《化工原理下》期中试卷答案(11化工)

本试卷共6页第1页本试卷共6页第2页1.吸收塔的填料高度计算中，NOG反映吸收的难易程度。2.在气体流量、气相进出口组成和液相进出口组成不变条件下，若减少吸收剂用量，则操作线将靠近平衡线，传质推动力将减小，若吸收剂用量减至最小吸收剂用量时，意味着完成吸收任务需要的填料高度为无穷高。3.精馏设计中，当回流比增大时所需理论板数减小增大、减小），同时蒸馏釜中所需加热蒸汽消耗量增大（增大、减小），塔顶冷凝器中冷却介质消耗量增大（增大、减小）。4.在精馏塔设计中，进料温度越高，进料状态参数q越小，完成相同的生产任务需要的理论板数越多，塔底再沸器的热负荷越小。5要分离乙醇-水共沸物，用恒沸精馏，所加入的第三组分为苯塔底的产物为无水乙醇。6.在常压操作中，xA=0.2(摩尔分数，下同)的溶液与yA=0.15的气体接触，已知m=2.0，此时将发生解析过程。7.操作中的精馏塔，如果进料状态为泡点进料，进料组成为含轻组分0.4（摩尔分数）则q线方程为：x=0.4。8.某二元混合物，进料量为100kmol/h，xF=0.6，要求塔顶产量为60kmol/h，则塔顶组成xD最大为100%。9.设计时，用纯水逆流吸收有害气体，平衡关系为Y=2X，入塔Y1=0.09，液气比（qn,l/qn,v）=3，则出塔气体浓度最低可降至0，若采用（qn,l/qn,v）=1.5，则出塔气体浓度最低可降至0.225。10.提馏塔的进料是在塔顶，与精馏塔相比只有提馏段。11.吸收速率方程中，KY是以Y-Y*为推动力的气相总吸收系数，其单位是kmol/m2s推动力。1.在精馏操作中，进料温度不同，会影响_____B______。A.塔顶冷凝器热负荷B.塔底再沸器热负荷C.两者都影响2.某含乙醇12.5%（质量分数）的乙醇水溶液，其所含乙醇的摩尔比为（B）。A.0.143B.0.0559C0.0502D.0.05293.填料塔的正常操作区域为A。A.载液区B.液泛区C恒持液量区D任何区域4.某二元混合物，其中A为易挥发组分，液相组成xA=0.4，相应的泡点为t1，气相组成为yA=0.4，相应的露点组成为t2，则D。At1=t2Bt1t2Ct1t2D不能判断5.二元理想混合液用精馏塔分离，规定产品浓度xD\xW,若进料为xF1最小回流比为Rm1；若进料为xF2时，最小回流比为Rm1现xF1小于xF2，则B。A．Rm1Rm2BRm1Rm2CRm1=Rm26.某一物系，总压一定，三个温度下的亨利系数分别用E1E2E3表示，如果E1E2E3，则对应的温度顺序为：AA.t1t2t3B.t1t2t3C.不定7.气体中的扩散系数DAB与T的关系为（D）。A.DAB与T的1.0次方成正比B.DAB与T的2.0次方成正比C.DAB与T的0.5次方成正比D.DAB与T的1.75次方成正比8.若c*-c近似等于ci–c，则该过程为A控制。A.液膜控制B.气膜阻力和液膜阻力相差不大C.不确定9.某二元混合物，=3，全回流条件下xn=0.3，所涉及的板均为理论版，则yn-1=DA0.9B0.3C0.854D0.79410.在气体处理量一定时，减少吸收剂用量，则吸收推动力为C。A.增大B.不变C减小D不确定11.若精馏段操作线方程为y=0.75x+0.3，你认为：B。A.可能B.不可能本试卷共6页第3页本试卷共6页第4页12已知q=1.1，则加料中液体量与总加料量之比为C。A1.1:1B1:1.1C1:1D0.1:11.对操作中的精馏塔（N一定）和塔顶采出率一定，改变操作条件（如减小P、增大R、减小q、增大xF），分析对xD,xW的影响。分析：增大R，xD增大,xW减小减小P，xD增大,xW减小减小q，xD减小,xW增大增大xF，xD增大,xW增大1.在逆流操作的吸收塔中，于100Kpa、25℃下用清水吸收混合气中的2CO，惰性气体处理量为13Kmol/h，将其浓度由8%降至2%（体积），操作条件下*1600YX，30.003/()YaKkmolms，已经塔径为0.6m.若取吸收剂用量为最小用量的1.3倍，试计求：（1）水用量（6分）（2）吸收塔操作线方程（2分）（3）填料层高度（4分）解：（1）1110.080.087110.08yYy2220.020.0204110.02yYy5110.087*5.43101600YXm,V124,Lmin*512130.0870.0204kmolh1.610kmolh5.43100nnqYYqXX44,L1.6101.3kgh2.0810kghmq（2）(3)填料层高度n,VOG2Y13/3600m4.25m0.0030.7850.6qHKa,V511224,L130.0870.020404.18102.0810nnqXYYXq5111*0.08716004.18100.02YYY222*0.0204160000.0204YYY12m120.020.02040.02020.02lnln0.0204YYYYY12OGm0.0870.02043.30.0202YYNY3.34.2514.03OGOGZHNm2.某精馏塔用于分离苯-甲苯混合液,进料量F＝30kmol/h，其中苯的摩尔分率xF=0.5。进料为汽液混合物，汽液比为2：3，要求塔顶、塔底产品中苯的摩尔分率分别为xD=0.95，xW=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=2.45。试求：(1)塔顶、塔底的产品量（4分）；(2)最小回流比Rmin（4分）(3)精馏段和提馏段操作线方程（4分）；(4)若塔顶设全凝器，各塔板可视为理论板，求离开第二块板（自塔顶向下数）蒸汽和液体的组成（4分）。解：（1）（2）得分评卷人四、计算题（共44分）1,,1,,XqqYXqqYVnLnVnLn16000.0204YXWnDnFnqqq,,,WWnDDnFFnxqxqxq,,,,14.12/nDqkmolh,15.88/nWqkmolhminmin1DqDqxyRRxx本试卷共6页第5页本试卷共6页第6页因为进料为汽液比为2：3，则则q线方程：y=1.25-1.5x平衡线方程：联立上述两方程：（3）精馏段操作线方程：提馏段操作线方程：（4）由平衡线方程可求:由精馏段操作线方程：可求由平衡线方程可求:3.在连续操作的精馏塔中分离两组分理想溶液。原料液流量为50kmol/h，要求馏出液中易挥发组分的收率为94％。已知精馏段操作线方程为y=0.75x+0.238；q线方程为y=2-3x。试求（1）操作回流比及馏出液组成（4分）；（2）进料热状况参数及原料的总组成（4分）；（3）两操作线交点的坐标值xq及yq（4分）；（4）提馏段操作线方程（4分）。解:解：（1）操作回流比及馏出液组成由题给条件，得75.01RR及238.01DRx解得R=3，xD=0.952（2）进料热状况参数及原料液组成由于31qq及21Fqx解得q=0.75（气液混合进料），xF=0.5（3）两操作线交点的坐标值xq及yq联立操作线及q线两方程，即238.075.0xy23yx解得xq=0.4699及yq=0.5903（4）提馏段操作线方程其一般表达式为WV,W,V,L,xqqxqqynnnn式中有关参数计算如下kmol/h6824kmol/h95205050940DFF,AD,....xxqqnnkmol/h3225kmol/h682450D,F,W,..qqqnnn059203225505094011W,FF,AW....qxqxnnkmol/h54111kmol/h5075068243F,D,L,...qqRqqnnnkmol/h2286kmol/h322554111W,L,V...qqqnn,n则111.5425.320.05921.2940.0173986.2286.22yxx0.6q2.451(1)11.45xxyxx0.412qx0.632qyminmin1DqDqxyRRxxmin1.445R1.51.4452.17R110.680.311nnDRyxxxRR1.4850.04847yx10.95Dyx10.866x20.906y20.797x