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1、2007-2008学年第二学期 2006级 化学工程与工艺专业 化工原理 B卷 参考答案及评分标准一、填空题（每空1分，共20分）1. 难溶 2. 空气的湿球温度 3. 容易分离 4. 塔顶有液相回流 塔底有上升蒸气5. 0 yn+1xn 6. 气相 液相 吸收 7. 化学吸收 8. 液相侧的传质阻力 9. 增高 降低 10. 气液相摩尔流量近似不变 按等温吸收过程处理 11. 厢式干燥器 气流干燥器 流化床干燥器（或沸腾床干燥器） 或喷雾干燥器二、单项选择题（每小题2分，共20分）1. B） 2. C） 3. C） 4. D） 5. A）6. B） 7. D） 8. B） 9. B） 10.
2、 C）三、简答题（每小题5分，共15分）1. 简单蒸馏是一次部分气化与部分冷凝（1.5分），只能用于混合物的初步分离（1分）。而精馏则是多次部分气化与部分冷凝（1.5分），可以得到高纯度的产物（1分）。2. 从质量传递的角度看，吸收过程可以看作由三个步骤组成：（1） 溶质从气相主体传递到气-液相界面，即气相内的物质传递；（1.7分）（2） 溶质在相界面上的溶解，由气相转入液相，即界面上发生的溶质溶解过程；（1.6分）（3） 溶质从相界面传递到液相主体，即液相内的物质传递。（1.7分）3.自由水分和平衡水分的划分依据的是平衡含水量（1分），湿物料中大于平衡含水量，有可能被湿空气干燥除去的那部分水
3、分为自由水分。等于或小于平衡含水量，无法用相应空气所干燥的那部分水分为平衡水分。自由水分和平衡水分的划分除与物料有关外，还决定于空气的状态（1.5分）。结合水和非结合水的划分依据是固、液结合力的强弱（1分），借物理化学力与固体结合的水分为结合水分，固、液间结合力较强。而只是机械地附着于固体表面或颗粒堆积层中的大空隙中的水分为非结合水分，固、液间结合力较弱。结合水和非结合水的划分仅决定于固体物料本身的性质，与空气状态无关（1.5分）。 四、蒸馏计算题（共20分） 1、 （10分）解：由精馏段操作线方程 知， 2分 ，解得 R = 2.61 1分 ，解得 xD = 0.949 1分 将提馏段操作线
4、方程与对角线方程 y = x 联立 解得 x = 0.0748，即 xw = 0.0748 2分 因是露点进料，q = 0，q线水平，两操作线交点的纵坐标即是进料浓度， 2分 将两操作线方程联立 解得y = 0.649，即zF = 0.649 2分回流比是2.61，馏出液、釜残液和原料液的组成分别为0.949、 0.0748和0.649。2、（10分）解：已知xn-10.41，xn0.28，全回流条件下yn+1xn0.28，ynxn-10.41 2分第n块实际塔板的气相默弗里效率为 1分第n块实际塔板的液相默弗里效率为 1分又 2分 2分所以 1分 1分 五、气体吸收计算题（15分）解：（1）
5、丙酮的回收量和回收率根据pVnRT，qnGpV/RT1013001800/（8314298）73.6kmol/h 1分已知y10.05，y20.00263回收量73.6（y1-y2）73.6（0.05-0.00263）3.49kmol/h 1分回收率（y1-y2）/y1（0.05-0.00263）/0.0594.7 1分（2）操作液气比和吸收剂用量已知x10.0198，x20，根据全塔物料衡算，操作液气比， 1分吸收剂用量 1分（3）气相总体积传质系数y1y1-mx10.05-20.01980.0104 1分y2y2-mx20.00263-200.00263 1分 1分hHOGNOG8.38（
6、G/Kya） 1分Kya8.38G/h已知h6m，依据题意，GqnG/（0.78512）73.6/（0.78512）93.76kmol/（m2h） 1分Kya8.38G/h8.3893.76/6130.9 kmol/（m3h） 1分（4）由于吸收因子AL/mG2.4/21.21， 1分如果填料层为无限高，塔顶出现平衡， 1分此时出塔气体的极限浓度为y2mx20 1分依据全塔物料衡算，出塔液体的极限浓度为 1分六、干燥计算题（共10分）解：（1）水分蒸发量已知w10.4，w20.05，qm12000kg/h0.556kg/s水分蒸发量 2分（2）干空气消耗量已知H0H10.009， 1分理想干燥过程，在干燥器中空气焓恒定，I1I2 1分1.01t1+（2490+1.88t1）H11.01t2+（2490+1.88t2）H2将t1120，t240代入上式，1.01120+（2490+1.88120）0.0091.0140+（2490+1.8840）H2解得H20.041 kg水/kg干空气 1分干空气消耗量 2分（3）干燥产品量qm2qm1-qmW0.556-0.2050.351 kg/s 1分（4）风机的风量新鲜空气的湿比体积 1分新鲜空气的体积流量为qvqmLH6.410.8425.40m3/s 1分
