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，进料为过热蒸汽时，q值 3.精馏操作的依据是 一。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层的 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 ,提馏段操作斜率等于 一，回流比等于 馏出液的量等于 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 1.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P,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营为等 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.在萃取操作过程中，若B、S部分互溶，则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 一内进行
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，进料为过热蒸汽时，q值————————。 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层的——————————————————————————— 。 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———————— ，馏出液的量等于———————————。 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．在萃取操作过程中，若B、S部分互溶，则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 19.在B-S部分互溶物系中，适当降低操作温度，B-S的互溶度将 20.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、XD。 4.干燥过程中除去的水分是结合水分。 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，服从拉鸟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8/5。 15.对于空气一水系统而，。=1 16.进行萃取操作时，萃取剂中溶质A的含量为0。 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。 三、计算题（共4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100m的新鲜空气经预热后增加的热量；
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，适当降低操作温度，B-S的互溶度将——————————————。 20．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、 F x 、q、R、α、D、 Dx 。 4．干燥过程中除去的水分是结合水分。 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，萃取剂中溶质A的含量为0。 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。 三、计算题（共4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)100m3的新鲜空气在干燥器中所蒸发的水分量 2.25C下，用甲基异丁基甲酮MIBK从含丙 酮40%（质量%，下同）的水溶液中萃取丙 酮。原料液的流量为1500 0.8 kgh。操作条件下的平衡数据见本题附 0. 表。试求： (1)欲在单级萃取装置中获得最大组成 .5 的萃取液时，萃取剂的用量为若干： 0. (2)若将(1)求得的萃取剂用量分作两 0. 等份进行两级错流萃取，则最终萃余相的组 0 0.8 成和流量为若干： 0. (3)比较(1)、(2)两种操作方式中丙酮 B0.90.8070.60.50.40.30.20. 的萃取率（即回收率）。 附：本题的溶解度曲线和联结线数据表 备注：可在溶解度曲线上直接作图计算。 附表1,25℃时丙酮-水甲基异丁基甲酮MBK的联结线数据（均为质量百分数） 水层中的丙酮 MBK层中的丙酮 水层中丙酮 MIBK层中的丙酮 5.58 10.66 29.5 40 11.83 18.0 32.0 42.5 15.35 25.5 36.0 45.5 20.6 30.5 38.0 47.0 23.8 35.3 41.5 48.0 3.在常压连续操作的板式精馏塔中分离甲醇 1.0 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 0.8 液组成为0.03，回流比为1.6，塔顶采用全凝器 0.6 塔釜采用饱和蒸气间接加热，用图解法求理 y 论板数并确定进料板位置。平衡曲线见本题 0 附图。 0.4x0.60.8
（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。 2．25℃下，用甲基异丁基甲酮MIBK从含丙 酮40%（质量%，下同）的水溶液中萃取丙 酮。原料液的流量为1500 kg/h。操作条件下的平衡数据见本题附 表。试求： （1）欲在单级萃取装置中获得最大组成 的萃取液时，萃取剂的用量为若干； （2）若将（1）求得的萃取剂用量分作两 等份进行两级错流萃取，则最终萃余相的组 成和流量为若干； （3）比较（1）、（2）两种操作方式中丙酮 的萃取率（即回收率）。 附：本题的溶解度曲线和联结线数据表 备注：可在溶解度曲线上直接作图计算。 附表1，25℃时丙酮-水-甲基异丁基甲酮MIBK的联结线数据（均为质量百分数） 水层中的丙酮 MIBK层中的丙酮 水层中丙酮 MIBK层中的丙酮 5.58 10.66 29.5 40 11.83 18.0 32.0 42.5 15.35 25.5 36.0 45.5 20.6 30.5 38.0 47.0 23.8 35.3 41.5 48.0 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120 0m3/h,塔底处空塔气速为0.4ms.混合气体中甲醇浓度为100g甲醇/100m3空气.甲 Kea=0987mo%a.h:na).在操作条件下平衡 要累约事设：使翼整露整洛液度为最大可能浓度的在操作药香 高度
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120 0 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