滨州学院2009-2010学年第二学期期末考试试题A答案

滨州学院2008-2009学年第二学期期末考试应用化工技术专业(专)2007级《化工原理Ⅲ2》试卷（A）答案及评分标准(答案一律写在答题纸上，在本试卷上做答无效)一、填空(每空1分，共36分)1．如果板式塔设计不合理或操作不当，可能产生严重漏液、严重泡沫夹带及液泛等不正常现象，使塔无法工作。2．单向扩散中飘流因子1。漂流因数可表示为BMPP，它反映由于总体流动使传质速率比单纯分子扩散增加的比率。3．压力减小,温度升高,将有利于解吸的进行；吸收因素A=L/mV。5．生产能力、塔板效率、操作弹性、塔板压降6．减小、增大、减小、增大。7．部分冷凝、部分汽化、大。8．气膜；100%；易；P/PBM；由于总体流动使传质速率比单纯分子扩散增加的比率。9．传质单元高度、传质单元数。1．厢式干燥器、带式干燥器、气流干燥器、沸腾床干燥器、转筒干燥器、喷雾干燥器、滚筒干燥器。2．非吸湿毛细管物料、吸湿多空物料、胶体物料3．传导、对流、辐射12．对流扩散三、简答1、恒摩尔流假定的主要内容是什么？简要说明其成立的条件。答：恒摩尔流假定的主要内容是：精馏段每块塔板上升的蒸气摩尔流量彼此相等，下降的液体流量也各自相等；同理，提馏段亦然。即：精馏段：L1＝L2＝L3＝…＝Ln＝L；V1＝V2＝V3＝…＝Vn＝V提馏段：L’1＝L2＝L’3＝…＝L’n＝L’；V’1＝V’2＝V’3＝…＝V’n＝V’且L≠L’，V≠V’。恒摩尔流假定成立的条件：⑴各组分的摩尔气化焓相等；⑵气液接触时因温度不同而交换的热量可以忽略；⑶塔设备保温良好，热损失可以忽略不计。1．恒摩尔流假设必须满足的条件是：①各组分的摩尔汽化潜热相等；②气液接触时因温度不同而交换的显热可以忽略；③塔设备保温良好,热损失可也忽略.1．在实际生产中,引入精馏塔内的原料可能有五种不同热状况，分别是什么？①低于泡点的冷液体；②泡点下的饱和液体；③气液混合物；④饱和蒸气；⑤过热蒸气。1．吸收操作的用途：(1)制取产品(2)分离混合气体(3)气体净化四、计算(44分)1．解：连续操作的解吸塔：L'=40T/h，X1=8×10-5，X2=2×10-6，Y2=0.001，V=20Vmin，E=1.6×105KN/m2，P=100KN/m2，KXa=800kmol/m2.hm=E/P，即m=1600液相按纯水计算，即L'=4×10000/18=2222kmol/h(1)Vmin=2222×(8×10-5-2×10-6)/(1600×8×10-5-0.001)=1.365kmol/hV=20Vmin=27.3kmol/hVh=27.3×22.4×(273+25)/273×(101.3/100)(1+0.001)=677m3/h(2)Z=NOL×HOLHOL=L/(KXaΩ)=8000/(18×800)=0.556mNOL=(X1-X2)/ΔXmY1=0.001+2222×(8×10-5-2×10-6)/27.3=7.35×10-3ΔX1=X1-Y1/m=8×10-5-7.35×10-3/1600=7.54×10-5同理ΔX2=X2-Y2/m=1.375×10-6ΔXm=(ΔX1-ΔX2)/ln(ΔX1/ΔX2)=7.403×10-5/4.004=1.848×10-5于是NOL=(8×10-5-2×10-6)/(1.848×10-5)=4.22∴Z=4.22×0.556=2.346m2、解：（1）由题意:q=2/3y=2.5x/(1+1.5x)(平衡方程)(1)y=[q/(q-1)]x-xF/(q-1)=-2x+1.32(2)联解两方程求进塔汽-液组成分别为yq=0.59,xq=0.365（2）Rmin=(xD-yq)/(yq-xq)=(0.96-0.59)/(0.59-0.365)=1.64R=1.5Rmin=2.46精馏段操作线方程为y=0.71x+0.277由y1=xD及平衡方程求x1即有0.96=2.5x1/(1+1.5x1)求得x1=0.906由操作线方程:y2=0.71x1+0.277=0.923．解：xF=0.3，xD=0.99，q=1，R=1.5Rmin，加料板上液相组成等于xF，加料板温度下P0A=178.7kPa。求从上一板流入加料板的X。由精馏线方程：y=[R/(R+1)]x+xD/(R+1)式中：xD=0.99，yF=ＫxF=(P0A/P)xF=(178.7/101.3)×0.3=0.529X为待求。Rmin=(XD-yq)/(yq-Xq)=(0.99-0.529)/(0.529-0.3)=2.013R=1.5×2.013=3.02∴0.529=0.7512X+0.2463X=(0.529-0.2463)/0.7512=0.3763