内容发布更新时间 : 2024/4/18 15:20:42星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

A卷

一、填空选择题（每空1分，共30分） ⒈漂流因子可表示为，它反映。单向扩散中漂流因子 1，等分子反向扩散中漂流因子 1。(>、<、=) ⒉蒸馏的依据是； 吸收的依据是。 ⒊气体吸收时，吸收因数为A，塔底、塔顶的传质推动力分别为(Δy)b和(Δy)a，则：A=1时，(Δy)a(Δy)b ；A>1时，(Δy)a(Δy)b 。(>、<、=) ⒋当气体溶解度很大时，吸收过程受 膜控制，此时传质阻力大部分集中在 相中，此时可以认为气相总传质系数KGkG（ 填 > ，< 或 = ）。 ⒌恒摩尔流假定的内容包括，；其成立的条件是、、。 ⒍完成某分离任务需理论板数为N = 7（包括再沸器），若ET = 50%，则塔内需实际板数为 层。 ⒎某两组分物系的精馏过程，其相对挥发度α＝3，对第n、n-1两层理论板，在全回流条件下，已知xn＝0.3，则yn-1＝。 ⒏萃取操作选择萃取剂的原则为：；；（写出三条）。 ⒐一块完整的塔盘可以分为、、、安定区和无效区五个区域。 ⒑写出三种常见的填料名称、和。 ⒒塔板负荷性能图由五条线组成，分别是：气相负荷上限线、、过量漏液线、 线和线。 二、问答题（每题5分，共15分） ⒈操作中的精馏塔，保持F、xF、q、D不变，而使V’减小，此时塔顶产品浓度xD、塔底产品浓度xW将如何变化？试作定性分析。 ⒉萃取中分配系数k及选择性系数β的定义是什么？ k=1及β=1两种情况下萃取操作能否进行？ ⒊在板式塔中若减少塔板的开孔率，分析说明塔板负荷性能图中漏液线如何移动？ 三、计算题（共55分）： ⒈（20分）某逆流吸收塔，用纯溶剂吸收混合气体中的可溶组分。气体入塔浓度为0.01（摩尔分率，下同），回收率为0.9。平衡关系为Y = 2X，且知L/V = 1.2 (L/V)min，气相传质单元高度HOG = 0.9m。 试求：⑴操作液气比L/V；（7分） ⑵所需塔的填料层高度Z，m；（7分） ⑶若该塔操作时，因解吸不良导致入塔溶剂组成xa’ = 0.0005，其他入塔条件不变，则回收率又为多少？（6分） ⒉（20分）在一连续精馏塔中分离某理想二元混合物，已知原料液进料量为100kmol/h，轻组分含量为0.5(摩尔分率，下同)，泡点进料，塔顶馏出液量为50 kmol/h，要求塔顶产品中含轻组分0.96，已知物系的相对挥发度为2.1，操作回流比是最小回流比的1.5倍，塔顶为全凝器，泡点回流，恒摩尔流假定成立。 试求：⑴塔釜残液组成；（3分） ⑵最小回流比Rmin；（5分） ⑶离开第二块塔板的气相组成x2；（7分） ⑷若经过精馏段第n块实际板的液相组成变化（xn?1?xn）为 0.01，求经过该板的气相组成的最大变化量。已知每层塔板的气相默弗里板效率为0.5。（5分） ⒊（15分）用纯萃取剂S对100kg溶质A含量为0.5(质量分率，下同)的AB二元混合液进行单级萃取，体系的溶解度曲线及辅助曲线如图所示，若要求萃余相中溶质A的含量为0.1，试求：⑴萃取剂用量及萃取液、萃余液组成；（8分） ⑵若要使萃取液中溶质A的含量最高，试确定所需溶剂S的用量。（7分） A卷《化工原理 下》期末试题答案

一、填空选择题（每空1分，共30分） ⒈__P/PBm___， _总体流动对传质速率的影响__，__>__1， __=__1 ⒉ 依据液体混合物中各组分沸点/蒸气压/挥发性的差异而将各组分分离开来； 依照气体混合物中各组分在溶剂中的溶解度不同而将各组分分离开来 。 ⒊，(Δy)a _＝__(Δy)b ； (Δy)a <__(Δy)b ⒋ 气 膜控制， 气 相中， KG ＝ kG ⒌ 恒摩尔溢流 ， 恒摩尔汽化 ； 各组分的摩尔汽化潜热相等 、 各组分由于温度不同而交换的显热可以忽略 、 热损失忽略不计 ⒍ 12 层 ⒎yn-1＝ 0.794 ⒏ 选择性系数β比较大 ； 易于与被萃取物分离 ； 易于寻找，价格便宜 ⒐ 受液区 、 鼓泡区 、 溢流区 ⒑ 拉西环 、 鲍尔环 和 栅板填料 ⒒ 液泛 线、 液相负荷上限 线和 液相负荷下限 线 二、问答题（共15分）： ⒈答：由V’= (R+1)D + (q-1)F可知，其他条件不变，当V’减小时，则回流比R减小，于是精馏段操作线斜率减小，及精馏段操作线将靠近平衡线，使精馏段分离能力下降，而板数一定，故xD将下降；而由全塔物平：FxF =DxD +WxW，可知，其他条件不变，若xD减小，则xW增大。 ⒉答：分配系数k：一定温度下，溶质组分A在平衡的E相与R相中的组成之比，即：kA = yA/xa； 选择性系数β： yA萃取相中A的质量分数y??萃取相中B的质量分数?BxA萃余相中A的质量分数萃余相中B的质量分数xB k = 1时萃取操作可以进行，而β=1使萃取操作不能进行。 ⒊答：若减少开孔率，漏液线将向下移动。 三、计算题（共55分） yb0.01Yb???0.01010y?0.011?y1?0.01b⒈（20分）解：⑴已知b则： （1分） ??由Yb?Ya?Ya?Yb(1??)?0.01010?(1?0.9)?1.010?10?3Yb （2分） Yb?YaYb?Ya0.01010?1.010?10?3?L????1.8???*0.01010?V?minXb?XaYb/m?Xa?02 （3分） ?L?L??1.2???1.2?1.8?2.16V?V?min （1分） mV?2/2.16?0.9259L （2分） ⑵S???Y?mXa1ln??1?S?b?S?1?S?Ya?mXa?10.01010???ln??1?0.9259??0.9259??6.901?0.9259?0.001010? （3分） NOG??Z?HOG?NOG?0.9?6.90?6.21m （2分） '''x?0.0005X?x?0.0005 （1分） aaa⑶若，则Yb?mXa此时S不变，HOG不变、Z不变，则NOG不变，所以Ya?mXa不变，即： '0.010100.01010?mXa0.01010?2?0.0005??'0.001010Ya'?mXaYa'?2?0.0005 （2分） Yb?Ya'0.01010?0.00191?????81.1%'?3Yb0.01010解得：Ya?1.91?10， （3分） '⒉（20分） F?100kmol/h,xF?0.5,q?1,D?50kmol/h,xD?0.96解：已知：??2.1,R?1.5Rmin ⑴由物料平衡得： ?F?D?W?100?50?W???F?x?D?x?W?xFDW??100?0.5?50?0.96?W?xW （2分） ?W?50kmol/h????xW?004 （1分） ??xe2.1?0.5ye???0.6774x?x?0.51?(??1)?x1?(2.1?1)?0.5Fe⑵q?1，e， （3分） ?Rmin?xD?ye0.96?0.6774??1.593ye?xe0.6774?0.5 （2分） ⑶?R?1.5Rmin?1.5?1.593?2.390 （1分） xRy?x?D?0.7050x?0.2832R?1R?1精馏段操作线方程： （2分） 全凝器：y1?xD?0.96，y2?0.7050x1?0.2832?0.9315 （2分） *x?x?0.01ynn?1n⑷若，则?yn?1?? x1?y1?0.9195y1?(1?y1)? （2分） ?yn?0.7050xn?1?0.2832?由操作线方程：?yn?1?0.7050xn?0.2832 yn?yn?1?0.7050(xn?1?x1)?0.00705 (2分) 则：y?yn?10.00705Emv,n?n??0.5**yn?yn?1yn?yn?1由 （2分） *yn则：?yn?1?0.0141 （1分） ⒊（15分） ⑴''yA?0.73，xA?0.11 （4分） ⑵S?FM2MSF?S?FM2.25F??100?107.1kg2.1MS（4分） 24?100?36.9kg65 （7分） B卷

一、填空题（每空1分，共25分） 1、分子扩散可分为和两种方式。在传质过程中，理想物系的液体精馏过程属于扩散。 2、气体吸收是利用气体混合物中各组分的差异而实现对气体混合物的分离，精馏则是利用均相液体混合物中各组分的差异使各组分得以分离，萃取是依据各组分在所选择的溶剂中的差异来分离液体混合物的。 3、吸收过程中温度升高，气体的溶解度，亨利系数，相平衡常数。 4、吸收过程的气膜控制是指。 5、由A、B两组分组成的理想溶液,在45℃下组分的饱和蒸汽压分别是pA。＝60kPa， pB。＝30kPa，其相对挥发度为。 6、全回流操作时操作线与y-x图对角线，回流比R=。正常操作时的适宜回流比一般为最小回流比的倍。 7、间歇精馏的操作主要分为两类：的操作和的操作。 8、某泡点进料的连续精馏塔，已知其精馏段操作线方程为y=0.80x+0.172，提馏段操作线方程为y=1.2x-0.017，则回流比R=__，馏出液组成xD =__，釜液组成xW =____。 9、萃取操作中分配系数的含义是。萃取剂的选择性系数β的含义为。 10、三解形相图中临界混溶点是指。 11、塔板上常见的几种流体流型有：、和。 二、简答题（每题5分，共20分） 1、某填料吸收塔，逆流操作，用清水吸收混合气中A组分，若L、V、T、P均不变，进口气体的yb增加，问NOG、xb、和ya如何变化，并说明理由。