1、年化工原理试题及答案化工原理 试 卷（A ）上 一 填空（20分，每空1分）1、 漂流因子是指在单向扩散时因存在_而使A的传递速率比_增大的倍数，其值恒 1 。2、 用填料吸收塔处理低浓度气体混合物，当气体处理量增大，若按比例增大吸收剂的流量（即L/G不变），则Kya ， HOG , NOG , 吸收率 3、已分析测得精馏塔内四股物料的组成为0.52, 0.71, 0.73, 0.84 , 试找出其对应值x5= _ y5= _ x6= y6= 4、填料塔与板式塔相比较，操作范围 、压降 ；而对于易起泡物系及腐蚀性物系，填料塔则 （不适合，更适合）5、萃取操作中选择性系数是指 ，B-S完全不互溶
2、时，选择性系数趋于 。6、常压25下，木炭与空气一水系统的平衡关系为： =100%，*=0.12；=20%，*=0.032，现木炭的含水量为0.18，令其与25，=20%的空气接触,则结合水为 ，非结合水为 ,自由水为 ,平衡水又为 。 二、选择题（20分，每空2分）1. 一个液膜控制的吸收过程，为加大吸收速率，可采取_和_等措施。A增大气相湍动 B. 增大液相湍动 C.采用物理吸收 D.采用化学吸收 2. 在常压塔中用水吸收二氧化碳，ky和kx分别为气相和液相传质分系数,Ky为气相传质总系数,m为相平衡常数,则_。A.为气膜控制且Kyky B.为液膜控制且KykxC.为气膜控制且Kykx/m
3、 D.为液膜控制且Kykx/m3. 对于某理想溶液的平衡蒸馏，若维持进料量F、物料温度t F 、蒸发室压强P不变，而将物料浓度xF增加，则气相馏出物组成xD ,气相馏出物量D 。A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 不确定4. 用精馏塔分离某二元混合液，进料量为10 kmol/h , 原料液组成x F为0.6 ，若要求馏出液组成x D不小于0.9 , 则最大馏出液量为 ； A. 6.67 kmol/h B. 6 kmol/h C. 9 kmol/h D. 不确定5. 气液传质的塔板上，液面落差过大将造成 和 A.气流的不均匀分布 B.漏液 C.溢流液泛 D.液沫夹带6进行萃取操作时应使：
4、A 分配系数大于1 B 分配系数小于1C 选择性系数大于1 D 选择性系数小于17. 当空气湿度和温度一定时，相对湿度与总压的关系是 。 A,成正比 B，成反比 C, 无关 D, 不确定三、简答题（每题5分，共10分）1.特殊精馏指的是哪两种？各适用于什么情况？2.对于混合液体，什么情况下选择萃取分离，而不选择精馏分离？四、（20分）在一填料吸收塔内用洗油逆流吸收煤气中含苯蒸汽。进塔煤气中苯的初始浓度为0.02（摩尔分率，下同），操作条件下气液平衡关系为，操作液气比为0.18，进塔洗油中苯的浓度为0.003，出塔煤气中苯浓度降至0.002。因脱吸不良造成进塔洗油中苯的浓度为0.006，试求此情
5、况下（1）出塔气体中苯的浓度；（2）吸收推动力降低的百分数？五、（15分）某精馏塔用以分离A组分（易挥发组分）和水的混合物，已知x F =0.5（摩尔分率，下同），xD=0.95，xW=0.1，回流比R=1.5，泡点回流，饱和液体进料，塔顶采用全凝器，塔底用饱和水蒸汽直接加热，物系相对挥发度，试求：（1）离开塔顶第二块理论板的汽相浓度；（2）塔顶采出率D/F。 DxD F xF 饱和水蒸汽 S W , xW六、（15分）某湿物料的初始含水量为5，干燥后的含水量为1(即为湿基)，湿物料处理量为0.5kgs，空气的初始温度为20，初始湿含量为0.005kg水kg干空气。将空气预热至150进入干燥器
6、，假设所有水分皆在表面气化阶段除去，干燥设备保温良好，废气的出口温度为70，试求： (1)干空气用量及废气出口的湿度H2 (2)此干燥过程预热器所需供热量及热效率各为多少? 化工原理 试 卷（A ） 下二 填空（20分，每空1分）1、 对流传质理论中较重要的有 ， _ 和_。2、已分析测得精馏塔内四股物料的组成为0.52, 0.71, 0.73, 0.84 , 试找出其对应值x5= _ y5= _ x6= y6= 3、填料塔与板式塔相比较，操作范围 、压降 ；而对于易起泡物系及腐蚀性物系，填料塔则 （不适合，更适合）4、对于部分互溶物系的萃取操作中，溶质A的加入使B与S的互溶度 ，当A的加入至
7、某一浓度时,两共轭相将变为 ，此点称为 ,一般 (在，不在)溶解度曲线的最高点 。5、在萃取的设计中，通常将粘度 或者润湿性 的液体作为分散相。 6、常压25下，木炭与空气一水系统的平衡关系为： =100%，*=0.12；=20%，*=0.032，现木炭的含水量为0.18，令其与25，=20%的空气接触,则结合水为 ，非结合水为 , 自由水为 ,平衡水又为 。 二、选择题（20分，每空2分）1. 在常压塔中用水吸收二氧化碳，ky和kx分别为气相和液相传质分系数,Ky为气相传质总系数,m为相平衡常数,则_。A.为气膜控制且Kyky B.为液膜控制且KykxC.为气膜控制且Kykx/m D.为液膜
8、控制且Kykx/m2. 对于某理想溶液的平衡蒸馏，若维持进料量F、物料温度t F 、蒸发室压强P不变，而将物料浓度xF增加，则气相馏出物组成xD ,气相馏出物量D 。A. 变小 B. 变大 C. 不变 D. 不确定3. 用精馏塔分离某二元混合液，进料量为10 kmol/h , 原料液组成x F为0.6 ，若要求馏出液组成x D不小于0.9 , 则最大馏出液量为 ； A. 6.67 kmol/h B. 6 kmol/h C. 9 kmol/h D. 不确定4. 气液传质的塔板上，液面落差过大将造成 和 A.气流的不均匀分布 B.漏液 C.溢流液泛 D.液沫夹带5进行萃取操作时应使： A 分配系数
9、大于1 B 分配系数小于1C 选择性系数大于1 D 选择性系数小于16. 单级(理论级)萃取操作中，在维持相同萃余相浓度下，用含有少量溶质的萃取剂代替纯溶剂，则萃取相量与萃余相量之比将_。 A 不变 B降低 C 增加 D不定7.采用多级逆流萃取与单级萃取相比较，如果溶剂比、萃取相浓度一样，则多级逆流萃取可使萃余相分率_。 A 增大 B 减少 C 基本不变 D 增大、减少都有可能8.当空气湿度和温度一定时，相对湿度与总压的关系是 。 A,成正比 B，成反比 C, 无关 D, 不确定三、简答题（每题5分，共10分）1.特殊精馏指的是哪两种？各适用于什么情况？2.对于混合液体的分离，什么情况下选择萃
10、取操作，而不选择精馏操作？四、（15分）某精馏塔用以分离A组分（易挥发组分）和水的混合物，已知x F =0.5（摩尔分率，下同），xD=0.95，xW=0.1，回流比R=1.5，泡点回流，饱和液体进料，塔顶采用全凝器，塔底用饱和水蒸汽直接加热，物系相对挥发度，试求：（1）离开塔顶第二块理论板的汽相浓度；（2）塔顶采出率D/F。 DxD F xF 饱和水蒸汽 S W , xW五、（20分）某混合物含溶质A为40%，稀释剂B为60%，拟用单级萃取进行分离，要求萃取液中含A的浓度x0A不超过20%，某操作温度下，溶解度曲线如图，分配系数kA1 ，试求：（1） 此单级萃取所需的溶剂比S/F为多少？萃余
11、率RxAo/FxFA为多少？此时选择性系数为多少？（2） 若降低操作温度，使两相区域增大为如图虚线所示，假设分配系数kA不变，溶剂比S/F不变，试分析萃取相、萃取液、萃余相、萃余液中A的浓度和过程的选择性系数如何变化？ 六、（15分）某湿物料的初始含水量为5，干燥后的含水量为1(即为湿基)，湿物料处理量为0.5kgs，空气的初始温度为20，初始湿含量为0.005kg水kg干空气。将空气预热至150进入干燥器，假设所有水分皆在表面气化阶段除去，干燥设备保温良好，空气的出口温度选定为70，试求： (1)干空气用量及废气出口的湿度H2 (2)此干燥过程所需预热器供热量及热效率各为多少? 11年化工原
12、理（上）A卷答案及评分标准 填空（20分，每空1分）1.主体流动 等分子反向扩散 大于 2.增大 增大 降低 降低3. x5= 0.71 y5=0.84 x6= 0.52 y6=0.73 4.小 低 更适合5.萃取相中溶质的质量分率与萃余相中溶质的质量分率之比值 无穷大6. 0.12 0.06 0.148 0.032二、选择题（20分，每空2分）1. B D 2. D 3. C B 4. A 5.A B 6. C 7.A三、简答题（每题5分，共10分）1.答：特殊精馏是指恒沸精馏和萃取精馏 恒沸精馏适用于混合物中有恒沸物产生，采用普通精馏不能分离彻底时；萃取精馏则适用于混合物相对挥发度过低，采
13、用普通精馏需要的理论板太多，回流比太大，使设备投资及操作费用都不经济的情况。2.答：混合物相对挥发度小或形成恒沸物，用一般精馏方法不能分离或很不经济；混合液浓度很稀，采用普通精馏方法能耗过大；混合液含热敏性物质，采用萃取方法可避免物料受热破坏。四、20分 解：原工况： 7分 新工况： 3分 解得 5分 5分五、15分 （1）精馏段操作线方程为： 3分 2分 2分 2分（2） 即 解之得： 6分 六、15分 解：（1）当出口气体温度选定为t2=70时，I1=I2 kg水/kg干空气 4分 所需空气量可由物料衡算式求出 4分 所需供热量和热效率分别为 Q=V（1.01+1.88H0）（t1t2）
14、=0.652（1.01+1.880.005）（15020）=86.3 kJ/s 4分 3分11年化工原理（下）A卷答案及评分标准 填空（20分，每空1分）1. 有效膜理论，溶质渗透理论，表面更新理论 2. x5= 0.71 y5=0.84 x6= 0.52 y6=0.73 3. 小 低 更适合4. 加大 一相 临界混溶点 不在 5. 大 较差 6. 0.12 0.06 0.148 0.032二、选择题（20分，每空2分）1. D 2. C B 3. A 4. A B 5. C 6.C 7.B 8.A三、简答题（每题5分，共10分）1.答：特殊精馏是指恒沸精馏和萃取精馏 恒沸精馏适用于混合物中有
15、恒沸物产生，采用普通精馏不能分离彻底时；萃取精馏则适用于混合物相对挥发度过低，采用普通精馏需要的理论板太多，回流比太大，使设备投资及操作费用都不经济的情况。2.答：混合物相对挥发度小或形成恒沸物，用一般精馏方法不能分离或很不经济；混合液浓度很稀，采用普通精馏方法能耗过大；混合液含热敏性物质，采用萃取方法可避免物料受热破坏。四、15分 （1）精馏段操作线方程为： 3分 2分 2分 2分（2） 即 解之得： 6分 五、20分 需要作图具体求解，略六、15分 解：（1）当出口气体温度选定为t2=70时，I1=I2 kg水/kg干空气 4分 所需空气量可由物料衡算式求出 4分 所需供热量和热效率分别为 Q=V（1.01+1.88H0）（t1t2） =0.652（1.01+1.880.005）（15020）=86.3 kJ/s 4分 3分
