北京化工大学2006一一2007学年第二学期 《化工传质单元操作》期末考试试卷 课程代码GHE2150T 班级： 姓名： 学号： 分数： 题号 三 四 五 六 总分 得分 一、填空（每空1分，共40分） (1)精馏操作的依据是」 :实现精馏操作的必要条件是 和 (2)某二元混合物，其中A为易挥发组分，液相组成为xA=0.4,相应的泡点温度为1： 若与之达平衡的气相组成为y=0.55,相应的露点温度为，则1与的关系为：1一2： 若气相组成为y%=0.4,相应的露点温度为3，则1与53的关系为：1 (3)当塔板中 时，该塔板称为理论塔板。 (4)最小回流比是指 。，其值 有关。 (5)连续精馏塔的进料热状态有 种：已知进料热状态参数q0.9,则加料中饱和 液体量与加料量之比是 0 (6)某二元混合物，进料量为100 kmol/h,x=0.6,要求得到塔顶o不小于0.9，则塔顶的 最大产量为 PDF文件使用"pdfFactory Pro”试用版第创建页.fineprint,coL.cn
第 1 页 北京化工大学 2006——2007 学年第二学期 《化工传质单元操作》期末考试试卷 课程代码 C H E 2 1 5 0 T 班级： 姓名： 学号： 分数： 题号 一 二 三 四 五 六 总分 得分 一、填空（每空 1 分，共 40 分） （1）精馏操作的依据是 ；实现精馏操作的必要条件是 和 。 （2）某二元混合物，其中 A 为易挥发组分，液相组成为 xA＝0.4，相应的泡点温度为 t1； 若与之达平衡的气相组成为 yA＝0.55，相应的露点温度为 t2，则 t1与 t2的关系为：t1 t2 ； 若气相组成为 yA＝0.4，相应的露点温度为 t3，则 t1与 t3的关系为：t1 t3。 （3）当塔板中 时，该塔板称为理论塔板。 （4）最小回流比是指 ，其值 与 、 、 有关。 （5）连续精馏塔的进料热状态有 种；已知进料热状态参数 q=0.9，则加料中饱和 液体量与加料量之比是 。 （6）某二元混合物，进料量为 100kmol/h，xF=0.6，要求得到塔顶 xD不小于 0.9，则塔顶的 最大产量为 。 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.com.cn
(7)某连续精馏塔操作时，若将进料热状态由原来的饱和液体进料改为冷液进料，但保持 F、D、V、不变，则x ,xw,R,L/V (8)直接水蒸汽加热的精馏塔适用于处理 的情况。 (9)间歇精馏操作中，若保持馏出液组成不变，回流比必须不断 ；若回流比保持 不变，则馏出液组成逐渐一。 (10)恒沸精馏与萃取精馏主要针对」 和 的物系，采 取加入第三组分的办法以改变原物系的 (11)工业生产中，板式塔内气液两相接触状态通常在 和 下操作。 (12)板式塔从总体上看气液两相呈接触，在板上气液两相呈 接触。 (13)液体喷淋量一定，填料塔内气体通过填料层的压降随空塔气速变化，存在两个转折 点，其下转折点为 ，上转折点为 (14)维持不饱和空气的湿度H不变，提高其干球温度，则该空气的湿球温度 露点温度 ，相对湿度 (15)对一定湿含量的物料进行对流干燥，当所用空气的相对湿度增大时，物料的平衡含水 量将 自由含水量相应 (16)在干燥操作中，中间加热适用于」 _物料的干燥：部分废气 循环适用于 物料的干燥。 (17)同一物料在恒定干燥速率下，物料越薄，其临界含水量 (18)恒速干燥阶段除去的水分为 ,降速干燥阶段除去的水分 为 PmF文件使用”pdfFactory Pro试用版第往，fineprint.oncn
第 2 页 （7）某连续精馏塔操作时，若将进料热状态由原来的饱和液体进料改为冷液进料，但保持 F、D、V、xF 不变，则 xD ，xW ，R ，L/V 。 （8）直接水蒸汽加热的精馏塔适用于处理 的情况。 （9）间歇精馏操作中，若保持馏出液组成不变，回流比必须不断 ；若回流比保持 不变，则馏出液组成逐渐 。 （10）恒沸精馏与萃取精馏主要针对 和 的物系，采 取加入第三组分的办法以改变原物系的 。 （11）工业生产中，板式塔内气液两相接触状态通常在 和 下操作。 （12）板式塔从总体上看气液两相呈 接触，在板上气液两相呈 接触。 （13）液体喷淋量一定，填料塔内气体通过填料层的压降随空塔气速变化，存在两个转折 点，其下转折点为 ，上转折点为 。 （14）维持不饱和空气的湿度 H 不变，提高其干球温度，则该空气的湿球温度 ， 露点温度 ，相对湿度 。 （15）对一定湿含量的物料进行对流干燥，当所用空气的相对湿度增大时，物料的平衡含水 量将 ，自由含水量相应 。 （16）在干燥操作中，中间加热适用于 物料的干燥；部分废气 循环适用于 物料的干燥。 （17）同一物料在恒定干燥速率下，物料越薄，其临界含水量 。 （18）恒速干燥阶段除去的水分为 ，降速干燥阶段除去的水分 为 。 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.com.cn
二、计算题(13分) 用常压连续操作的精馏塔分离苯和甲苯混合液，已知进料含苯0.6（摩尔分数），进料状态 是汽液各占一半（摩尔数），从塔顶全凝器中送出的馏出液组成为含苯0.98（摩尔分数），已知 苯.甲苯系统在常压下的相对挥发度为2.5。 试求：(1)进料的气、液相组成；(2)最小回流比。 PDF文件使用"pdfFactory Pro”试用版第键页.fineprint,coL.cn
第 3 页 二、计算题 （13 分） 用常压连续操作的精馏塔分离苯和甲苯混合液，已知进料含苯 0.6（摩尔分数），进料状态 是汽液各占一半（摩尔数），从塔顶全凝器中送出的馏出液组成为含苯 0.98（摩尔分数），已知 苯-甲苯系统在常压下的相对挥发度为 2.5。 试求：（1）进料的气、液相组成；（2）最小回流比。 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.com.cn
三、计算题(20分) 有一两股进料的连续精馏塔分离苯和甲苯混合液，塔顶采用全凝器，塔釜为间接蒸汽加热。 已知F=F=50 kmol/h,X10.7,X2=0.5,要求xD-0.95,Xw0.05(以上均为摩尔分率)，操作回 流比R=1.0,相对挥发度为2.47，两股进料均为饱和液体，并且均从各自的适宜位置进料。求： (1)塔顶和塔釜的采出量： (2)写出上段及中间段的操作线方程： (3)如果将两股进料先混合均匀再以单股物料从适宜位置进料，试问所需理论板数及能耗 将如何变化？（不必计算分析，只需给出结论） PDF文件使用"pdfFactoryPro”试用版养e键w,fineprint.con.cn
第 4 页 三、计算题 （20 分） 有一两股进料的连续精馏塔分离苯和甲苯混合液，塔顶采用全凝器，塔釜为间接蒸汽加热。 已知 F1=F2=50kmol/h，xF1=0.7，xF2=0.5，要求 xD=0.95，xW=0.05（以上均为摩尔分率），操作回 流比 R=1.0，相对挥发度为 2.47，两股进料均为饱和液体，并且均从各自的适宜位置进料。求： （1）塔顶和塔釜的采出量； （2）写出上段及中间段的操作线方程； （3）如果将两股进料先混合均匀再以单股物料从适宜位置进料，试问所需理论板数及能耗 将如何变化？（不必计算分析，只需给出结论） PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.com.cn
四、计算题(12分) 常压下将温度为25℃、湿度为0.01kg水汽kg干气的新鲜空气与温度为50℃、湿度为0.067 kg水汽g干气的废气混合，混合比为2：3（以绝干空气为基准），试计算混合后的湿度、焓及 温度。 PDF文件使用"pdfFactory Pro”试用版第e键页.fineprint,coL.cn
第 5 页 四、计算题（12 分） 常压下将温度为 25℃、湿度为 0.01 kg 水汽/kg 干气的新鲜空气与温度为 50℃、湿度为 0.067 kg 水汽/kg 干气的废气混合，混合比为 2：3（以绝干空气为基准），试计算混合后的湿度、焓及 温度。 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.com.cn
五、计算题(15分) 某转筒干燥器用于干燥粒状物料，要求含水量从30%干燥至2%（均为湿基）。所用空气的 温度为30℃，湿度为0.02kg水汽kg干气，经预热器加热至110℃后进入干燥器。空气在干燥器 内的状态变化为等焓过程，离开干燥器时的温度为40℃。已知转筒内径为1.2m,空气通过转筒 的空筒质量流速0.833kg千气/m2s。试计算： (1)空气离开干燥器时的烙： (2)每小时最多能向干燥器内加入的湿物料质量： (3)预热器对空气提供的热量（热损失不计）： (4)在湿度图上定性画出湿空气经过整个干燥系统的状态变化过程。 PDF文件使用"pdfFactory Pro”试用版养键mw,fineprint.con.cn
第 6 页 五、计算题（15 分） 某转筒干燥器用于干燥粒状物料，要求含水量从 30％干燥至 2％(均为湿基)。所用空气的 温度为 30℃，湿度为 0.02kg 水汽/kg 干气，经预热器加热至 110℃后进入干燥器。空气在干燥器 内的状态变化为等焓过程，离开干燥器时的温度为 40℃。已知转筒内径为 1.2m，空气通过转筒 的空筒质量流速 0.833kg 干气／m 2 ·s。试计算： （1）空气离开干燥器时的焓； （2）每小时最多能向干燥器内加入的湿物料质量； （3）预热器对空气提供的热量(热损失不计)； （4）在湿度图上定性画出湿空气经过整个干燥系统的状态变化过程。 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.com.cn
六、提高题(20分)》 1.填空题 (1)从塔板水力学性能的角度来看，引起塔板效率不高的原因可能是 等。 (2)对于吸水性的物料，其干燥过程主要处于 阶段，影响该阶 段干燥速率的主要因素有 等。 2.简答题： (1)在内装拉西环的常压填料塔中，用水吸收某尾气中的可溶组分。由于前工序的生产能 力提高，吸收塔的气体处理量也相应增加20%，但气体出塔浓度仍需保持不变。问可采取哪些 措施？（至少回答三种） (2)一分离苯甲苯的精馏塔，按下三种方式冷 凝。塔顶第一板上升的气相量均为V,其摩尔组成均 为片。请在同一t一x一y图中标出： 1)温度1、2、： 2)回流液浓度x、xa、x: 3)塔顶浓度xm、m、xs 比较以上各组参数的大小，并简述理由。 y :受嗣 PpF文件使用"pdfFactory Pro”试用版第创建，fineprint.com.cn
第 7 页 六、提高题（20 分） 1. 填空题： （1）从塔板水力学性能的角度来看，引起塔板效率不高的原因可能是 、 、 等。 （2）对于吸水性的物料，其干燥过程主要处于 阶段，影响该阶 段干燥速率的主要因素有 ， 等。 2. 简答题： （1）在内装拉西环的常压填料塔中，用水吸收某尾气中的可溶组分。由于前工序的生产能 力提高，吸收塔的气体处理量也相应增加 20％，但气体出塔浓度仍需保持不变。问可采取哪些 措施？（至少回答三种） （2）一分离苯-甲苯的精馏塔，按下三种方式冷 凝。塔顶第一板上升的气相量均为 V，其摩尔组成均 为 1 y 。请在同一 t－x－y 图中标出： 1) 温度 1 t 、 2 t 、 3 t ； 2) 回流液浓度 L1 x 、 L2 x 、 L3 x ； 3）塔顶浓度 D1 x 、 D2 x 、 D3 x 。 比较以上各组参数的大小，并简述理由。 全凝 1 t L1 x D1 x 1 y 分凝 2 t L2 x D2 x 1 y 全凝 V V 3 1 分凝 3 t L3 x D3 x 1 y 全凝 V 4 1 （a） （b） （c） V V t y1 x(y) PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.com.cn