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    化工原理(下册)试卷A  
   

一、判断题(每空2分,共10分)

 
   

1.对稀溶液的气液平衡系统,如果压强保持不变,溶液温度增大,则亨利系数E增大,相平衡常数
    m也增大。( )
2.离开塔板时气液相达到平衡,这种塔板称作理论塔板。( )
3.多效蒸发生产强度大于单效蒸发,但蒸汽的经济性不及单效蒸发。( )
4.在系统压强一定的条件下,尽管已知空气的湿度和露点温度,但仍然不能在I-H图上确定空气的
    状态点。( )
5.常见的气液传质设备有板式塔和填料塔,板式塔为逐级接触式传质设备,而填料塔则属微分接触
    式传质设备。( )

       
   

二、单项选择题(每小题2分,共10分)

 
   

1.萃取操作中,溶剂的选择性系数越大,则分离效果越( )
   (A)好;                (B)差;
   (C)不一定;             (D)无影响
2. 气体吸收操作中,若只提高操作温度,其他条件不变,则尾气浓度( )。
   (A)增加;     (B)减少;
   (C)基本不变;  (D)不确定
3. 二元混合液中两组分的相对挥发度越小,则表明用简单蒸馏方法分离该混合液越( )。
   (A)容易;        (B)困难;
   (C)完全;        (D)不确定
4. 物料的平衡水分一定是( )。
   (A)非结合水分;            (B)自由水分;
   (C)结合水分;              (D)临界水分。
5. 通常情况下,蒸发室内溶液的沸点( )二次蒸汽的温度。
   (A)等于;    (B)高于;   (C)低于;      (D)不确定

 
     
    三、简答题(每小题5分,共15分)  
    1.有效膜理论(双膜理论)的要点是什么? 该理论有何局限性?
2.在精馏塔操作时,如果进料流率F,进料组成xF,进料热状态q以及塔顶产品流率D不变,试分析
    证明当回流比R增大时,精馏段操作线斜率(L/V)增大,提馏段操作线斜率(L'/V')下降,
    塔顶产品组成(xD)增大,塔底残液组成(xW)下降。
3.何谓临界含水量?影响其大小的因素有哪些?对干燥过程有何影响?
 
       
    四、计算题(20分)  
   

    用纯溶剂逆流吸收混合气体中的有害组分A,已知气体入塔浓度y1=0.01(摩尔分率),回收率
η=0.9。操作条件下的平衡关系为y=2x,且液气比L/G=1.2(L/G)min,气相总传质单元高度HOG
=0.9m。试求:
(1)液气比L/G=?;(7分)
(2)所需吸收塔(填料)高度H=?(m)(8分)
(3)为降低操作费用,现用再生溶剂代替纯溶剂操作,即溶剂的入塔浓度x2增大,若其他操作条件
     不变,请在下面的y-x图上定性画出原工况及新工况下的操作线示意图,并根据该图判断新工
     况下气体出塔浓度y2的变化趋势(5分)

 
       
       
    五、计算题(20分)  
   

    已知苯-甲苯混合液,进料流率F=100kmol/h,进料组成xF=0.4,塔顶馏出液组成xD=0.9,塔
顶回收率η=0.9,泡点进料,塔顶采用全凝器(泡点回流),回流比R=1.5Rmin,平均相对挥发度
α=2.47,操作条件下平衡线如下图所示。试求:
(1)回流比R=?(6分)
(2)塔顶产品流率D、残液W、残液组成xW、精馏段上升蒸气V及下降液体流率L各为多少?(7分)
(3)所需理论板数N=?,适宜的进料位置NF=?(图解法或逐板计算均可)(7分)

 
       
       
   
 
    六、计算题(15分)  
   

    在常压干燥器内干燥某湿物料,将500 kg/h的湿物料从最初含水量20%降至2%(均为湿基)。
t0=20℃、H0=0.01(kg水/kg干空气)的空气经预热器升温至t1=100℃后进入干燥器,废气温度为
t2=60℃。干燥可视为理想干燥过程,求:
(1)干燥除去的水分量(kg/h)?完成上述任务所需湿空气量(kg/h)?(5分)
(2)空气经预热器所获得的热量(kW)?(5分)
(3)在恒定干燥条件下,实验测得的干燥速率曲线如图所示,已知干燥面积为1m2,则恒速段的干燥
     时间为多少(h)?(5分)

 
   
 
    七、计算题(10分)  
   

    将9000kg/h的CaCl2水溶液于沸点温度下加入单效蒸发器,由20%浓缩至40%(均为质量分率),
加热蒸汽温度为120℃,汽化热r0=2210kJ/kg。二次蒸汽汽化热r=2360kJ/kg,溶液沸点t=83℃,
传热系数K=800W/(m2℃),热损失及溶液的浓缩热忽略不计,试求:
(1)蒸发水量W=?(kg/h);浓缩液量=?(kg/h);(5分)
(2)加热蒸汽消耗量D=?(kg/h)(2分)
(3)蒸发器传热面积A=?(m2)(3分)

 
       
 
     
   
   
   
   
   
   
   
 
 
 
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