挥发组分的摩尔分率），其精馏段和提馏段操作线方程分别为：y=0.714x+0.257，y=1.686x-0.0343。试求：（1）塔顶馏出液流量和精馏段下降液体流量（kmol/h）；（2）进料热状态参数q。 3.（25分） 在逆流操作的填料塔内，用清水吸收焦炉气中的氨，氨的浓度为8g/标准m3,混合气
体处理量为4500标准m3/h。氨的回收率为95%，吸收剂用量为最小用量的1.5倍。空塔气速为1.2m/s。气相总体积吸收系数KYa为0.06kmol/(m3·s),且KYa正比于V0.7(V—惰性气体摩尔流量)。操作压强为101.325kPa、温度为30℃，在操作条件下平衡关系Y＝1.2X，试求：（1）用水量（kg/h）；（2）塔径和填料层高度（m）；（3）若混合气处理量增加25%，要求回收率不变，分析说明应采取何措施。假设空塔气速仍为适宜气速。）
4.（10分）在流化床干燥器中干燥颗粒状物料。湿物料处理量为500kg，干基含水量分别为0.25kg/kg
绝干料及0.04kg/kg绝干料，已测得干燥速率曲线如下图所示，干燥面积为88m2。试求干燥时间。
计算题4附图
化工原理（下）册试卷三
一 填空题（每空1分，共22分）
1. 间歇精馏操作中，若欲保持馏出液组成不变，必须不断______________，若保持回流比不变，则馏出液组成________________。
2. 某二元物系的相对挥发度α=3,在具有理论塔板的精馏塔内作全回流精馏操作,已知y1=0.4,则y2=______(由塔顶往下数)；全回流操作通常用于_________________时。
3. 在填料塔中用清水逆流吸收混合气中CO2，当水泵发生故障使水量减少时，气相总传质单元数NOG将_______________。
4. 对易溶气体吸收，欲提高其总传质系数，主要可采取的措施是_________________，理由是
114
_________________________________________________________________。
5. 在填料吸收塔的计算中,表示设备效能高低的一个量是___________________，而表示传质任务难易程度的一个量是____________________ 。
6. 在设计连续操作的精馏塔时，如保持xF、D/F、xD、R一定，进料热状态、空塔气速也一定，则增大进料量将使塔径?????????，所需的理论板数???????????。
7. 在101.3kPa下，不饱和湿空气的温度为295K、相对湿度为69%，当加热到303K时，该空气下列参数将如何变化？（只填变化的趋势，不填变化的具体数值） 相对湿度______，湿球温度______，露点______，焓______。
8. 恒定的干燥条件是指空气的_____________、____________、___________以及______________都不变。
9. 湿球温度是___________量空气与___________量水在_________条件下充分接触水所达到的平衡温度。 二 问答题（每题5分，共25分）
1. 有一填料吸收塔，逆流操作，气体由塔底进入，吸收剂从塔顶淋下，该过程的平衡线与操作线如图1，试将下列有关参数表示在图上。 (1) 塔顶、塔底气液组成; (2) 作出最小液气比时的操作线;
(3) 理论上塔底可获得的出塔液体最大浓度。
问答题1附图
2. 精馏塔在一定条件下操作时，若将加料口从原适宜位置向上移动两层塔板，此时塔顶和塔底产品组成将有何变化？为什么？
3. 试定性分析，当某精馏塔的实际回流比小于最小回流比时（即R 5. 用湿空气干燥某湿物料,该物料中含水量为50%(干基),已知其临界含水量为120%(干基)。有人建议提高空气温度来加速干燥,你认为他的建议是否可取?为什么? 115 三 计算题 （共53分） 1.（20分）某精馏塔在常压下分离苯一甲苯混合液，此时该塔的精馏段和提馏段操作线方程分别为y=0.723x+0.263和y?=1.25x?-0.0188，每小时送入塔内的料液量为75kmol，进料热状况参数q=0.5，试求： 1）馏出液组成与釜液组成； 2）精馏段和提馏段上升的蒸汽量为多少kmol/h。 2.（20分）用填料塔从一混合气体中吸收苯。进塔混合气体含苯5% （体积百分数），其余为惰性气体。回收率为95%。操作压强为104kPa，温度为25℃，进塔的混合气体量为1000 m3/h。吸收剂为不含苯的煤油，煤油的耗用量为最小用量的1.5倍，气液逆流流动。已知该系统的平衡关系为Y＝0.14X（式中Y、X均为摩尔比），气相总体积传质系数KYa=125kmol/(m3? h)，煤油的平均分子量为170，塔径为0.6m。试求： (1) 煤油的耗用量，kg/h； (2) 煤油的出塔浓度x1（摩尔分率）； (3) 填料层高度； (4) 欲提高回收率，可采用那些措施并说明理由？ 3.（13分）在常压绝热干燥器内干燥某湿物料。将500kg的湿物料从最初含水量20%降至2%（均为湿基）。t0=20℃，H0＝0.01Kg水/(Kg绝干气)的空气经预热器升温至100℃后进入干燥器，出干燥器时的温度为60℃。试计算： (1) 完成上述干燥任务所需的湿空气量； (2) 空气经预热器获得的热量； (3) 在恒定干燥条件下对该物料测得干燥速率曲线如图所示。已知恒速干燥段所用时间为 1h，求降速段需多少时间。 计算题3附图 116 化工原理（下）试卷四 一. 填空题(共20分，每空1分) 1. 用水吸收氧、氢或二氧化碳等气体的过程都是 控制的吸收过程，用水吸收氨或氯化 氢等的吸收过程是 控制的吸收过程。 2. 已知SO2水溶液在三种温度t1、t2、t3下的亨利系数分别为E1=0.0035atm, E2=0.011atm, E3=0.00652atm, 则t1____ t3。 3. 空气的干球温度为t,湿球温度为tw，露点为td，当空气的相对湿度φ=98%时，则t、tW 、td 之间的关系为t tw td。 4. 精馏实验中塔板上气液接触有 、 、 三种方式， 接触方式是在实际生产中很 少采用的。 5. 用连续精馏方法分离双组分理想混合液，原料中含易挥发组分0.40，馏出液中含易挥发组分 0.90（以上均为摩尔分率），溶液的平均相对挥发度为2.5，最小回流比为2，则料液的热状况参数q=________。 6. 在吸收塔某处，气相主体浓度y=0.025,液相主体浓度x=0.01，气相传质分系数ky=2kmol/（m2·h）， 气相总传质系数Ky=1.5kmol/（m2·h） ，若平衡关系y=0.5x，则该处气液界面上气相浓度yi 应为 。 7. 精馏分离??2.5的二元理想混合液，已知回流比R=3，塔顶xD=0.96，测得第三层塔板（精 馏段）的下降液体浓度为0.4，第二层板下降液体浓度为0.45，则第三层塔板的气相单板效率EMV为 。 8. 由于吸收过程气相中的溶质分压总是__________液相中溶质的平衡分压，所以吸收过程的操 作线总是在其平衡线的__________。 9. 物料中的水分根据 可以分为平衡水分和自由水分，根据 可分为结合水分和非结合水分。 10. 如图，已测得塔板上四股物料的组成为0.62，0.70，0.75，0.82，试找出y6，x6，y7，x7的对 应值，y6=______ ，x6=______ ，y7=______，x7=_______。 117