化工原理专业课考研真题.doc

一、 填空题1.饱和液体进科时，q=___1____;L′=__ L+F___;V′=___V_____2.精馏操作一般用于分离__气体_____混合物，其原理是利用原料中各组分的___溶解度____差异来达到分离的目的3.知q=1.7，则加料中液体量与总加料量之比是 1：1 4.对一定组成的二元体系的精馏过程，压力越大，则相对挥发度越_____小_______，对分离越______不利________5.板式塔从总体上看气液两相呈__气相____接触，在板上气液两相呈__液相___接触6.任写出板式塔三种不正常操作状况：漏液；雾沫夹带；液泛；气泡夹带；液相量不足（任意三个）7在填料塔中气流量相同的情况下，液体流量越大，液膜越 厚 ，压降越 大 8.对流干燥的特点是传热、传质方向 相反 的过程 9.常压下，空气中水汽分压为20mmHg时，其湿度H=__0.0168__10.相对湿度φ可以反映湿空气吸收水汽能力的大小，当φ值大时，表示该湿空气的吸收水汽的能力 小 ；当φ=0时，表示该空气为 绝干气 二、 选择题 1.精馏塔中引入回流，下降的液相与上升的汽相发生传质，使上升的汽相中轻组分浓度提高，最恰当的说法是（ D ）。

A. 液相中轻组分进入汽相B. 汽相中重组分进入液相 C. 液相中轻组分、重组分同时进入汽相，但其中轻组分较多 D. 液相中轻组分进入汽相和汽相中重组分进入液相同时发生2.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（ B ）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3.当进料为气液混合物且气液摩尔比为1比3时，则进料热状况参数q值为（ C ）A. 0.5 B. 1 C. 0.75 D. 0.6 4.在连续精馏塔中，进行全回流操作，已测得相邻实际塔板上液相组成分别为、（均为易挥发组份摩尔分率）已知操作条件下相对挥发度为3，则以液相组成表示的第n板的单板效率( B )A. 77.5% B. 76.2% C . 80% D. 71.3%全回流时，5.直接水蒸汽加热的精馏塔适用于（ C ）的场合A. 节约再沸器B. 任意混合液体C. 混合液体为水溶液，且对塔底馏出液浓度要求不高6.为了使通过填料塔的压降小，应选（ A ）大的填料A. 空隙率 B. 比表面积 C. 体积 7塔板上降液管出口处布置安定区的目的是为了（ C ）。

A. 防止漏液量过大B. 防止雾沫夹带量过高C. 防止越堰液体的气体夹带量过高D. 液体分布不均匀8.板式塔中操作弹性最大的是( B ) A筛板塔 B 浮阀塔 C 泡罩塔9.在湿度一定时，不饱和空气的温度越高，其相对湿度越（ A ）A. 愈高 B. 愈低 C. 不变 10.物料的非结合水分一定是（ B ）A. 平衡水分      B. 自由水分      C. 结合水分    三、 判断题1.为了节省再沸器的费用，通常采用直接蒸汽加热 （×）2.蒸馏操作依据是组分间沸点差异 （×）3.精馏塔任意一块理论板上，其液相的泡点温度等于气相的露点温度×）4.板式塔任一块塔板上的效率都等于全塔效率 （√）5.鼓泡吸收是气体分散成气泡通过液体，因此，气体为分散相，液体为连续相 （×）6.填料塔的填料表面是提供气液接触的场所 （√）7.在一定温度下，物料中的结合水分与非结合水分的划分只与物料本身性质有关，而与空气状态无关。

（√）8.在t—x—y图中，汽相线与液相线，离得越开，表示该系统越容易分离,若汽相线与液相线重合,则不能分离√）9.精馏段操作线是指相邻两块塔板间，下面一块板蒸汽组成和上面一块板液相组成之间的定量关系方程√）四、 计算题1.分离一混合液，进料组成为0.5，馏出液组成为0.95，残液组成为0.02（以上组成均为苯的摩尔分率）泡点进料，塔顶冷凝器为全凝器，塔釜为间接蒸汽加热体系的平均相对挥发度为2.5试求：（1） 最小回流比；（2） 若回流比取最小回流比的1.5倍，列出精馏段操作线方程；（3） 列出提馏段操作线方程解：（1）泡点进料， 解得 （2）R＝1.5Rmin=1.1×1.5＝1.65 （3）令F=1kmol/h 由物料恒算得： 解得D=0.52kmol/h；W=0.48kmol/h ∵q=1 ∴提馏段操作线方程为： 2.在常压连续精馏塔中分离两组分理想溶液。

该物系的平均相对挥发度为2.5原料液组成为0.35（易挥发组分摩尔分率，下同），饱和蒸气加料塔顶采出率为40%，且已知精馏段操作线方程为y=0.75x+0.20，试求： （1）提馏段操作线方程：（2）若塔顶第一板下降的液相组成为0.7，求该板的气相默夫里效率Emv1解：先由精馏段操作线方程求得R和xD，再任意假设原料液流量F，通过全塔物料衡算求得D、W及xw，而后即可求出提馏段操作线方程Emv1可由默夫里效率定义式求得1）由精馏段操作线方程知 解得 R=3.0 解得 xD=0.8设原料液流量F=100kmol/h则 D=0.4×100=40kmol/h W=60kmol/h 因q=0，故 =L=RD=3×40=120kmol/h =V－（1－q）F=（R+1）D－（1－q）F=4×40－100=60kmol/h提馏段操作线方程为 （2）板效率Emv由默夫里板效率定义知： 其中 y1=xD=0.8 y2=0.75×0.7+0.2=0.725 故 3.在常压下将含水质量分数为5%的湿物料以1.58kg/s的速率送入干燥器，干燥产物的含水质量分数为0.5%。

所用空气的温度为20℃、湿度为0.007kg/kg干气，预热温度为127℃，废气出口温度为82℃，设为理想干燥过程试求：（1）空气用量V； （2）预热器的热负荷解：（1）绝对干物料的处理量 进、出干燥器的含水量为 水分汽化量为 气体进干燥器的状态为 气体出干燥器的状态为，出口气体的湿度为空气用量为 （2）预热器的热负荷为 4.一理想干燥器在总压100KPa下将物料由含水50%干燥至含水1%，湿物料的处理量为20kg/s室外空气温度为25℃,适度为0.005kg水/kg干气，经预热后送入干燥器废气排出温度为50℃，湿度为0.0495kg水/kg干气试求：（1）空气用量V（kg/s） （2）预热温度（℃） （3）干燥器热效率解：（1）由题可得： （2）因为干燥过程为理想干燥过程，即为等焓干燥过程 所以 ∴ t1=163℃ (3)理想干燥过程不计热量损失和补充热量 ∴ 【例1】在一常压精馏塔内分离苯和甲苯混合物，塔顶为全凝器，塔釜间接蒸汽加热，平均相对挥发度为2.47，饱和蒸汽进料。

已知进料量为150kmol/h，进料组成为0.4（摩尔分率），回流比为4，塔顶馏出液中苯的回收率为0.97，塔釜采出液中甲苯的回收率为0.95试求：（1）塔顶馏出液及塔釜采出液组成；（2）精馏段操作线方程；（3）提馏段操作线方程；（4）回流比与最小回流比的比值；（5）若全回流操作时，塔顶第一块塔板的气相默弗里板效率为0.6，全凝器液相组成为0.98，求由塔顶第二块板上升的气相组成 解：（1）塔顶馏出液及塔釜采出液组成； 由 （a） （b） F=D+W+150 （c） （d）联立（a）、（b）、（c）和（d）求解得： W=87.3kmol/h， D=62.7kmol/h xW=0.0206， xD=0.928（2）精馏段操作线方程； （3）提馏段操作线方程； 饱和蒸气进料，故 q=0 ， 则 （4）回流比与最小回流比的比值； q=0， 由 得 ， （5）求由塔顶第二块板上升的气相组成。

， 而 全回流时， ， 代入上式可得： 【例2】 用一连续精馏塔分离苯-甲苯混合溶液，原料液中含苯0.40，塔顶馏出液中含苯0.95（以上均为摩尔分率）原料液为气液混合进料，其中蒸汽占1/3（摩尔数比）苯-甲苯的平均相对挥发度为2.5，回流比为最小回流比的2倍，试求：（1） 原料液中汽相及液相的组成；（2） 最小回流比；（3） 若塔顶采用全凝器，求从塔顶往下数第二快理论板下降的液体组成解：（1）设原料液液相组成为，汽相组成为（均为摩尔分率）则 （1） （2）联立（1）式和（2）式，可得： （2） 因 q=2/3， （3） （4） 联立（3）和（4） 可得： 所以 （3）精馏段操作线方程为 R=2×1.8=3.6 。