内容发布更新时间 : 2024/10/20 1:34:01星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
03级《化工原理》5月份月考试卷
班级__________姓名_________得分__________ 选择题（30）
1、关于回流比说法正确的是： （ 回流比的范围是0到∞
选择回流比时应考虑操作费用和设备投资之和是否为最小 回流比为∞时，设备投资费用也为最大
D、随着R值减小，所需理论板数增多，设备投资费减小
2、水吸收氨是属于哪种控制的吸收过程； （ ）A、气膜控制 B、液膜控制 C、两膜控制 D、无法确定
3、在精馏操作中，增加精馏段中下降液体的量，而上升蒸汽量不变精馏段操作线斜率将 （ ） A、增大 B、减小 C、不变 D、无法确定
4、下列哪种情况有利于吸收过程： （ A、高温低压 B、低温高压 C、高温高压 D、低温低压
5、影响亨利系数E变化叙述正确的是： （ A、在同一温度下，易溶气体的E值较大，难溶气体的 E值较小 B、对于特定体系，温度升高E值增大 C、在同一温度下，所有物系的E值相同
对于特定体系，E值越大，则温度越大，溶液浓度越大
6、在下列物系中，不宜用填料塔操作的是： （ ）A、易气泡物系 B、热敏性物料 C、腐蚀性物系 D、有固体悬浮物的物系7、7、制备无水酒精，工业上采用的方法是： （ A、精馏 B、水蒸气蒸馏 C、萃取蒸馏 D、恒沸精馏
8、在精馏操作中，增加精馏段中下降液体的量，而上升蒸汽量不变精馏段操作线斜率将 （ A、增大 B、减小 C、不变 D、无法确定
9、当吸收阻力为1/KL时，其相应的吸收推动力为： （ A、C-C★ B、C-C★ C、C-C i D、C i-C
10、下列描述的吸收速率方程式中正确的是： （ A、NA=KG(P-P★) B、NA=KY(Y-Y★) C、NA=KL(C-C★) D、NA=KX(X-X★) 填空题：（20）
1、吸收是分离____________的单元操作，它是利用气体混合物中各组分在溶液中的________差异达到分离目的。
2、双膜理论认为，吸收质是以_____________的方式通过两膜层，传质阻力主要集中在___________，因此双膜理论又称为__________。
3、对填料塔操作影响较大的填料特性：_________、__________、_____________、__________。
4、在连续精馏塔装置中，主要设备为_________，其中加料板以上为___________，加料板以下______________，此外，塔顶有__________，作用是_______________，塔底有_______，作用是_________________。
5、填料塔由__________、__________、________________、
_______________四部分组成。 简答题（20）
1、精馏操作的两个必要条件是什？（4）
2、恒摩尔流假定的内容是什么？假定成立的条件？（8）
3、简述双膜理论的要点及局限性。（8）
计算题（30）
1、某吸收塔用清水吸收焦炉气中氨，焦炉气处理量为标准状况5000m3/h，进塔气体组成y1=0.0132（摩尔分率），氨的回收率为99%，水的用量为最小用量的1.5倍，塔径为1.2m,平衡关系Y★ =1.2X，气体体积总吸收系数Kyα为200kmol/m3.h ，试求填料层高度Z。（15）
2、用一连续精馏塔分离某两组分混合物，饱和液体进料，进料量为100kmol/h，
进料中易挥发组分含量为0.2，（摩尔分率，下同），塔顶产品浓度为0.95，塔底产品浓度为0.05，泡点回流，回流比取最小回流比的1.5倍，相对挥发度为2.5，试求：（1）塔顶、塔底的产品量，（2）精馏塔实际操作的回流比为多少（3）塔顶全凝器蒸汽冷凝量，提留段下降液体量为多少？（15)
一、填空或选择 (每空 1 分，共 28 分) 1. 造成流体流动时能量损失的根本原因是 A 管壁的粗糙度 C 流体的流动状态
B 流体的粘性 D 管子的长度、直径 。
2. 对于一定流量的管路，管径增大一倍，其余条件不变，则流速为原来的__________倍，雷 诺数 Re 为原来的__________倍。
3. 用一允许气蚀余量为 3m 的离心泵将液体从一敞口贮槽输送至它处， 若液体处于沸腾状态， 泵前吸入管路的全部能量损失为 1.5m 液柱，则此泵的安装位置必须
A. 高于贮槽液面 4.5m 的上方 C. 低于贮槽液面 4.5m 的下方
B. 高于贮槽液面 1.5m 的上方 D. 低于贮槽液面 3.0m 的下方 ，阀后压 。 4. 某离心泵出口调节阀前后各安装一个压力表，则阀前压力表读数将 力表读数将 。
B. 随流量增大而增大 D. 随真空表读数的增大而减小 A. 随流量增大而减小 C. 随流量增大而基本不变
5. 板框压滤机过滤某种水悬浮液，测得恒压过滤方程为 q2 + 0.02q = 4×10-5θ（θ 的单位为 s， q 的单位为 m3 /m2） 则过滤常数 K = m2 / s，qe = m3 /m2 ，θe= s。
5. 两层平壁热传导，当第一层两侧温差 tw1-tw2 大于第二层两侧温差 tw2-tw3 时，说明第一层导 热热阻_第二层的导热热阻，若两层的壁厚相同，则必然有 λ1 λ2 。 （大于、小于、等于） 6. 用 20 ℃冷却水将某油品由 90 ℃冷却至 70 ℃，冷水出口温度 40 ℃，若为并流换热，传热 的平均温差为 ；若为逆流换热，传热的平均温差为 。 6. 利用冷却水在逆流操作的套管换热器中冷却某物料，要求热流体温度 T1、T2 及流量 Wh 不 变，今因冷却水进口温度 t1 升高，为保证完成冷却任务，需提高冷水的流量 Wc，其结果 是 。
A. K 增大，?tm 不变 C. Q 不变，?tm 下降，K 增大；
B. Q 增大，?tm 下降； D. Q 不变，?tm 不确定，K 增大 。 7. 精馏塔操作时，其温度和压力从塔顶到塔底的变化趋势是
A. 温度逐渐增大，压力逐渐减小 C. 温度逐渐减小，压力逐渐增大 B. 温度逐渐减小，压力逐渐增大 D. 温度逐渐增大，压力逐渐增大 。
8. 若进入精馏塔的原料中，气体量与液体量之比为 1:4，则进料热状况参数 q= 9. 精馏过程的操作线为直线，主要基于
A. 塔顶泡点回流 B. 物系为理想物系 。 。 C. 恒摩尔流假定 D. 理论板假定 10. 以下关于板效率说法正确的是
A. 气相默弗里效率与液相默弗里效率相等 B. 各层塔板的单板效率是相等的 C. 全塔效率等于气相默弗里效率及液相默弗里效率的平均值 D. 单板效率和全塔效率均可评价实际板和理论板分离效果的差异 11. 双膜理论将复杂的传质过程归结为
A. 液体表面单元很快被新单元取代 C. 液体表面微元暴露时间长短不同 。 B. 气液停滞膜层分子扩散 D. 界面的不稳定扩散
12. 在逆流操作的吸收塔中，用清水吸收混合气体中的 A 组分，保持进口气体的流量和浓度不变，增加用水量，则气体出口浓度 Y2将 ，总传质单元数将 NOG ，吸收液组成 X1 将 。 （增加、减小、不变）
13. 在吸收因数 A=1 的吸收操作中，总传质单元数 NOG 与理论板数 NT 关系为
A. NOG >NT B. NOG 14.板式塔发生漏液现象的原因是 。发生液泛现象的原因是 。 二、证明题（8 分） 全回流操作的精馏塔，塔顶馏出液组成为 xD，塔釜残液组成为 xW，溶液的相平衡关系为 y2=x，不包括再沸器的理论板数为 N，试证明 N = lg( lg XD/lgXw ) / lg 2 - 1 三、(流体力学计算 14 分） （ 如本题附图所示， 用离心泵以 40 m3/ h 的流量，将密度为 900kg/m3、粘度为 0.2PaS 的液体由敞口容器 送至敞口高位槽中，两槽液面恒定，液面差为 20 m，管路直径均 为φ108×4 mm，管路总长度为 450 m（包括直管长度和全部局部阻力的当量长度） ，若泵的效率为 0.7，求泵的轴功率 N(W)。 四、传热计算（10 分）在列管换热器中，120℃的饱和水蒸汽于壳程冷凝为同温度的水，将管内一定量的水从 30℃加热到 60℃。若加热蒸汽的温度、水的流量 及进口温度不变，将换热器由单管程变为双管程，求水的出口温度。 （水在管内湍流流动，计算中忽略管壁、污垢层 及蒸汽侧的热阻。 ） 五、精馏计算（12 分）在连续精馏塔中，分离某二元溶液（操作条件下物系的平均相对精馏计算（挥发度 α =2 ）已知塔顶馏出液的组成xD= 0.96，釜残液组成 xW=0.03。原料液流量F=100kmol/h，组成为 xF=1/3，泡点进料。塔顶采用全凝器，泡点回流，操作回流比 R=1.5Rmin。 求回流比 R 和提馏段操作线方程。 七、吸收计算（10分）用清水逆流吸收混合气中的溶质A，A的初始浓度Y1=0.02（摩尔 比） ，要求吸收率为90%，混合气体中惰性气体流量为100 kmol/h，清水流量为120 kmol/h，吸 收塔的截面积为0.785 m2 ,气相体积总吸收系数KYa=200kmol/( m3h)；操作条件下气液平衡关 系Y =1.2X 。求：最小液气比（L /V）min和所需的填料层高度z