《化工原理》期末考试试卷及答案.doc

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1、生物系12级生物工程《化工原理》过程考核试卷一、填空题（每空1分，共27分）1．如果板式塔设计不合理或操作不当，可能会产生、及等不正常现象，使塔无法工作。2．对一定操作条件下的填料吸收塔，如将填料层增高一些，则塔的HOG,NOG。3．对流传质理论的主要三个理论是、、。4．表征“三传”的三个类似的定律是：表征动量传递的、表征热量传递的、表征质量传递的。5.压力①温度②将有利于吸收的进行;分析原因：直观来说有利于增加，从传质速率的本质来说，有利于增加。6.若某气体在水中的亨利系数E值很大，说明该气体为气体，吸收操作的用途是分离.7.写出三种常见

2、的填料名称、和。8.扩散通量JA等于传质通量NA的条件是：；气体吸收属于扩散过程，此时JANA（填“＞”、“＜”或“＝”），这是由于对传质速率产生的影响。9.双膜理论的要点是：（１）；（２）。10.气体吸收计算中表示设备（填料）效能高低的一个参量是，而表示传质任务难易程度的一个参量是。二、选择题（每空1分，共10分）1.在吸收塔设计中，当吸收剂用量趋于最小用量时，。(A)回收率趋于最高；(B)吸收推动力趋于最大；(C)操作最为经济；(D)填料层高度趋于无穷大。2.最大吸收率η与____无关。(A)液气比；(B)液体入塔浓度x；(C)相平衡常

3、数m；(D)吸收塔型式3.在填料塔中逆流吸收低浓气体时，若其他操作条件不变，但入塔气量增加，则气体出塔组成y2将 __________ ，液体出塔组成x1将 __________ 。 (A) 变大;(B) 变小;(C) 不变;(D) 不确定4.某一吸收过程，已知气膜吸收传质系数，液膜吸收传质系数，由此可知该过程为______。(A) 液膜控制；(B) 气膜控制；(C) 判断根据不全面；(D) 双膜控制。5.正常操作下的逆流吸收塔，若因某种原因使液体量减少以致液气比小于原定的最小液气比时，下列哪些情况将发生()（Ａ）出塔液体浓度xb增加，回收

4、率增加；Ｂ）出塔气体浓度增加，但xb不变；（Ｃ）出塔气体浓度与出塔液体浓度均增加；（Ｄ）在塔下部将发生解吸现象。6.在填料塔中用清水吸收混合气中ＮＨ3，当水泵发生故障上水量减少时，气相总传质单元数ＮOG（）（Ａ）增加；（Ｂ）减少；（Ｃ）不变。7.填料吸收塔空塔的速度应（）于液泛速度。（Ａ）大；（Ｂ）小；（Ｃ）等。8.通常所讨论的吸收操作中，当吸收剂用量趋于最小用量时，完成一定的分率()。（Ａ）回收率趋向最高；（Ｂ）吸收推动力趋向最大；（Ｃ）操作最为经济；（D）填料层高度趋向无穷大。9.选择吸收设备时，综合考虑吸收率大，阻力小，稳定性好结构简

5、单造价小，一般应选（）（Ａ）填料吸收塔;（Ｂ）板式吸收塔;（Ｃ）喷淋吸收塔10.吸收速率主要决定于通过双膜的扩散速度，要提高气液两流体的相对运动，提高吸收效果，则要（）。（Ａ）增加气膜厚度和减少液膜厚度；（Ｂ）减少气膜和液膜厚度（Ｃ）增加气膜和液膜厚度三、简答题(13分)1.欲提高填料吸收塔的回收率，你认为应从哪些方面着手？(5分)2.求取最小液气比有何意义?适宜液气比如何选择?增大液气比对操作线有何影响?(8分)四、计算(50分)1.在总压101.3kPa，温度30℃的条件下, SO2摩尔分率为0.3的混合气体与SO2摩尔分率为0.01的

6、水溶液相接触，试问：（1）从液相分析SO2的传质方向；（2）从气相分析，其他条件不变，温度降到0℃时SO2的传质方向；（3）其条件不变，从气相分析，总压提高到202.6kPa时SO2的传质方向，并计算以液相摩尔分率差及气相摩尔率差表示的传质推动力。（15分）已知：E=1670kPa（101.3kPa，0℃）；E=4850kPa（101.3kPa，30℃）;E=4850kPa（202.6kPa，30℃）。2.用水作为吸收剂来吸收某低浓度气体生成稀溶液（服从亨利定律），操作压力850mmHg，相平衡常数m=0.25，已知其气膜吸收分系数kG=1

7、.25[kmol/(m2.h.atm)]，液膜吸收分系数kL＝0.85m/h/，试分析该气体被水吸收时,是属于气膜控制过程还是液膜控制过程?(10分)3.在逆流填料吸收塔中，用清水吸收含氨5%（体积）的空气--氨混合气中的氨，已知混合气量为2826Nm3/h，气体空塔速度为1m/s（标准状），平衡关系为Y=1.2X（摩尔比），气相体积总传质系数Kya为180kmol/(m3.hΔY),吸收剂用量为最小用量的1.4倍，要求吸收率为98%，试求：(1)溶液的出口浓度X1（摩尔比）；(2)气相总传质单元高度HOG和气相总传质单元数NOG；(3)若

8、吸收剂改为含NH3为0.0015（摩尔比）的水溶液，问能否达到吸收率98%的要求?为什么?（25分）