传质与分离工程模拟试题200709-1

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1、传质与分离工程期末试题试卷号：2002－6班级____________姓名________________学号_______________总分题号一二三四五分数3010202020本试题共五大题，共页一、选择填空题（30分）1、（5分）精馏操作分离的依据是组分间的相对挥发度的差异。扩散系数D表征物质的扩散能力大小，当温度升高时，气体扩散系数D_增大，液体扩散系数D_增大_；当压强增大，气体扩散系数D下降，液体扩散系数D_基本不变_。2、（2分）某二元理想溶液用精馏方法分离，在设计中，若产品浓度为xD,xW，进料xf的条件不变，提高进料液的温度，最小回流比将：（A）A增大;B减少;C不变

2、;D无法确定3、（2分）连续精馏设计中，当塔顶采用全凝器，泡点回流时，为完成分离任务所需理论板数为NT1，若塔顶采用分凝器，回流比不变，则完成同样的分离任务所需的理论板数为NT2。试比较（C）（2分）A.NT1NT2D.判断依据不足4、（2分）某吸收过程，气膜传质系数ky=5×10-6kmoL/m2.h，液膜传质系数kx=8×10-6kmoL/m2.h，则该过程为：（C）A,液膜控制；B,气膜控制；C,判断依据不足；D,气膜阻力和液膜阻力相差不大。5、（4分）对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统A、B，在同样条件下，A系统中溶质的溶解度比B系统高，则

3、A系统亨利系数EA____小于___EB，气液平衡常数mA__小于____mB。6、（2分）下面有2、关物料干燥的论述中，（A，C）是正确的。A．平衡水分必是结合水分。B．结合水分必定是平衡水分C．物料的平衡水分随空气的相对湿度增大而增大。D．物料的临界含水量与物料的性质有关，与物料的大小及物料的厚度无关。7、（3分）对于饱和湿空气，其干球温度t，湿球温度tw，绝热饱和温度tas，露点温度td的关系是t____＝____tw___＝_____tas___＝___td。8、（3分）一定湿度的气体，总压增大时，露点温度td_____增大_;而当气体的温度升高时，则td____不变__,相对湿

4、度__减少（2分）9、（2）一吸湿性物料和一非吸湿性物料，具有相同的干燥面积，在相同的干燥条件下进行干燥。前者在恒速段的干燥速率为UA，后者在恒速段的干燥速率为UB，则UA_____C_____UB.4A．大于；B.小于;C.等于D.无法确定1、（5分）（1〕操作中的填料吸收塔，发现塔的压力降急剧升高，此时塔内发生了___液泛___现象。（2〕板式塔的塔板上设置出口堰的作用是保证塔板上有一定高度的液层并使液流在板上能均匀流动。二、问答题，（每题5分，共10分）1、试分析操作压力对精馏分离过程的影响？一般如何确定精馏塔的操作压强。降低操作压力会使组分间的相对挥发度增大，在塔板数相同的情况下

5、，回流比一定时，增大精馏的分离程度。或在分离任务一定时，降低回流比，达到节能的目的。对某些塔顶产品为低沸点的物系，常采用加压精馏，提高其冷凝温度。对于高沸点的物系，常采用减压精馏，以降低操作温度。2、画出板式塔的负荷性能图，并在图中表明每条曲线的名称。三、（20分）一逆流吸收塔内，用清水吸收空气中所含二氧化碳气体（二氧化碳分子量为44），已知塔填料层高度为2米，在操作条件下，系统压强为101.3kPa，温度保持35℃恒定，入塔气中二氧化碳浓度为8%(体积),回收率95%。单位塔截面上的混合气流量为23.18kmoL/m2.h，单位塔截面上水的流量为47.78kmoL/m2.h，平衡关系Y

6、*=1.1X，KGa与气相质量流速0.7次方成正比，与液相质量流速关系不大。试求在塔径保持不变的情况下，(1)当操作压强增大1.5倍，要保持出塔气中二氧化碳浓度不变，填料层高度应如何调整？(2)当气体流量增大1倍，要保持出塔气中二氧化碳浓度不变，填料层高度应如何调整？解：(1)Y1=0.08/(1-0.08)=0.087Y2=Y1(1-j),Y2=0.00435M=29*0.92+44*0.08=30.2kg/kmoL(V/Ω)=23.18(1-0.08)=21.32kmoL/m2.h(L/Ω)=47.78kmoL/m2.hS=mV/L=1.1*21.32/47.78=0.49HOG=Z

7、/NOG=0.43m(1)P’=2.5Pm’=mP/P’=1.1/2.5=0.44S’=m’V/L=0.196N’OG=0.433.47HOG=V/KYª.Ω=V/KGªP.ΩH’OG=HOG(P/P’)=0.172Z’=H’OG×N’OG=0.597ΔZ=Z’-Z=-1.4m(2)V’=2VS’=0.98N’OG=16.1KGª∝V0.7K’Gª∝KGª(V’/V)0.7=KGª20.7H’OG=V’/K’Yª.Ω=V’/K’Gª