化工原理（二）期末试卷 一、填空题（每题1分，共20分） 1.当在最小回流比下操作时，理论塔板数为 2.当分离要求和回流比一定时，进料为过热 的q最小，此时分离所需的理论板数 3.精馏操作的依据是 -。精馏操作得以实现的必要条件包括 和 4.本学期蒸馏实验所要测的指标是填料的 5.某连续精馏塔中，若精馏段操作线方程的截距等于弄，则精馏段操作斜率等于 一，提馏段操作斜率等于 一，回流比等于 一，馏出液等于 6.在化工原理实验室进行的气体吸收实验中，吸收质是 一气，惰性气体是 7.脱吸因数s的表达式为 一，在YX坐标系下的几何意义是 8.根据双膜理论两相间的传质阻力主要集中在 ,增加气液两相主体的湍流程度，传质速率将 9.难溶气体吸收属 一控制，主要传质阻力集中于 一。 10.在选择吸收剂时，应主要考虑的4个方面是：① ,② -,③ ,④ 11.某连续精馏塔中，求解理论塔板数的方法有两种，分别是 12.常用的干燥方法主要有 和 。13.干燥过程中物料表面的水气压强P.与干燥介质中水气分压P的关系式为一之 14.空气的干球温度与湿球温度之间的关系是- 15.绝热饱和冷却过程对空气而言为等 过程。 16.将不饱和空气等湿洽却到饱和状态时的温度称为 17.溶解度曲线三角形相图分为两个区域，曲线内为 区，曲线外为 —区，萃取操作只能在 内进行
化工原理（二）期末试卷 一、填空题（每题1分，共20分） 1．当在最小回流比下操作时，理论塔板数为—————————————————。 2．当分离要求和回流比一定时，进料为过热———— 的q最小，此时分离所需的理论板数————。 3．精馏操作的依据是——————。精馏操作得以实现的必要条件包括—————— 和—————。 4．本学期蒸馏实验所要测的指标是填料的——————————————————— ——。 5．某连续精馏塔中，若精馏段操作线方程的截距等于零，则精馏段操作斜率等于——— ——，提馏段操作斜率等于——————，回流比等于————，馏出液等于——— ———。 6．在化工原理实验室进行的气体吸收实验中，吸收质是———气，惰性气体是———。 7．脱吸因数s的表达式为——————，在Y-X坐标系下的几何意义是——————— ———。 8．根据双膜理论两相间的传质阻力主要集中在————————————————— —，增加气液两相主体的湍流程度，传质速率将————————。 9．难溶气体吸收属——————————————控制，主要传质阻力集中于——— ———侧。 10．在选择吸收剂时，应主要考虑的4个方面是：①—————————，②—————— ——，③———————————，④————————————。 11．某连续精馏塔中，求解理论塔板数的方法有两种，分别是———————与——— —————。 12．常用的干燥方法主要有———————、—————————、———-和———— ———— 。13．干燥过程中物料表面的水气压强 pw 与干燥介质中水气分压 p 的关系式为——≥— —————。 14．空气的干球温度与湿球温度之间的关系是——————≥——————————— ———。 15．绝热饱和冷却过程对空气而言为等——————————————过程。 16．将不饱和空气等湿冷却到饱和状态时的温度称为——————————————。 17．溶解度曲线三角形相图分为两个区域，曲线内为————————区，曲线外为—— ——区，萃取操作只能在————————————内进行
18.萃取操作中选择溶剂的主要原则是 和 19.在B-S部分互溶物系中加入溶质组分A,将使B-S互溶度 一。适当降低操作温度，B-S的互溶度将 20.萃取过程是 21.最小回流此是指 22.将板式塔中泡罩塔、浮阀塔、筛板塔相比较，操作弹性最大的是 ,单板压隆最小的是 23.对流传质是指发生在运动着的流体与 之间的传质过程。 24.用热空气对湿物料进行对流干燥，既发生传质，又发生 二、判断题（每题1分，共20分） 1.根据恒摩尔流假设，精馏塔内气、液两相的摩尔流量一定相等。 2.填料的等板高度(HEPT)以大为好，HEPT越大，分离越完善。 3.用图解法求理论板数时，与下列参数有关：F、xF、q、R、a、D、xXD。 4.精馏塔的全塔总效率不等于塔内各板的默费里效率的平均值。 5.当空气的相对湿度达到100%时，空气的湿球温度就是空气的真实温度 6.简单蒸馏为非稳态操作。 7.在化学楼化工原理实验室进行的填料塔精馏实验中，通过测定物料的密度来确定塔 顶和塔底组成。 8.吸收分离不属于传质分离。 9.吸收操作中，亨利系数E很小的气体为易溶气体。 10.服从亨利定律并不说明溶液的理想性，服从拉乌尔定律才表明溶液的理想性。 11.精馏只用板式塔，吸收只用填料塔的说法是正确的。 12.用水吸收氨属难溶气体的吸收，为液膜阻力控制的说法是正确的。 13.在北方，通常冬天空气湿度小于夏天。 14.干燥速率的单位是g/5。 15.对于空气 —水系统而，s= 16.进行萃取操作时，应使分配系数kA<1 17.单级理论萃取中，在维持进料组成和萃取浓度不变的条件下，若用含有少量溶质的萃 取剂代替纯溶剂，所得萃余相浓度将会有所增加。 18.进行萃取操作时应使选择性B系数大于1。 19.液一液萃取三元物系，按其组分间互溶性可分为4种情况。 20.萃取是利用原料液中各组分的溶解度差异来进行分离液体混合物的
18．萃取操作中选择溶剂的主要原则是———————，——————和—————— ——。 19．在B-S部分互溶物系中加入溶质组分A，将使B-S互溶度———————————— ——。适当降低操作温度，B-S的互溶度将——————————————。 20．萃取过程是———————————。 21. 最小回流比是指——————————————————————。 22. 将板式塔中泡罩塔、浮阀塔、筛板塔相比较，操作弹性最大的是————————— —————，单板压降最小的是————————————。 23. 对流传质是指发生在运动着的流体与———————————————— 之间的传质过程。 24. 用热空气对湿物料进行对流干燥，既发生传质，又发生-。 二、判断题（每题1分，共20分） 1．根据恒摩尔流假设，精馏塔内气、液两相的摩尔流量一定相等。 2．填料的等板高度（HEPT）以大为好，HEPT越大，分离越完善。 3．用图解法求理论板数时，与下列参数有关：F、xF、q、R、α、D、xD。 4．精馏塔的全塔总效率不等于塔内各板的默费里效率的平均值。 5．当空气的相对湿度达到100%时，空气的湿球温度就是空气的真实温度。 6．简单蒸馏为非稳态操作。 7．在化学楼化工原理实验室进行的填料塔精馏实验中，通过测定物料的密度来确定塔 顶和塔底组成 。 8．吸收分离不属于传质分离。 9．吸收操作中，亨利系数E很小的气体为易溶气体。 10．服从亨利定律并不说明溶液的理想性，服从拉乌尔定律才表明溶液的理想性。 11．精馏只用板式塔，吸收只用填料塔的说法是正确的。 12．用水吸收氨属难溶气体的吸收，为液膜阻力控制的说法是正确的。 13．在北方，通常冬天空气湿度小于夏天。 14．干燥速率的单位是kg /s 。 15．对于空气——水系统而， as w t t 16．进行萃取操作时，应使分配系数kA＜1。 17．单级理论萃取中，在维持进料组成和萃取浓度不变的条件下，若用含有少量溶质的萃 取剂代替纯溶剂，所得萃余相浓度将会有所增加。 18．进行萃取操作时应使选择性β系数大于1。 19．液—液萃取三元物系，按其组分间互溶性可分为4种情况。 20．萃取是利用原料液中各组分的溶解度差异来进行分离液体混合物的
21.回流比相同时，塔顶回流液的温度越高。分离效果越好。 22.干燥过程中除去的水分是结合水分。 23.理想溶液满足拉乌尔定律，但不满足亨利定律。 24.气相中的扩散系数大干液相中的扩散系数，但在一定条件下，气液两相中仍可达到相 同的扩散通量。 25,精馏设计或操作时，回流比R增加并不意味塔顶产品量D减小。 三、计算题（每题15分，共60分） L.空气的总压为101.3kPa,干球温度为20℃，湿球温度为15℃。将该空气在预热器中预热 至60℃以后，送入一干燥器中，若空气在干燥器中经历等焓过程.离开干燥器时相对 湿度为75%。试求：(1)新鲜空气的湿度、露点、相对湿度、焓、水蒸气分压：(2)离开预 热器空气的湿度、焓及100m的新鲜空气经预热后增加的热量：(3)离开干燥器的废 气的温度、焓、露点、湿度：(4)100m的新鲜空气在干燥器中所蒸发的水分量。 2.以水为萃取剂从醋酸与氯仿的混合液中提取醋酸。25℃时，萃取相E与萃余相R以质量 百分率表示的平衡数据列于下表， 氯仿层(R相) 水层(E相) 醋酸 水 醋酸 水 0.00 0.99 0.00 99.16 6.77 1.38 25.10 73.69 17.72 4.28 44.12 48.58 25.72 4.15 50.18 34.71 27.65 5.20 50.56 31.11 32.08 7.93 49.41 25.39 34.16 10.03 47.87 23.28 425 16.5 42.50 1650 若原料液流量为600kg,醋酸的质量分率为0.35，用600kg水为萃取剂。试求 (1)单级萃取后E、R两相的流量，kgh (2)完全脱除溶剂后，萃取液、萃余液的组成与流量： (3)使混合物系分层的最小萃取剂用量。 3.在常压连续操作的板式精馏塔中分离甲醇 水混合液，原料组成为0.4（甲醇的摩尔分率，下同），泡点进料，若馏出液组成为0.95， 釜残液组成为0.03，回流比为1.6，塔顶采用全凝器，塔釜采用饱和蒸气间接加热，用 图解法求理论板数并确定进料板位置。平衡曲线见本题附图
21. 回流比相同时，塔顶回流液的温度越高，分离效果越好。 22.干燥过程中除去的水分是结合水分。 23. 理想溶液满足拉乌尔定律，但不满足亨利定律。 24．气相中的扩散系数大于液相中的扩散系数，但在一定条件下，气液两相中仍可达到相 同的扩散通量。 25. 精馏设计或操作时，回流比R增加并不意味塔顶产品量D减小。 三、计算题（每题15分，共60分） 1．空气的总压为101.3kPa，干球温度为20℃，湿球温度为15℃。将该空气在预热器中预热 至60℃以后，送入一干燥器中，若空气在干燥器中经历等焓过程，离开干燥器时相对 湿度为75%。试求：（1）新鲜空气的湿度、露点、相对湿度、焓、水蒸气分压；（2）离开预 热器空气的湿度、焓及100 3 m 的新鲜空气经预热后增加的热量；（3）离开干燥器的废 气的温度、焓、露点、湿度；（4）100 3 m 的新鲜空气在干燥器中所蒸发的水分量。 2．以水为萃取剂从醋酸与氯仿的混合液中提取醋酸。25℃时，萃取相E与萃余相R以质量 百分率表示的平衡数据列于下表， 氯仿层（R相） 水层（E相） 醋酸 水 醋酸 水 0.00 6.77 17.72 25.72 27.65 32.08 34.16 42.5 0.99 1.38 4.28 4.15 5.20 7.93 10.03 16.5 0.00 25.10 44.12 50.18 50.56 49.41 47.87 42.50 99.16 73.69 48.58 34.71 31.11 25.39 23.28 16.50 若原料液流量为600kg,醋酸的质量分率为0.35,用600kg水为萃取剂。试求： （1）单级萃取后E、R两相的流量，kg/h （2）完全脱除溶剂后，萃取液、萃余液的组成与流量； （3）使混合物系分层的最小萃取剂用量。 3．在常压连续操作的板式精馏塔中分离甲醇— 水混合液，原料组成为0.4(甲醇的摩尔分率，下同)，泡点进料，若馏出液组成为0.95， 釜残液组成为0.03，回流比为1.6，塔顶采用全凝器，塔釜采用饱和蒸气间接加热，用 图解法求理论板数并确定进料板位置。平衡曲线见本题附图
4.在填料吸收塔中，用清水吸收甲醇 空气混合气体中的甲醇汽.吸收操作在常压及27℃下进行，此时混合气体流率为1200 m3/h,塔底处空塔气速为0.4ms.混合气体中甲醇浓度为100g甲醇/100m空气.甲醇 回收率为95%。体积吸收系数 Ka=0987mo%h:kPa)在操作条件下平衡关 系为Y=1.1水，试计算在塔底溶液浓度为最大可能浓度的70%时.所需的填料层高度 5.续精馏塔中分离苯 甲苯混合液。已知原料液流量为10000kgh,苯的组成为40%（质量%，下同）。要求馏 出液组成为97%.釜残液组成为2%。试求馏出液和残釜液的流量，kmol及馏出液中 易挥发组分的回收率
4．在填料吸收塔中，用清水吸收甲醇- 空气混合气体中的甲醇汽，吸收操作在常压及27℃下进行，此时混合气体流率为1200 m / h 3 ，塔底处空塔气速为0.4m/s，混合气体中甲醇浓度为100g甲醇/100 3 m 空气，甲醇 回收率为95%。体积吸收系数为 m h kPa K kmol G 3 0.987 ，在操作条件下平衡关 系为Y 1.1X ，试计算在塔底溶液浓度为最大可能浓度的70%时，所需的填料层高度 。 5．续精馏塔中分离苯- 甲苯混合液。已知原料液流量为10000kg/h，苯的组成为40%（质量%，下同）。要求馏 出液组成为97%，釜残液组成为2%。试求馏出液和残釜液的流量，kmol/h及馏出液中 易挥发组分的回收率