化工原理下期末考試試卷及答案

10101頁(yè)102頁(yè)______號(hào)學(xué)______號(hào)學(xué)_______名姓____…………線…封…_ 密級(jí)班__…………_…: …系院………《化工原理》期末試卷A卷課程歸屬部門(mén)：化學(xué)與化工學(xué)院 試卷適用范圍：2023級(jí)化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)考試形式：閉卷 考試時(shí)間： 110分鐘題號(hào)題號(hào)得分一二三四總分合分人得分評(píng)卷人一、填空題〔122得分評(píng)卷人在氣體流量，氣相進(jìn)出口組成和液相進(jìn)口組成不變時(shí)，假設(shè)減小吸取劑用量，則傳質(zhì)推動(dòng)力將 ，操作線將 平衡線。吸取在化工生產(chǎn)中常用于分別均相 混合物，其分別的依據(jù)是依據(jù)各組分 。對(duì)于肯定的分別要求，全回流時(shí)，塔頂產(chǎn)品量為 ，回流比為 ，操作線為 。在精餾塔設(shè)計(jì)中，進(jìn)料溫度越高，進(jìn)料狀態(tài)參數(shù)q越 ，完成一樣的生產(chǎn)任務(wù)需要的理論板數(shù)越 ，塔底再沸器的熱負(fù)荷越 。分別某些相對(duì)揮發(fā)度接近1的物系，可承受一些特別的精餾方法，如 。在常壓操作中，xA=0.1(摩爾分?jǐn)?shù)，下同)yA=0.3的氣體接觸，m=2.0，此

在吸取過(guò)程中，推動(dòng)力(Y Y*)與吸取系數(shù) 相對(duì)應(yīng)。恒速枯燥階段中物料的外表溫度等于空氣的 ，枯燥的水分為 。精餾操作的依據(jù)是 。得分評(píng)卷人二、選擇題〔224得分評(píng)卷人二元溶液連續(xù)精餾計(jì)算中，進(jìn)料熱狀態(tài)的變化將引起操作線、平衡線、q線中那幾條線的變化？ 。A全部變化 B操作線、平衡線 C操作線、q線 D平衡線、q線以下命題正確的選項(xiàng)是 。A上升氣速過(guò)大會(huì)引起漏液 B上升氣速過(guò)大會(huì)引起液泛C上升氣速過(guò)小會(huì)造成過(guò)量液沫夾帶D上升氣速過(guò)小會(huì)造成過(guò)量氣泡夾帶填料塔的正常操作區(qū)域?yàn)?。A載液區(qū) B液泛區(qū) C 恒持液量區(qū) D任何區(qū)域某含乙醇12.5%〔質(zhì)量分?jǐn)?shù)〕的乙醇水溶液，其所含乙醇的摩爾比為 。A 0.143 B 0.0529 C 0.0502 D 0.0559在枯燥過(guò)程以下兩種狀況下臨界含水量將會(huì)變大還是變小1提高枯燥介質(zhì)空氣的溫度；物料的厚度減小時(shí) 。A 都增大 B都減小 C〔1〕增大〔2〕減小 D〔1〕減小〔2〕增大時(shí)將發(fā)生 過(guò)程。

某一物系，總壓肯定，三個(gè)溫度下的相平衡常數(shù)分別用m1

m2

表示，假設(shè)生產(chǎn)上常用測(cè)量和掌握 的溫度來(lái)保證精餾產(chǎn)品的質(zhì)量。

m1>m2

>m3

，則對(duì)應(yīng)的溫度挨次為： 。常壓下將某一混合液進(jìn)展分別，在一樣的氣化率條件下，簡(jiǎn)潔蒸餾的分別效果比平衡蒸餾的分別效果 。某逆流吸取塔，用純?nèi)軇┪』旌蠚庵械囊兹軞怏w，設(shè)填料塔為無(wú)窮高，平衡關(guān)系為

A t1>t2>t3 B t1<t2<t3 C 不確定 D t1=t2=t33在填料塔中用清水吸取混合氣中NH，當(dāng)水泵發(fā)生故障上水量削減時(shí)，氣相總傳質(zhì)單元數(shù)NOG 。3Y=2X，入塔氣體組成Y

〕=2.5，則吸取率等于 ，假設(shè)承受

A增加 B 減小 C不變 D不確定n,v〔qn,l/q 〕=1.5，則吸取率等于 。n,v

假設(shè)pA-pA*近似等于pA–p ，則該過(guò)程為 掌握。n,v10.溶解度曲線將三角形相圖分為兩個(gè)區(qū)域曲線外為單相區(qū)曲線內(nèi)為 ，萃取操作只能在 進(jìn)展。

AiA液膜掌握 B氣膜阻力和液膜阻力相差不大C不確定 D氣膜掌握在精餾操作中，加大回流比R，q /q 將 。n,V n,L10103頁(yè)104頁(yè)A增加 B減小 C不變 D不確定進(jìn)展萃取操作時(shí)應(yīng)使 。A安排系數(shù)大于1 B安排系數(shù)小于1 C選擇性系數(shù)大于1 D選擇性系數(shù)等于1

3〔4分〕11.p總

/p 1,則組分A的傳質(zhì)通量NBM

與組分A的集中通量J 的關(guān)系為 。A

4.在精餾塔設(shè)計(jì)中，作出的塔板負(fù)荷性能圖有何意義？〔3分〕A A AJ =N BJ >N CJ <N DA A A A A得分評(píng)卷人12.氣體中的集中系數(shù)DAB與T和總壓P的關(guān)系為 。A DAB與T的1.0次方成正比，與P的1.0次方成反比B DAB與T的2.0次方成正比，與P的1.0次方成正比C DAB與T的0.5次方成正比，與P的1.0次方成正比比得分評(píng)卷人得分評(píng)卷人D D得分評(píng)卷人

T1.75次方成正比，與P1.0次方成反比

四、計(jì)算題〔40分〕三、簡(jiǎn)答題〔14分〕雙膜模型的根本要點(diǎn)有哪些？〔3分〕

1.〔10分〕101.33kP下用熱空氣枯燥某濕物料，濕物料的處理量為G1=2000kg/h，含水w1

4%(濕基，下同)，要求枯燥后產(chǎn)品的含水量不超過(guò)w1

0.5%?？諝獾某跏紲囟萾=20℃，相對(duì)濕度 50%將空氣預(yù)熱至t=100℃進(jìn)枯燥器出枯燥器的溫度t=50℃，0 0 1 2枯燥操作為等焓枯燥過(guò)程。20ps

2.3346kPa保證吸取率不變，請(qǐng)問(wèn)實(shí)行什么措施能夠?qū)崿F(xiàn)〔最少說(shuō)出4〕？〔4〕

試求：1〕kg/2分〔〕kg/6分；預(yù)熱器的加熱量QPkw〔2分。參考答案：減小，靠近平衡線〔橫坐標(biāo)。氣體，溶解度不同。，無(wú)窮大，對(duì)角線〔或y=。2.〔14分〕某精餾塔用于分別苯-甲苯混合液,進(jìn)料量q 60kmol/h，其中苯的摩爾分率n,FxF=0.5。進(jìn)料為汽液混合物，汽液比為2：3，要求塔頂、塔底產(chǎn)品中苯的摩爾分率分xD=0.95，xW=0.10，回流比R2.5。(1)4分(2)q6分；(3)假設(shè)塔頂設(shè)全凝器，各塔板可視為理論板，求離開(kāi)其次塊板〔自塔頂向下數(shù)〕蒸汽和液體的組成〔4分。物系的相對(duì)揮發(fā)度α=2.45。2023-2023學(xué)年第一學(xué)期期末考試_ 〔下〕試題標(biāo)準(zhǔn)或參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)〔A〕__ 適用范圍：11級(jí)化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)__ 〔122〕_ 此題主要考察學(xué)生對(duì)根本理論把握的程度。__ 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：_ 1．所填答案與標(biāo)準(zhǔn)答案一樣，每空給10分。號(hào)考證 2．所填答案是同一問(wèn)題〔概念、術(shù)語(yǔ)〕的不同描述方法，視為正確，給1分。考準(zhǔn) 本試卷共10頁(yè)第5頁(yè)____

小，多，小。恒〔共〕沸精餾或萃取精餾。吸取。靈敏板。好。9.100%175〔0.7。兩相區(qū)，兩相區(qū)。KY。濕球溫度，非結(jié)合水混合液中各組分的揮發(fā)度不同〔揮發(fā)度不同。二、選擇題〔12個(gè)小題，每個(gè)小題中只有一個(gè)正確答案，請(qǐng)將正確答案的標(biāo)號(hào)填在224分〕此題主要考察學(xué)生對(duì)根本概念的理解程度和和區(qū)分問(wèn)題的能。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：20分標(biāo)準(zhǔn)答案CBADC 6-10AADBC 11-12CD三、簡(jiǎn)答題〔14〕此題主要考察學(xué)生對(duì)根本理論把握程度和分析問(wèn)題的力量評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：所答要點(diǎn)完整，每題給總分值；全錯(cuò)或不答給0分；局部正確可依據(jù)對(duì)錯(cuò)程度，依據(jù)答案要點(diǎn)給分。雙膜模型的根本要點(diǎn)有哪些？〔3分〕參考答案〔〔2〕在氣膜、106頁(yè)10107頁(yè)108頁(yè)液膜以外的氣、液兩相主體中，由于流體的猛烈湍動(dòng)，各處濃度均勻，無(wú)傳質(zhì)阻力。3〕在

絕干物料GG1

1

202310.04kgh1920kgh氣液相界面處，氣液兩相處于相平衡狀態(tài)，無(wú)傳質(zhì)阻力〔每個(gè)要點(diǎn)1分〕

X kgkg絕干料0.04167kgkg絕干料4在吸取操作過(guò)程中，因解析不良，吸取劑入口濃度增大而使吸取率降低，假設(shè)工藝要求必需保證吸取率不變，請(qǐng)問(wèn)實(shí)行什么措施能夠?qū)崿F(xiàn)〔3。41〕〔2〕m塔的推動(dòng)力增大，傳質(zhì)速率提高，吸取率提高〔3〕提高操作壓力，相平衡常數(shù)m減小，平

1 96 0.5 X kgkg絕干料0.00503kgkg絕干料2 99.5所以WGXX1920(0.041670.00503)kg/h70.35kg/h1 2〔2〕穎空氣消耗量：〔6分〕20p2.3346kPas衡線遠(yuǎn)離操作線，塔的推動(dòng)力增大，傳質(zhì)速率提高，吸取率提高。4〕由于吸取劑入口濃度

0.622pH 0

0.6220.52.3346

kgkg絕干氣0.00725kgkg絕干氣所以提高塔的高度可以提高吸取率〔5〕〔相當(dāng)于提高

0〔2分〕

101.33p0 s

101.330.52.3346塔的高度〔6〕將原填料換為比外表積更大的型填料，相當(dāng)于提高了塔的吸取性能，使

由于枯燥操作為等焓枯燥過(guò)程，則I I1 2

H0=H1〔32。

I(1.011.88H)t1 1

2490H1

120.41KJ/kg〔4〕參考答案：從泡點(diǎn)回流改為冷液回流時(shí)，xD增大〔2分。其緣由：冷液回流至塔頂時(shí)，冷

I (1.011.88H)t2490H2 2 2 2〔4分〕H 0.02725kg/kg2使氣相易揮發(fā)組分增濃1分，同時(shí)，在塔頂回流比保持不變的條件下，增加了塔內(nèi)的內(nèi)

L WH H2 1

70.35 kg絕干氣h3517.5kg絕干氣h 〔1分〕0.027250.00725回流，這也有利于分別〔1〔1〕

0

3517.510.00725kgh3543.00kgh〔1分〕在精餾塔設(shè)計(jì)中，作出的塔板負(fù)荷性能圖有何意義？〔3分〕

〔2〕預(yù)熱器的加熱量Ｑp參考答案〔1〕檢驗(yàn)塔的設(shè)計(jì)是

Q L(1.011.88HP

)(t1

t) 〔1分〕0否合理，操作點(diǎn)是否在適中的高效區(qū)域〕指明氣、液相的流量范圍〕〔每1〕

288049.5kJh80.01kW〔1分〕四、計(jì)算題〔40〕

21〕

n,F

qn,D

qn,W

〔1分〕此題主要考察學(xué)生應(yīng)用根本學(xué)問(wèn)解決綜合問(wèn)題的力量

q xn,F F

q xn,D

q xn,W

〔1分〕〔１〕蒸發(fā)的水重量〔2分〕

qn,D

28kmol/h

n,W

32kmol/h 〔2分〕10109頁(yè)1010頁(yè)〔2〕由于進(jìn)料汽液比為2：3，則 q0.6

YY1 1

Y*0.033134.57.3201

0.00785 〔1分〕q線方程：y

q x

x 1.5x1.25

〔2分〕

YY2 2

Y*0.00066234.500.000662〔1分〕2q1n

q1 F

YY 0.007850.000662精餾段操作線方程：

Y

1Y2 0.00785

0.00291〔1分〕yn1

RnR1xn

1R1xD

0.714x0.271 〔1分〕

m ln

2

ln0.000662提餾段操作線方程：

y

qn,L x qn,W x

YYN 1 2N

0.03310.00066211.14m1

qn,L

q n,W

qn,L

q n,W

OG Ym

0.00291 〔1分〕qn,L

qn,Lq

n,F

qn,D

q

n,F

106kmol/h

〔3分〕

ZN HOG OG

11.140.431m4.8m〔1分〕y m1

qn,L

n,Lqn,W

xm

qn,L

n,Wqn,W

x 1.432x0.0432W〔4〕yx1 D

0.95 〔1分〕x

2.45x由平衡線方程y

1(1)x

11.45x

可求: x1

0.886 〔1分〕由精餾段操作線方程：可求 y 0.904 〔1分〕2由平衡線方程可求: x2

0.794 〔1分〕3.〔1〕Y2

Y11

0.033110.980.000662 〔1分〕Y 0.0331X* 11 m

34.5

9.59104〔1分〕水的最小用量為4分〕q Yq n,V 1

Y2

43.60.03310.000662

kmolh1.474103kmolhn,Lmin

X*X 9.5910401 2qm,L

1.4741031.3118kgh3.48103kgh〔2〕2分〕q

43.6

3.〔16分〕在一橫截面積0.5m2填料塔內(nèi)，用清水吸取某工業(yè)廢氣中所含的二氧化硫氣體。已X n,V

X

0.03310.000662

07.32104

q

0.03311 q 1 2

2 1.4741031.31

n,V