化工原理(下)参考卷及答案.doc

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1、A卷一、单项选择题（每小题2分，共12分）1、在中，代表的是(C)。A、界面处被吸收组分的分压力；B、气相主体中被吸收组分的分压力；C、与液相主体浓度相平衡的气相分压力。2、吸收操作的作用是分离(A)。A、气体混合物；B、液体均相混合物；C、气液混合物。3、全回流时，y一x图上精馏段和提馏段两操作线的位置（B）。A、在对角线与平衡线之间；B、与对角线重合；C、在对角线之下。4、精馏塔中由塔顶向下的第n-1，n，n+1层塔板上的液相组成（摩尔分率）关系为（C）A、xn+1>xn>xn-1；B、xn+1=xn=xn-1；C、xn+1

2、

3、空气的温度t越高，湿空气的相对湿度φ越低。(√)6、在气流干燥过程，热空气的焓值必定减小。（×）三、简答题（每小题4分，共16分）1、作示意图解释：吸收操作时，操作线愈靠近平衡线，传质推动力愈大还是愈小。答：如图所示：操作线为AB，平衡线为OE。在操作线上任取一点P，从图上可知PQ、PR分别为气相和液相的传质总推动力y－y×和x×－x。若操作线AB愈靠近平衡线为OE时，PQ和PR愈短，即气相和液相的传质总推动力y－y×和x×－x愈小。2、吸收操作和精馏操作的分离对象和原理依据有何不同?答：吸收操作用于分离气体混合物，精馏操作用于分离互

4、溶的液体混合物；吸收分离是依据不同的气体组分在同一种溶剂中具有不同的溶解度而使不同组分相互分离，精馏操作是依据不同的液体组分具有不同的挥发能力而使不同组分相互分离。3、湿空气通过预热器后其湿度H变大？变小或不变？为什么？答：湿空气的湿度H的大小只与湿空气中的含水量有关，而湿空气通过预热器后，其含水量并无发生变化，故湿空气通过预热器后其湿度H不变。4、作示意图说明如何根据露点td和湿球温度tW在空气湿度图上求取湿空气的干球温度t的过程。四、计算题（共60分）1、（6分）含NH33%（体积）的混合气体，在填料塔内为水所吸收，试求溶液中NH

5、3的最大浓度。塔内压力为2atm，在操作条件下，气液平衡关系为p=2000x（式中：p—氨的分压，mmHg；x—液相中氨的摩尔分率）解：pA＝0.03p=0.03*2=0.06atmx*=pA/2000=0.06*760/2000=0.02282、(10分)一逆流吸收塔，用液体溶剂吸收混合气中的溶质A，已知A在气液两相中的平衡关系为y=x，气液的进塔组成分别为yb=0.1,xa=0.01,当吸收率为80%时,求最小液气比(L/G)min。解：对于低浓度气体吸收3、(10分)苯和甲苯在92℃时的饱和蒸气压分别为143.73kN/m2和5

6、7.6kN/m2。求：苯的摩尔分率为0.4,甲苯的摩尔分率为0.6的混合液在92℃时各组分的平衡分压、气相总压及气相组成。解：由拉乌尔定律pA＝pA。xA＝143.73×0.4＝57.492kN/m2pB＝pB。xB＝57.6×0.6＝34.56kN/m2气相总压p＝pA+pB＝57.492+34.56＝92.052kN/m2气相组成yA＝pA/p＝57.492/92.052＝0.625yB＝PB/P＝34.56/92.052＝0.3754、（11分）在一两组分连续精馏塔中，进入精馏段中某层理论板n的气相组成为0.75，从该板流出的液

7、相组成为0.65（均为摩尔分率），塔内的气液比，物系的相对挥发度为2.5，试求：（1）从该板上升的蒸汽组成；（2）流入该板上升的液相组成；（3）回流比R。（提示：对第n板进行物料衡算）解：与符合平衡关系，即对第n板进行物料衡算可得：由回流比定义得：5、（6分）已知1atm下空气的干球温度为30℃，湿球温度为20℃，求此空气的湿含量H。温度(℃)水的饱和蒸汽压(mmHg)汽化潜热(kJ/kg)2017.5424463031.822424解：HW=0.622ptw/(p-ptw)=0.622*17.54/(760-17.54)=0.015

8、kg/kg(HW-H)/(tw-t)=-(1.01+1.88H)/rW(0.015-H)/(20-30)=-(1.01+1.88H)/2446H=0.011kg/kg6、（17分）在常压干燥器中用新鲜空气干燥某种湿物料。