.58,第二块板的液相默弗里板效率E
6、mL=0.65,求离开第二块板的液相组成。三、(20分)设计一逆流吸收的填料塔,在常温、常压下用清水吸收空气-丙酮混合气中的丙酮。已知入塔混合气体流率为80 kmol/h,含丙酮5%(摩尔分率),要求吸收率为95%。该塔塔径为0.8m, 操作条件下的平衡关系为ye=2.0x,气相总体积传质系数Kya=150 kmol/m3h,出塔吸收液的饱和度为70%。试求:(1)用水量为多少,kg/h;(2)用水量是最小用水量的多少倍;(3)所需填料层高度,m;(4)定性分析若塔的操作温度升高,其他条件不变,则出塔气体组成y2如何变化?为达到相同的回收率,应采取什么措施。四(7分)以纯溶剂S从A、B混合液中
7、萃取A,已知原料液质量200 kg,含A 40%,经单级萃取后,完全脱除溶剂的萃余液中含A 10%(以上为质量百分数)。试求:(1) 所需溶剂用量;(2) 萃余相的质量和组成;(3) 完全脱除溶剂后,萃余液的量。五(10分)用一常压气流干燥器干燥某种物料,要求其干基含水量从X1=0.14kg水/kg绝干物料降到X2=0.04 kg水/kg绝干物料,干燥器的生产能力为2000kg/h(以绝干产品计);空气进入干燥器时湿含量为0.005kg水/kg干空气,温度为120OC,空气出干燥器时湿含量为0.035kg水/kg干空气,按理想干燥过程计算,试求: (1) 蒸发水分量,(kg/h);(2) 干空气消耗量,(kg干空气/h);(3) 空气出干燥器时的温度,()。 (4) 若系统总压取101.3 kPa,试求干燥器入口处空气中的水汽分压;附:湿比焓的计算式:1