文档介绍：《化工原理下》期末试卷
专业班级应用化学专业
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开课系室化学工程系
考试日期
一、填空选择题(本题总分30分,每空1分)
⒈请在以下各项后面括弧中选填各项类型:
①( ) ②操作线方程式( )
③杠杆定律( ) ④亨利定律( )
⒉写出漂流因子的定义表达式: ,它反映了对传质过程的影响。
⒊以下各种传质过程分别属于何种扩散方式:
①稀释剂与溶剂完全不互溶的萃取过程( )
②惰性组分不溶解,吸收剂不挥发的吸收过程( )
③恒摩尔流假定成立的精馏过程( )
⒋
如上图所示的三角形相图中的M点对应的混合物中萃取剂与稀释剂量的比值= 。
A. B. C. D.
⒌氧气在氮气中扩散系数的影响因素包括: 、等。
⒍已知一传质过程中,,则该过程的;该过程属于控制过程。
⒎某二元精馏塔,塔顶采用全凝器,泡点回流;则塔顶第1块板的温度可由xD根据方程求得,而塔底温度可由xW根据方程求得。全回流(R = ¥)时,精馏段操作线的斜率为。对相同的分离要求,部分回流操作比全回流操作所需的理论板数。
⒏一般情况下,当汽液两相达到相平衡时,汽相温度液相温度,汽相压力液相平衡压力,汽相中轻组分组成液相中轻组分的组成。
⒐萃取的依据是;
吸收的依据是;
蒸馏的依据是。
⒑请写出三种常见填料名称: 、、;
请写出三种常见塔板名称: 、、。
二、简答、分析题(本题共30分,具体分数分配见各小题)
⒈(4分)简述双膜理论的要点。
⒉(5分)请写出恒摩尔流假定的内容及其成立的条件。
⒊(6分)下图为一实际塔板的负荷性能图,图中P点为设计操作点。按图中所标顺序依次写出各条线的名称;若该塔欲调整处理量,请问首先可能出现的不正常现象是什么?
⒋(10分)欲采用一新鲜萃取剂(S)萃取某二元原料(A+B)中的溶质(A),其相图如右图所示,相图中的平衡连接线为水平线。(质量分率,下同),原料量为100kg;萃取剂用量为25kg。试问该萃取过程是否能够实现?如果不能实现请说明理由并提出改进措施使该萃取过程能够实现;如果能够实现也请说明理由;并在相图中标出(不能实现时标出改进后的)原料F、萃取相E、萃取液E’、萃余相R和萃余液R’的状态点(保留作图过程)。
⒌(5分)有一由A、B、C和D四个组分组成的理想溶液且各组分挥发度依次减小;其中D具有很强的腐蚀性;C、D的数量相差不大,A、B的数量较少,但相对挥发度αAB远小于相对挥发度αBC和相对挥发度αCD。试画出其合理的精馏流程并简述你的理由。
三、(20分)
用精馏塔分离某二元液相混合物,已知进料量为F=120kmol·h-1,进料热状态参数为q=1,进料中轻组分的摩尔分率为xF=(下同)。,;且物系的相对挥发度为α=2;。该塔操作时塔顶采用全凝器,泡点回流。假定该系统恒摩尔流假定成立。
试求:⑴塔顶产品量D和塔底产品量W,kmol·h-1;(3分)
⑵精馏段、提馏段操作线方程;(12分)
⑶假定该塔再沸器具有一块理论板的分离能力,提馏段最下面一块塔板(标号为N)的气相默弗里板效率为EMV=75%,试求塔内离开该板的实际气相组成yN。(5分)
四、(20分)
用某新鲜吸收剂(S)吸收含溶质(A)5%(体积分率)的某混合气体F(A+B)中的溶质(A)。要求吸收率为90%。。已知混和气的体积流量为4480m3·h-1(标准状态),塔径为1m,操作条件下该系统的气相总体积传质系数KYa = kmol·m-3·s-1,相平衡关系可以用下式描述:Y*=3X。
试求:⑴该体系的最小吸收剂用量Lmin,kmol·h-1;(7分)
⑵操作条件下的吸收剂用量L,kmol·h-1;(1分)
⑶气相总传质单元高度HOG,m;(3分)
⑷气相总传质单元数NOG;(7分)
⑸填料层高度Z,m。(2分)
A卷
《化工原理下》期末试题答案
专业班级应用化学专业
开课系室化学工程系
考试日期
一、填空选择题(本题总分30分,每空1分)
⒈①(D) ②(A) ③(A) ④(C)
⒉ P/PBM , 总体流动
⒊①(B) ②(B) ③(A)
⒋ D
⒌ T 、 P
⒍×10-3 ; 液膜控制
⒎露点方程, 泡点方程。斜率为 1 ; 多
⒏= , = , 〉
⒐液体混合物对某种溶剂溶解度的差异; 气体混合物对某种溶剂溶解度的差异;