化工环境 化工原理 下

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1、《化工原理下》期末试卷专业班级化学工程与工艺、环境工程学号姓名开课系室化学工程系考试日期一、填空选择题（每空1分，共30分）⒈漂流因子可表示为，它反映。单向扩散中漂流因子1，等分子反向扩散中漂流因子1。(>、<、=)⒉蒸馏的依据是；吸收的依据是。⒊气体吸收时，吸收因数为A，塔底、塔顶的传质推动力分别为(Δy)b和(Δy)a，则：A=1时，(Δy)a(Δy)b；A>1时，(Δy)a(Δy)b。(>、<、=)⒋当气体溶解度很大时，吸收过程受膜控制，此时传质阻力大部分集中在相中，此时可以认为气相总传质系数KGkG（填>，<或=）。⒌恒摩尔流假定的内容包括，；其成立的条件是　

2、、、。⒍完成某分离任务需理论板数为N=7（包括再沸器），若ET=50%，则塔内需实际板数为层。⒎某两组分物系的精馏过程，其相对挥发度α＝3，对第n、n-1两层理论板，在全回流条件下，已知xn＝0.3，则yn-1＝。⒏萃取操作选择萃取剂的原则为：；；（写出三条）。⒐一块完整的塔盘可以分为、、、安定区和无效区五个区域。⒑写出三种常见的填料名称、和。⒒塔板负荷性能图由五条线组成，分别是：气相负荷上限线、、过量漏液线、　线和线。二、问答题（每题5分，共15分）⒈操作中的精馏塔，保持F、xF、q、D不变，而使V’减小，此时塔顶产品浓度xD、塔底产品浓度xW将如何变化？试作定性分

3、析。⒉萃取中分配系数k及选择性系数β的定义是什么？k=1及β=1两种情况下萃取操作能否进行？⒊在板式塔中若减少塔板的开孔率，分析说明塔板负荷性能图中漏液线如何移动？三、计算题（共55分）：⒈（20分）某逆流吸收塔，用纯溶剂吸收混合气体中的可溶组分。气体入塔浓度为0.01（摩尔分率，下同），回收率为0.9。平衡关系为Y=2X，且知L/V=1.2(L/V)min，气相传质单元高度HOG=0.9m。试求：⑴操作液气比L/V；（7分）⑵所需塔的填料层高度Z，m；（7分）⑶若该塔操作时，因解吸不良导致入塔溶剂组成xa’=0.0005，其他入塔条件不变，则回收率又为多少？（6分）

4、⒉（20分）在一连续精馏塔中分离某理想二元混合物，已知原料液进料量为100kmol/h，轻组分含量为0.5(摩尔分率，下同)，泡点进料，塔顶馏出液量为50kmol/h，要求塔顶产品中含轻组分0.96，已知物系的相对挥发度为2.1，操作回流比是最小回流比的1.5倍，塔顶为全凝器，泡点回流，恒摩尔流假定成立。试求：⑴塔釜残液组成；（3分）⑵最小回流比Rmin；（5分）⑶离开第二块塔板的气相组成x2；（7分）⑷若经过精馏段第n块实际板的液相组成变化（）为0.01，求经过该板的气相组成的最大变化量。已知每层塔板的气相默弗里板效率为0.5。（5分）⒊（15分）用纯萃取剂S对10

5、0kg溶质A含量为0.5(质量分率，下同)的AB二元混合液进行单级萃取，体系的溶解度曲线及辅助曲线如图所示，若要求萃余相中溶质A的含量为0.1，试求：⑴萃取剂用量及萃取液、萃余液组成；（8分）⑵若要使萃取液中溶质A的含量最高，试确定所需溶剂S的用量。（7分）《化工原理下》期末试题答案专业班级化学工程与工艺、环境工程开课系室化学工程系考试日期一、填空选择题（每空1分，共30分）⒈__P/PBm___，_总体流动对传质速率的影响__，__>__1，__=__1⒉依据液体混合物中各组分沸点/蒸气压/挥发性的差异而将各组分分离开来；依照气体混合物中各组分在溶剂中的溶解度不同而

6、将各组分分离开来。⒊，(Δy)a_＝__(Δy)b；(Δy)a　<__(Δy)b⒋气　膜控制，气相中，KG＝kG⒌恒摩尔溢流，恒摩尔汽化；各组分的摩尔汽化潜热相等、各组分由于温度不同而交换的显热可以忽略、热损失忽略不计⒍　12　层⒎yn-1＝　0.794　⒏选择性系数β比较大；易于与被萃取物分离；易于寻找，价格便宜⒐受液区、鼓泡区、溢流区⒑　拉西环、鲍尔环和栅板填料⒒液泛线、　液相负荷上限　线和　液相负荷下限　线二、问答题（共15分）：⒈答：由V’=(R+1)D+(q-1)F可知，其他条件不变，当V’减小时，则回流比R减小，于是精馏段操作线斜率减小，及精馏段操作线将靠

7、近平衡线，使精馏段分离能力下降，而板数一定，故xD将下降；而由全塔物平：FxF=DxD+WxW，可知，其他条件不变，若xD减小，则xW增大。⒉答：分配系数k：一定温度下，溶质组分A在平衡的E相与R相中的组成之比，即：kA=yA/xa；选择性系数β：k=1时萃取操作可以进行，而β=1使萃取操作不能进行。⒊答：若减少开孔率，漏液线将向下移动。三、计算题（共55分）⒈（20分）解：⑴已知则：（1分）由（2分）（3分）（1分）⑵（2分）（3分）（2分）⑶若，则（1分）此时S不变，HOG不变、Z不变，则NOG不变，所以不变，即：（2分）解得：，（3分）⒉（20