中国矿业大学期末考试题讲解.doc

中国矿业大学2006～2007学年 第1学期 《 化工原理 》A（二）试卷（ ）卷 课程编号：06074　　　考试时间：120分钟 考试方式：闭卷 学院 化工学院 班级 姓名 学号 题　号 一 二 三 成绩总分 1 2 3 4 5 得　分 阅卷人 一、填空题 (20分，每空1分，请将答案直接填入本题的表格内) ( 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将 (1) 根据双膜理论，当被吸收组分在液体中溶解度很小时，以液相浓度表示的总传质系数近似等于 (2) 相传质膜系数。 单向扩散中的漂流因数 (3) 1 。 已知SO2水溶液在三种温度t1、t2、t3下的亨利系数分别为E1=0.0035atm，E2=0.011atm，E3=0.00652atm，则温度由高到低排序为 (4) ，(5) 。 ( 间歇精馏与普通连续精馏相比较，前者的不同点在于： (6) 和 (7) 。 等板高度(HETP)的含义是： (8) 某二元物系的相对挥发度(=3，在具有理论塔板的精馏塔内于全回流条件下作精馏操作，已知yn=0.4，则xn-1= (9) ，yn+1= (10) 。 ( 给出三种板式塔的名称 (11) ， (12) ， (13) 。 对于填料塔的填料充填方式有乱堆和整砌两种方式，需要使用液体再分布器的是 (14) 方式，要求很好的塔顶液体分布装置的是 (15) 方式。 在多级逆流萃取中，欲达到同样的分离程度，溶剂比S/F愈大则所需理论级数愈 (16) ，操作点Δ(设在三角形左侧变化)愈向 (17) S点位移。 分配系数 kA1表示: (18) 。选择性系数β与精馏操作中 (19) 相当。 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分率: (20) 。 序号 填 空 内 容 序号 填 空 内 容 1 11 2 12 3 13 4 14 5 15 6 16 7 17 8 18 9 19 10 20 二、简答题(10分，每小题5分，请将答案直接写在题目下面) 1. 干燥介质有两种降低相对湿度的办法：一是单纯升高温度，二是除去湿分后升温。请简单地叙述初始湿度、温度相同的空气分别经过上述处理后用于干燥过程各有哪些优点？ 2. 如何区分用于精馏、吸收和萃取操作的塔式设备，简答之(可以简单图示)。 三、计算题 (共70分) 1.(15分) 现有含A40%的A、B混合液，拟用纯溶剂 S进行两级逆流萃取，已知溶剂比S/F=1。求： (1)当萃余相组成为 5%时，萃取液组成为多少? 萃取率达多少？ (2)若要求严格达到萃余相组成为 5%，你如何调整S/F(增加还是减少S)? 说明：①三角形相图如图所示，A组分的分配系数kA＝1.5。 ②以上计算不必算出具体数值，但必须用文字和作图表示。 2.(20分) 如附图所示，湿物料含水量为42%，经干燥后为4%（均为湿基），产品产量为0.126kg/s，空气的干球温度为21℃，相对湿度40%，经预热器加热至93℃后再送入干燥器中，离开干燥器时空气的相对湿度为60%，若空气在干燥器中经历等焓干燥过程，试求： ⑴在H-I图上示意作出空气的状态变化过程，标出状态点A、B、C的位置，并注明其有关的参数； ⑵设已查得H0＝0.008kg水/kg绝干气，H2＝0.03kg水/ kg绝干气），求绝干空气消耗量L（kg绝干气/s）。 ⑶预热器供应之热量Q（kW），忽略预热器的热损失。I=(1.01+1.88H)t+2490H。 3.(10分) 一逆流操作的常压填料吸收塔，用清水吸收混合气中的溶质A，入塔气体中含A 1%(摩尔比)，经吸收后溶质A被回收了80%，此时水的用量为最小用量的1.5倍，平衡线的斜率为1，气相总传质单元高度为1m，试求填料层所需高度。 4.(10分)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），操作压力为850mmHg，已知其气相吸收膜系数kG=1.25[kmol/(m2·h·atm)]，液膜吸收分系数kL＝0.85[m/h]，相平衡常数m=0.25，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？ 5.(15分)分离苯和甲苯混合液，进料组成为0.4，馏出液组成为0.95，残液组成为0.05（以上组成均为苯的摩尔分率）。苯对甲苯的平均相对挥发度为2.44。泡点进料，塔顶冷凝器为全凝器，塔釜为直接蒸汽加热。试求： ⑴最小