2000级应用化学专业2002-2003(下)化工原理期中试题-答案.docVIP

2000级应用化学专业化工原理期中试题 题号 一 二 三 四 五 六 七 总分 成绩 20 20 15 15 30 一、 满分 得分 20 填空题（每空0.5分）： 1、蒸发器的热阻包括 、 、 、 四部分，管壁清洁时 是主导因素。 2、中央循环管式蒸发器管内气液两相流动类型有： 、 、 、 、 ，其中 时给热系数最大。 3、评价蒸发操作的主要指标是： 和 4、按吸收过程有无反应可将吸收过程分为 和 。 5、加压和降温有利于 操作；升温和减压有利于 过程。若 就发生吸收过程。吸收过程的推动力为： 或 。 6、气相扩散时， NA= D/（RTδ）·（ p/ pBm）·（pA1- pA2 ），其中（ p/ pBm）称为 ， 当气相中组分A浓度很小时，P/pBm 1，此时整体移动便可忽略不计，可看作等摩尔逆向扩散。 7、吸收过程总传质阻力1/Ky=1/ ky+m/kx，当 时，称为气相阻力控制过程，当 时，称为液相阻力控制过程。 下图所示为 控制过程。 8、泡点是一定组成的液体，在 加热的过程中，出现 的温度，也就是一定组成的液体在 下与蒸气达到 的温度。 9、在图解法中， 塔板就是适宜进料板或最佳进料板。当精馏段逐板计算到 时，物料衡算关系应换为提馏段操作方程。 10、当回流比增大时，精馏段操作线斜率 ，则精馏段操作线 平衡线，传质推动力 。 11、当回流比减小，使两操作线交点落在 上，此时完成规定分离要求所需理论板数为 。此工况下的回流比为该设计条件下的最小回流比Rmin。 二、 满分 20 得分 简答题（每题4分） 工业蒸发可用的节能方法有哪些？ 蒸发、吸收和蒸馏的区别是什么？ 吸收传质过程分为哪几个步骤？相内传质二种基本方式是什么？ 精馏操作中，加料热状态函数q 的定义是什么？有何实际用途？ 什么是恒沸精馏和萃取精馏？二者有何区别？恒沸蒸馏挟带剂的选择原则是什么？ 三、 满分 15 得分 分析题： 精馏操作中，塔的两端产品均不合格的主要原因是什么？如何解决？ 四、 满分 16 得分 画图题（A题7分， B题8分） 试画出图中的操作线和平衡线，已知平衡关系服从亨利定律y=mx。（445页） 五、 满分 30 得分 计算题（每题15分） 现用一逆流吸收塔，用清水吸收混合气中的丙酮，气体处理量为每小时1400 m3，已知混合气中的丙酮含量为0.07（摩尔比，下同），其余为不溶气体。操作的平衡关系符合ye=1.68x，若要求丙酮回收率为96%，出塔溶液中丙酮浓度为0.023，求： 塔顶液体喷淋量为多少？（以kg/h计）3287 若HOG=2.15 m，求填料层总高度（m）。5.35 （461页） 2、今用一连续精馏塔分离苯、甲苯的混合物，原料液处理量为100kmol/h，其中苯含量为0.4（mol分率，下同），塔顶苯回收率为99%，塔底甲苯回收率为98%。现从精馏段某块板上测得上升蒸汽组成为0.784，上一块板流下的液相组成为0.715，求： 塔顶、塔底产品的流量及组成；W=59.2，D=40.8，xD=0.97，xW=0.007 操作回流比和精馏段操作线方程。回流比2.7，y=0.73x+0.26 已知：塔顶苯回收率η1=DxD/FxF，塔底甲苯回收率η2=W（1-xW）/F（1-xF）（378页） 4 x3 y3 x2 x2 y1 x1 y2 y1 y2 y3 x1 x2 x3 A B Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅱ