化工原理试题解答.ppt
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化工原理试题解答.ppt
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期中试卷解答,在txy图中,汽相线与液相线离得越开,表示该系统越容易分离。
(),一、判断题(每题2分,共16分,2.若精馏塔操作压力越大,则相对挥发度越大。
(),一、判断题(每题2分,共16分,组分的饱和蒸汽压与操作压力无关,只与操作温度相关。
3.精馏塔设计时,若回流比R增加,并不意味产品D减小。
(),一、判断题(每题2分,共16分,精馏塔设计过程中,产品D只取决于物料衡算。
4.精馏塔操作时,当操作回流比小于最小回流比时,则精馏塔将无法操作。
(),一、判断题(每题2分,共16分,5.亨利定律只能用于总压不太高时的稀溶液。
(),一、判断题(每题2分,共16分,亨利定律是在总压不太高(一般不超过0.5MPa)恒定温度下的稀溶液中适用。
6.在相同的液相浓度下,易溶气体溶液上方的分压较小。
(),一、判断题(每题2分,共16分,7.扩散系数是物质的特性常数之一,温度越高其值越大。
(),一、判断题(每题2分,共16分,由于分子的无规则热运动而形成的物质传递现分子扩散。
8.漂流因素反映总体流动对传质速率的影响,其值恒大于1。
(),一、判断题(每题2分,共16分,有总体流动的传质速率较单纯分子扩散的速率大,1.蒸馏是分离均相液体混合物的一种常用方法,其分离依据是液体组分挥发度的不同;条件是形成气液两相体系。
二、填空(每空2分,共38分),2、某精馏塔的精馏段操作线方程为y=0.778x+0.217,则该精馏塔的操作回流比为3.5,馏出液组成为0.9765。
二、填空(每空2分,共38分),3、在精馏塔设计中,当F,xF,xD,xW为一定,并维持回流比不变,加料热状态由原来的饱和蒸汽加料改为饱和液体加料,则所需理论板数NT减少。
(增加,不变,减少)。
二、填空(每空2分,共38分),根据题意,R、xD不变故精馏段操作线不变。
加料热状态由原来的饱和蒸汽加料改为饱和液体加料,意味着提馏段操作线斜率减小。
xD,a,b,xW,c,xF,e,f,d,所需理论板数减小,4、某精馏塔操作时,F,xF,q,V保持不变,增加回流比R,则此时xD增加,xw增加。
(增加,不变,减少)。
二、填空(每空2分,共38分),根据题意,增加回流比R,精馏段操作线斜率增加。
xF,q,V保持不变,那么q线不变,又提馏段操作线斜率,二、填空(每空2分,共38分),xD,a,b,xW,c,xF,e,f,d,5、某二元物系的相对挥发度3,在具有理论板的精馏塔内于全回流条件下进行操作,已知xn0.3,则yn-10.794(由塔顶往下数)。
二、填空(每空2分,共38分),6、吸收的目的是分离气体混合物;依据是气体在溶剂中溶解度的差异。
二、填空(每空2分,共38分),7、用水吸收氨-空气混合气体中的氨,是属于气膜控制的吸收过程。
对于该过程来说,要提高吸收速率,则应该设法减小气膜阻力。
(气膜、液膜),8、在气体流量,气相进出口组成和液相进口组成不变时,若减少吸收剂用量,则传质推动力将减少。
(增加,不变,减少),二、填空(每空2分,共38分),根据题意,Y*=f(X),9、含溶质A摩尔分数为xA=0.2的溶液与压力为2atm,yA=0.15的气体等温接触(此条件下的平衡关系为:
pA=1.2xA)。
则此时将发生吸收过程(吸收、解吸)。
用气相组成和液相组成表示的总传质推动力分别为y=0.03,x=0.05。
如系统温度增高,则y将减少;如系统总压增高,则x将增加。
(增加,不变,减少),二、填空(每空2分,共38分),
(1)判断传质方向,二、填空(每空2分,共38分),
(2)以y表示的传质推动力,(3)以x表示的传质推动力,(4)系统温度增高,二、填空(每空2分,共38分),(4)系统压力增高,三、选择题(每题3分,共21分),1、某两组分混合物,其中A为易挥发组分,液相组成xA=0.4,相应的泡点温度为t1,气相组成yA=0.4,相应的露点温度为t2,则(A)。
A.t1t2;D.不能判断,三、选择题(每题3分,共21分),2、精馏的两操作线都是直线,主要是基于(D)。
A.理论板的概念;B.理想溶液;C.服从拉乌尔定律;D.恒摩尔流假设.,三、选择题(每题3分,共21分),3、有利于吸收操作的条件是(A)。
A.温度下降,总压上升;B.温度上升,总压下降;C.温度、总压均下降;D.温度、总压均上升。
三、选择题(每题3分,共21分),4、在逆流吸收塔中,用清水吸收混合气中溶质组分。
其液气比L/V为2.7,平衡关系可表示为y1.5x,溶质的回收率为90,则液气比与最小液气比的比值为(C)。
A.1.5;B.1.8;C.2;D.3。
三、选择题(每题3分,共21分),5、吸收塔操作中,当吸收剂用量趋于最小用量时,完成一定的分离任务时(D)。
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。
三、选择题(每题3分,共21分),6、传质单元数NOG(B)。
A.取决于物系、设备、填料几何特性和气、液流率等操作条件;B.与设备形式无关,只与物系相平衡及进出口浓度有关。
三、选择题(每题3分,共21分),7、在以下情况中,哪一个属液相扩散控制?
(C)。
A.平衡常数m极小;B.溶解度系数H极高;C.亨利系数E极高。
四、计算题(共25分),1(15分)、用连续精馏塔每小时处理100kmol含苯40%和甲苯60%的混合液,饱和液体进料,泡点回流。
要求馏出液中含苯90%,残液中含苯1%(组成均以摩尔分数计)。
试求:
(1)馏出液和残液的量(kmol/h);
(2)若塔釜每小时汽化量为132kmol,则回流比为多少?
(3)因长期操作,再沸器内结垢,试问对塔顶、塔底产品质量有何影响?
如何才能维持产品质量不变?
假设此时D不变(写出分析过程)。
四、计算题(共25分),解:
(1)全塔物料衡算,
(2)塔釜每小时汽化量为132kmol,即,四、计算题(共25分),(3)因长期操作,再沸器内结垢,即V减小,物料衡算限制,xD,a,b,xW,c,xF,e,f,d,四、计算题(共25分),要维持xD,xW不变,a、及时清除污垢;b、提高再沸器加热蒸汽压力。
四、计算题(共25分),2(10分)、某吸收塔中,物系的平衡线方程为y=2.0x,操作线方程为y=3.5x+0.001。
当y1=0.06,y2=0.0020时,试求:
(1)吸收液的入塔浓度x2和出塔浓度x1;
(2)气相总传质单元数NOG;(3)若HOG=1.0m,所需填料层高度Z。
解:
(1)根据操作线方程,四、计算题(共25分),
(2)平均推动力法计算气相总传质单元数NOG;,(3)若HOG=1.0m,所需填料层高度Z,
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