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.精馏操作的依据是混合物中各组分的挥发度的差异 一。精馏操作得以实现的必要条件包括 自塔顶向下的液流和自塔底向上的气流 、和 4.简单蒸馏的主要特征是 和 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 一，提馏段操作斜率等干 ,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 一，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 一，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，主要传质阻力集中干 如。 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 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.将不饱和空气等湿冷却到饱和状态时的温度称为
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———混合物中各组分的挥发度的差异——————————————————— ——————。精馏操作得以实现的必要条件包括———— 自塔顶向下的液流和自塔底向上的气流—————————和———— 。 4．简单蒸馏的主要特征是——————————————————————————和———————————— ————————。 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.苯取操作只能在 _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 。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 一，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(EPT)以大为好.亚PT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、xP、q、R、Q、D、X 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.真空操作的精馏塔内，当其他条件不变，只有真空度增加，则塔底釜残液组成增大。 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.对于空气一水系统而，。=1 16.进行萃取操作时，应使分配系数k<1
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—————————————— 。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．真空操作的精馏塔内，当其他条件不变，只有真空度增加，则塔底釜残液组成增大。 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。 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） 1口将500kg湿物料由最初的含水量%，=15%干燥到1W2=0.8%(均为湿基)已测得干燥 条件下降速阶段的干燥速率曲线为直线，物料的临界含水量 Xc=0.11g水分/g绝干料，平衡含水量X'=0.002kg水分/kg绝干以及等速阶段 的干燥速率为kg水分/（如）.一批操作中湿物料提供的干燥面积为40m2,求干燥 时间为多少小时？ 2.以水为萃取剂从醋酸与氯仿的混合液中提取醋酸。25℃C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 42.5 16.5 42.50 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，g/h 应时
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． 将500kg湿物料由最初的含水量w1 15%干燥到w2 0.8% （均为湿基）已测得干燥 条件下降速阶段的干燥速率曲线为直线，物料的临界含水量 X C 0.11kg水分/ kg绝干料，平衡含水量 X * 0。002kg水分/ kg绝干以及等速阶段 的干燥速率为1kg /m .h 水分 2 ，一批操作中湿物料提供的干燥面积为40 2 m ，求干燥 时间为多少小时？ 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一 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.在常压下操作的填料塔中，用清水吸收焦炉气中的氨气，混合气流量为500标准m3/h ,氨的浓度为10g/标准m3,要求氨的回收率不低于99%，用水量为最小用量的1 .5倍.焦炉气的入塔温度为30℃，空塔气速为1.1m/s,操作下的平衡关系为Y=1.2X,气 体总体积吸收系数Kya=0.0611kmol/(m2.s),试用对数平均推动力法求气体总传质单元 数。 5在连续精馏塔中分离苯- 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，kmo1/h及馏出液中易挥发组 分的回收率
（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．在常压下操作的填料塔中，用清水吸收焦炉气中的氨气，混合气流量为500标准m / h 3 ，氨的浓度为10g/标准 3 m ，要求氨的回收率不低于99%，用水量为最小用量的1 .5倍.焦炉气的入塔温度为30℃，空塔气速为1.1m/s，操作下的平衡关系为Y 1.2X ，气 体总体积吸收系数 KY 0.0611kmol /m .s 2 ，试用对数平均推动力法求气体总传质单元 数。 5在连续精馏塔中分离苯- 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