2011-2012学年第2学期期末考试化工原理试题C

1滨州学院2011－2012学年第二学期期末考试应用化工技术专业（专）2010级《化工原理Ⅲ2》试卷（C）(答案一律写在答题纸上，在本试卷上做答无效)一、填空题（每空1分，共31分）1．恒速干燥阶段的干燥速率取决于__________________，亦即决定于物料外部的干燥条件，所以又称为__________________。2．水蒸汽蒸馏的先决条件是料液与水____________。这样可以__________体系的沸点。在回流比不变的情况下，为了提高塔顶产品浓度，可以__________回流液温度。向连续精馏塔加料可能有________种不同的热状况。当进料为气液混合物且气液摩尔比为2:3时，则进料热状况参数q值为________。3．设计二元理想溶液精馏塔时，若F，xF，xD，xW不变，则随原料中液相分率的增加其最小回流比________。在相同回流比下，总理论板数________；精馏段理论板数________；塔顶冷凝器热负荷________；塔釜热负荷________。4．对于气体的物理吸收，kX表示以__________为推动力的传质系数，其单位为__________。5．分离任务要求一定，当回流比一定时，在5种进料状况中，_________进料的q值最大，提馏段操作线与平衡线之间的距离___________，分离所需的总理论板数____________。6．相对挥发度α=1，表示不能用___________分离。但能用____________分离。7．总传质系数与分传质系数之间的关系可以表示为1/KL=1/kL+H/kG其中1/kL表示________，当________项可忽略时，表示该吸收过程为液膜控制。8．对极易溶的气体，气相一侧的介面浓度y1接近于________，而液相一侧的液面浓度x1接近于________。9．用逆流操作的吸收塔处理低浓度易溶溶质的气体混合物，如其他操作条件不变，而入口气体的组成yb增加，则气体出口组成ya将_____。液相出口组成xa将______。（提示：塔内平均推动力可按算术平均计算）。10．对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统，当系统温度增加时，其溶解度系数H将_____。而当系统中液相总浓度增加时，其相平衡常数m将_____。11．对非液膜控制的系统，气体流量越大，则气相总传质系数Ky_____，气相总传质单元2高度HOG_____。12．直接蒸汽加热的意义：___________________和__________________。二、选择题（每空1分，共13分）1．下列情况不是诱发降液管液泛的原因。A、液、气负荷过大；B、过量雾沫夹带；C、塔板间距过小；D、过量漏液。2．实验室用水吸收空气中的CO2，基本上属于________。A、气膜控制；B、液膜控制；C、两相扩散控制。其气膜中的浓度梯度____液膜中的浓度梯度（均换算为对应的液相组成表示）。A、大于；B、等于；C、小于。气膜阻力_______液膜阻力。A、大于；B、小于；C、等于。3．通常所讨论的吸收操作中，当吸收剂用量趋于最小用量时，________。A、回收率趋向最高；B、吸收推动力趋向最大；C、操作最为经济；D、填料层高度趋向无穷大。4．某二元混合物，其中A为易挥发组分，液相组成xA=0.4，相应的泡点为t1，气相组成为yA=0.4，相应的露点组成为t2，则。A、t1=t2；B、t1t2；C、t1t2；D、不能判断。5．某二元混合物，=3，全回流条件下xn=0.3，则yn-1=。A、0.9；B、0.3；C、0.854；D、0.7946．精馏的操作线是直线，主要基于以下原因。A、理论板假定；B、理想物系；C、塔顶泡点回流；D、恒摩尔流假设。7．某筛板精馏塔在操作一段时间后，分离效率降低，且全塔压降增加，其原因及应采取的措施是。A、塔板受腐蚀，孔径增大，产生漏液，应增加塔釜热负荷；B、筛孔被堵塞，孔径减小，孔速增加，雾沫夹带严重，应降低负荷操作；C、塔板脱落，理论板数减少，应停工检修；D、降液管折断，气体短路，需更换降液管。8．板式塔中操作弹性最大的是。3A、筛板塔；B、浮阀塔；C、泡罩塔。9．下列说法中不正确的为。A、上升气速过大会引起漏液；B、上升气速过大会引起液泛；C、上升气速过大会使塔板效率下降；D、上升气速过大会造成液沫夹带。10．二元溶液连续精馏计算中，进料热状态的变化将引起以下线的变化。A、平衡线；B、操作线与q线；C、平衡线与操作线；D、平衡线与q线。11．已知q=1.1，则加料中液体量与总加料量之比为_______。A、1.1:1；B、1:1.1；C、1:1；D、0.1:1。三、名词解释与简答题（每题4分，共20分）1．固体除湿方法。2．简述浮阀塔的优点。3．简述在选择吸收剂时应注意的问题。4．双膜理论的要点。5．恒摩尔流假设。四、计算题（第1题15分，第2题10分，第3题11分，共36分）1．在常压下用热空气干燥某湿物料，湿物料的处理量为l000kg/h，温度为20℃，含水量为4％(湿基，下同)，要求干燥后产品的含水量不超过0.5％，物料离开干燥器时温度升至60℃，湿物料的平均比热容为3.28kJ/(kg绝干料·℃)。空气的初始温度为20℃，相对湿度为50％，将空气预热至100℃进干燥器，出干燥器的温度为50℃，湿度为0.06kg/kg绝干气，干燥器的热损失可按预热器供热量的10％计。试求（1）计算新鲜空气的消耗量；（2）预热器的加热量Qp；（3）计算加热物料消耗的热量占消耗总热量的百分数；（4）干燥系统的热效率。已知20℃时空气的饱和蒸汽压为ps=2.3346kPa。2．在温度为25℃及总压为101.3kPa的条件下，使含二氧化碳为3.0%（体积分数）的混合空气与含二氧化碳为350g/m3的水溶液接触。试判断二氧化碳的传递方向，并计算以二氧化碳的分压表示的总传质推动力。已知操作条件下，亨利系数51066.1EkPa，水溶液的密度为997.8kg/m3。3．在常压连续精馏塔中分离A、B两组分理想溶液。进料量为60kmol/h，其组成为0.46（易挥发组分的摩尔分数，下同），原料液的泡点为92℃。要求馏出液的组成为0.96，釜液组成为0.04，操作回流比为2.8。试求如下三种进料热状态的q值和提馏段的气相4负荷。（1）40℃冷液进料；（2）饱和液体进料；（3）饱和蒸气进料。已知：原料液的汽化热为371kJ/kg，比热容为1.82kJ/(kg·℃)。