化工原理试题库 下载本文

??mV?Y1?mX2mV?1ln??1?????5.11。 mVL?Y2?mX2L??1?L? Z?NV.HG?5.11.1.5?7.67m

NV? 液汽比为最小液汽比为1.286倍。所需的填料层高度为7.67m。

G24、Gc??248Kg,W?Gc.?X1?X2??34.7Kg

hh1?X2 H0?0.622p0。 ?0.0073Kg水Kg干空气P?p0Kg干空气H2?0.023Kg水

Kg干空气。

Kg干空气I??1.01?1.88H0?.t0?2490H0?33.5Kj I1?I2??1.01?1.88H1?.t1?2490H1?110KjL?W?2210Kg干空气。

hH2?H0

3t0?273m?1822 V。

h273Q?16m2。 Q?L?I1?I0??47Kw 。?t?59.90c。A?K.?t?L?0722?1244H0?3m 即通风机的送风量为1822h和所需的传热面积为16m2。

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试题九

一:填充题(20分)

1、某连续精馏塔中,若精馏段操作线方程的截距为零,则精馏段操作线斜率等于__1___,提馏段操作线的斜率等于__1_ ,回流比等于_无限大__, 馏出液等于_0_,回流液量等于_进料量__

2、理想溶液的特点是同分子间作用力_等于_异分子间作用力,形成的混合溶液中没有_______体积效应和热效应___ 3、精馏塔结构不变,操作时若保持进料的组成、流率、热状况及塔顶流率一定,只减少塔釜的热负荷,则塔顶组成___降低___,塔底组成____增加____

4、精馏塔的塔底温度总是____高于___塔顶温度,其原因___塔顶轻组分的浓度高,相应的泡点低;塔底压力高于塔顶,塔底的泡点较高__

5、已测得精馏塔自塔顶下数第四和第五层塔板的两相组成为0.62、0.75、0.70、0. 82,其中

x4?0.70,试判断:y4?__0.82____、 y5?___0.75___ 、x5?__0.62__ 6 、塔板负荷性能图中有_5_线,分别是___液泛线;漏液线;夹带线;液相负荷上限线;液相负荷下限线____

7、在选择吸收剂时,应主要考虑的4个方面是_溶解度;选择性;挥发度;粘性___。 8、对于低浓度气体吸收操作,在求传质单元数时,解析法的适用条件是__操作范围内平衡线为直线_,对数平均推动力法的适用条件是_操作范围内平衡线为直线__,梯级图解法的适用条件是__操作范围内平衡线弯曲程度不大__, 图解积分法的适用条件是__各种情况__

9、生产上常见的脱吸方法有__通入惰性气体;通入水蒸汽;降压____。

10、萃取过程是_____在混合液中加入溶剂使溶质由原溶液转移到溶剂中的过程______ 11、溶解度曲线将三角形相图分为两个区域,曲线以内为_两相区_,曲线以外为_均相区_,萃取操作只能在___两相区___内进行。

12、恒定干燥条件是指_____温度、湿度、速度与物料接触状况______都不变。 二:选择题(30分)

1、精馏的操作线为直线主要是因为( )

A、理论板假设; B、理想物系;

C、塔顶泡点回流; D、恒縻尔流假设;

2、某二元混合物,其中A为易挥发组分,液相组成xA?0.5时泡点为t1,与之相平衡的气相组成yA?0.75时,相应的露点温度为t2 ,则( )。 A、 t1= t2 ; B、t1〈t2 ; C、 t1〉 t2 ; D、不能判断;

3、精馏操作中,若其它条件都不变,只将塔顶的过冷液体回流改为泡点回流,则塔顶产品组成xD变化为( )。

A、变小; B、变大; C、不变; D、不确定;

4、二元溶液连续精馏计算中,进料热状况的变化将引起以下线的变化( )。

A、提馏段操作线与q线; B、平衡线;

C、平衡线与精馏段操作线; D、平衡线与q线;

5、某真空操作精馏塔,在真空度降低后,若保持F、D、R、xF、q及加料位置不变,则塔顶产品组成xD变化为( )。

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A、变小; B、变大; C、不变; D、不确定;

6、不能引发降液管液泛这种不正常操作现象的原因是( )。

A、塔板间距过小; B、严重漏液;

C、过量雾沫夹带; D、气、液负荷过大;

7、对常压操作的低浓度吸收系统,当系统总压在较小范围内增时,亨利系数E将( C ),相平衡常数将( B ),溶液解系数H将( C )。

A、增加; B、降低;

C、不变; D、不确定;

8、操作中的吸收塔,当其它操作条件不变,仅降低吸收剂入塔浓度,则吸收率将

( A );又当用清水作吸收剂时,当其它操作条件不变,仅降低入塔气 体浓度,则吸收率将( C )。

A、增大; B、降低;

C、不变; D、不确定;

9、低浓度逆流吸收操作中,若其它操作条件不变,仅增加入塔气量,则气相 总传质单元高度将( A );气相 总传质单元数将( B )。 A、增加; B、减少; C、不变; D、不确定;

10、萃取剂加入量应使原料和萃取剂的和点M位于( )。

A、溶解度曲线上方区; B、溶解度曲线下方区; C、溶解度曲线上 ; D、纵坐标线上;

11、用纯溶剂S对A、B混合物进行单级理论萃取,当S用量增加时,保持进 料量F和组成xF不变,所获得的萃取液组成应( )。 A、增加; B、减少; C、不变; D、不一定;

12、含水湿物料与一定状态下的空气(非饱和状态下的)相接触,能被除去的 水分为( )。

A、结合水分和非结合水分; B、平衡水分和自由水分;

C、非结合水分和部分结合水分; D、部分平衡水分和自由水分; 三:计算题(50分)

1、某二元混合物在连续精馏塔中分离,饱和液体进料,组成为xF?0.5,塔顶馏出液组成为0.9,釜液组成为0.05,(以上均为易挥发组分的縻尔分率),相对挥发度为3,回流比为最小回流比的2倍。塔顶设全凝器,泡点回流,塔釜为间接蒸汽加热。试求:进入第一块理论板的气相浓度?离开最后一块理论板的液相浓度?

2、有一填料吸收塔,填料层高5m,塔径1m,处理丙酮和空气的混合气体,其中空气的流量为V?92Kmolh,入塔气体浓度Y1?0.05(比縻尔浓度,下同),操作条件为:

P?101.3Kpa,t?250C,用清水逆流吸收,出塔浓度为Y2?0.0026,X1?0.0194,

平衡关系为Y?2X。试求:体积吸收总系数Kya?每小时可回收丙酮量?

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3、以三氯乙烷为萃取剂,在250C时从含丙酮33%(质量%)的水溶液中萃取丙酮。丙酮水溶液的处理量为1000Kg,若用320Kg三氯乙烷进行连续逆流萃取,允许最

hh终萃余液中含丙酮8%。试用三角形相图求所需理论级数?(溶解度曲线和辅助曲线见下图)。

试题九答案

三:计算题

1、以F?1Kmol为准,F?D?W,FxF?DxD?WxW。

h得:D?0.529Kmol,W?0.471Kmol。

hh3.x?.x相平衡关系为:y? ,y?。

1?2.x1????1?.xq线为:x?0.5 ,则,xq?0.5,yq?0.75。 最小回流比为:Rmin?0.6。R?1.2。 精馏段操作线方程为:y?0.545x?0.41。

xD?y1?0.9, y1?3.x1,x1?0.75,y2?0.545x1?0.41,y2?0.819。

1?2.x13.xw,xw?0.05,yw?0.1346。

1?2.xw同理提馏段操作线方程为:y?1.405x?0.0202。 而塔釜相当于一块理论板。yw?yw?1.405xn?0.0202,xn?0.1115。

即:进入第一层理论板的气相浓度为0.819;离开最后一层理论板的液相浓度为0.1115。

2、Z?V.?Y1?Y2?,V?92Kmol。Y1?0.05,Y2?0.0026

hKya.S.?Ym X1?0.0194,X2?0。?Y1?0.0112,?Y2?0.0026,?Ym?0.006

V.?Y1?Y2?92.?0.05?0.0026?= 5?。Kya?185Kmol3。 2Kya.S.?Ymm.hKya.1.?.1.0.0064 回收的丙酮量为:V.?Y1?Y2??4.361Kmol。

h即体积吸收总系数为185Kmol3;回收的丙酮量为4.361Kmolh。

m.h Z? 28