长沙理工大学考试试卷(下册3)

长沙理工大学考试试卷………………………………………………………….…………………………….………………………...试卷编号3拟题教研室（或老师）签名应化与化工教研室教研室主任签名………………………………………………………….…………………………….………………………...课程名称（含档次）化工原理A（二）课程代号0811020专业化工、轻工、应化、环工层次（本、专）本科考试方式（开、闭卷）闭卷一、填空题（每空1分，共20分）1、均相物系的分离条件是必须造成一个两相物系，然后依物系中不同组分间某种物性的差异，使其中某个组分从一相转向另一相转移，以达到分离的目的。2、相对挥发度α值的大小是用来判断某混合液是否能用蒸馏方法分离以及分离的难易程度。3、所谓理论板是指离开这种板的气液两相组成互成平衡。4、回流比是保证精馏塔连续操作的必要条件之一，且回流比是影响精馏操作的操作费用和设备费用的重要因素。5、气体在液体中的溶解度表明在一定条件下吸湿过程可能达到的极限程度。6、塔设备是能够实现蒸馏和吸收两种分离操作的气液传质设备。7、相对湿度百分数Ф值可用来判断湿空气能否作为干燥介质，Ф值越小，说明吸湿能力越大。8、在多效蒸发流程中，平流加料流程适用易结晶物系。如NaCL水溶液。9、无论是哪一种类型的干燥速率曲线，都将干燥过程明显地划分为恒速干燥阶段阶段和降速干燥阶段阶段。10、临界含水量随物料的性质、厚度及干燥速率不同而异。二、选择题（每题1分，共10分）1、为了在某固定空间造成充分的自然对流，有下面两种说法：1）加热器应置于该空间的上部；2）冷凝器应置于该空间的下部。正确的结论应该是（B）A.这两种说法都对；B.这两种说法都不对；C.第一种说法对，第二种说法错；D.第二种说法对，第一种说法错。2、确定换热器总传热系数K的方法有（BCD）。A.查样本书；B.经验估算；C.公式计算；D.实验测定。3、下列换热器中属于间壁换热器的有（ABCD）。A.蛇管式；B.螺旋板式；C.板翅式；D.夹套式。4、当气体量一定时，下列判断哪些是正确的？（ACDE）A.液体量过大引起漏液；B.液体量过大引起雾沫假带；C.液体量过大引起汽泡夹带；D.液体量过大引起液泛；E.液体量过大使板效率降低第1页（共3页）长沙理工大学考试试卷5、低浓度逆流吸收操作中，若其他条件不变，仅增加入塔气体浓度Y1，则：出塔气体浓度Y2将；（A）出塔液体浓度X1将。（A）A.增大；B.减小；C.不变；D.不确定。6、物质的导热系数与其（ACD）有关。A.组成；B.颜色；C.温度；D.密度。7、下述分离过程哪一种不属于传质分离（D）A.萃取分离；B.吸收分离；C.结晶分离；D离心分离。8、下述说法中错误的是（B）。A.溶解度系数H值很大，为易溶气体；B.亨利系数E值很大，为易溶气体；C.亨利系数E值很大，为难溶气体；D.相平衡常数m很大，为难溶气体。9、属于热风对流干燥器的是（ABC）。A.厢式干燥器；B.沸腾床干燥器；C.气流式干燥器；D.滚筒式干燥器。10、对干燥器的主要要求有（ABD）。A.能保证干燥产品的质量要求；B.干燥速率快，干燥时间短；C.湿物料含水量要低；D.操作控制方便，劳动条件好。三、判断题（每题1分，共10分）（对的打√，错的打×）1、平衡蒸馏又称为闪蒸。（√）2、转子流量计能耗小，加工方便，可耐高温高压。（×）3、精馏段操作线方程y＝0.65x＋0.4是绝不可能的。（√）4、液体的粘度随温度升高而减小，气体的粘度随温度升高而增大。（√）5、传热过程中当两侧流体的对流传热膜系数都较大时，影响传热过程的将是污垢热阻。（√）6、板式塔的效率表示方法有总板效率。（×）7、填料塔内填料层的高度就是该塔的实际高度。（×）8、干燥是传热和传质相结合的操作，干燥速率由传热速率和传质速率共同控制。（√）9、喷雾干燥器的操作压力可以是负压。（×）10、根据双膜理论，两相间的传质阻力主要集中在相界面两侧的液膜和气膜中。（√）四、问答题（每题5分，共15分）1、试分析精馏塔理论板数图解法和逐板计算法的不同和相同处。2、对流传质与涡流扩散有何不同？3、在选择吸收剂时，应注意考虑哪几个问题？第2页（共3页）长沙理工大学考试试卷五、计算题（共45分，每小题15分）1、用一连续精馏塔分离甲醇和水的混合物。已知原料中甲醇的摩尔分率为0.35（以下均为摩尔分率），进料量为100kmol/h，泡点进料。塔顶馏出液中甲醇含量为0.95，塔底产品中甲醇浓度为0.04。操作回流比为1.5，泡点回流，间接蒸汽加热。用作图法求完成分离任务所需的理论塔板数，并计算甲醇的回收率和塔釜蒸发量。2、欲将某种非多孔性的固体物料在恒定干燥条件下进行间歇干燥。空气平行吹过物料表面，空气速度为1m/s。每个周期生产能力为1000kg(干物料)，干燥面积共55m2。如果开始时干燥速度为3.06×10－4kg（水）/（m2·s），试估计：将此物料从0.15kg（水）/kg（干物料）干燥到0.005kg（水）/kg（干物料）时需要多少时间？（已知：临界水分为0.125kg（水）/kg（干物料），平衡水分近似等于零，并假设降速阶段的干燥速度曲线是直线。）3、某填料塔用水吸收混合气中丙酮蒸汽。混合气流速为V=16kol/)(2mh，操作压力P=101.3kPa。已知容积传质系数)/(6.643mhkmolaky，)/(6.163mhkmolakL，相平衡关系为AAcp62.4（式中气相分压Ap的单位是kPa，平衡浓度单位是3/mkmol）。求：（1）容积总传质系数aKy及传质单元高度OGH；（2）液相阻力占总传质阻力的百分数。第3页（共3页）长沙理工大学试卷标准答案课程名称：化工原理A（二）试卷编号：3一、填空题（每空1分，共20分）1、两相；不同组分间某种物性；某个组分从一相转向另一相转移。2、蒸馏；难易。3、互成平衡。4、必要条件；操作费用；设备费用。5、极限。6、蒸馏；吸收7、湿空气能否作为干燥介质；吸湿能力。8、易结晶；NaCL。9、恒速干燥阶段；降速干燥阶段。二、选择题（每题1分，共10分）1.（B）2.（B、C、D）3.（A、B、C、D）4.（B、C、D、E）5.（A、A）6.（A、C、D）7.（D）8.（B）9.（A、B、C）10.（A、B、D）三、判断题（每题1分，共10分）（对的打√，错的打×）1.（ν）2.（χ）3.（ν）4.（ν）5.（ν）6.（χ）7.（χ）8.（ν）9.（χ）10.（ν）四、问答题（每题5分，共15分）1、试分析精馏塔理论板数图解法和逐板计算法的不同和相同处。答：逐板计算法是求算理论板层数的基本方法，计算结果准确，并且可同时求得各层塔板上的气液组成。但该法比较繁琐，尤其当理论板层数较多时更甚，故一般在两组分精馏计算中较少采用。图解法求理论板层数的基本原理与逐板计算法完全相同，只不过是用平衡曲线和操作线分别代替平衡方程和操作线方程，用简便的图解法代替繁杂的计算而已。但图解法准确性较差，但因其简便，目前在两组分精馏计算中仍被广泛使用。2对流传质与涡流扩散有何不同？答：涡流扩散与分子扩散相对应，前者是指由于流体质点的旋涡或湍动，而形成的质量传递过程，后者是指由于流体分子的无规则热运动（分子的基本属性），而形成的质量传递过程。而对流传质则是流体与固体壁面间或两个有限互溶的流体间的传质过程的统称，其中包括了分子扩散和涡流扩散。3、在选择吸收剂时，应注意考虑哪几个问题？答：1）溶解度吸收剂对于溶质组分应具有较大的溶解度；2）选择性吸收剂要对溶质组分有良好的吸收能力的同时，对混合气体中的气体组分却基本上不吸收或吸收甚微；3）挥发度操作温度下吸收剂的蒸气压要低；4）粘性操作温度下吸收剂的粘度要低；5）所选用的吸收剂应尽可能无毒、无腐蚀性、不易燃、价廉易得、并具有化学稳定性。第1页（共3页）长沙理工大学试卷标准答案课程名称：化工原理试卷编号：五、计算题（共45分）1、解：甲醇回收率xxxxxxfwDDwf0350040950950040359246%.......在x～y图上作出平衡曲线。精馏线截距为xRD1095151038...由(0.95，0.95)和(0，0.38)作出精馏线由q=1和(0.35，0.35)作出q线连接(xw，xw)和q线与精馏线的交点得提馏线，作图得理论板数NT=7块，加料位置为第5块理论板。DFxxxxfwDw1000350040950043407.....kmol/h∵q=1－0=,故VVRD1151340785175...kmol/h2、解：恒速阶段（)125.015.0()(1cXX所需的时间为，sXXSUGtccc341110485.11006.355)125.015.0(1000)(降速阶段（2XXc）所需的时间为，sXXSUXGtcccc4422103907.2005.0125.0ln1006.355125.01000ln总时间为h05.71054.2421sttt第2页（共3页）长沙理工大学试卷标准答案课程名称：化工原理试卷编号：3、解：（1）由亨利定律xHcHcExPMmxyMMMccPHcm0456.03.10162.4/3/6.16mhkmolcackakMMLxkmolmhccakmMMx/1075.26.160456.033akmakaKxyy11=kmolmh/0182.01075.26.641333/9.54mhkmolaKy)(291.09.5416maKVHyOG（1）液相阻力占总阻力的百分数为：%1.15151.00182.01075.2/1/3aKakmyx第3页（共3页）