化工原理试题库(下册,总)97835
化工原理试题库（下册）
第一章蒸馏
一、选择题
1.当二组分液体混合物的相对挥发度为（）时，不能用普通精馏方法分离。
A.3.0
B.2.0
C.1.0
D.4.0
2.某精馏塔用来分离双组分液体混合物，进料量为100Kmol/h，进料组成为0.6 ,要求塔顶产品浓度不小于0.9，以上组成均为摩尔分率，则塔顶产品最大产量为（）。
A.60.5kmol/h
B.66.7Kmol/h
C.90.4Kmol/h
D.不能确定
3.在t-x-y相图中，液相与气相之间量的关系可按（）求出。
A.拉乌尔定律
B.道尔顿定律
C.亨利定律
D.杠杆规则
4.q线方程一定通过x－y直角坐标上的点（）。
A.(xW,xW) B(xF,xF) C(xDxD) D(0,xD/(R+1))
5.二元溶液的连续精馏计算中，进料热状态参数q的变化将引起（）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
6.精馏操作是用于分离（）。
A.均相气体混合物
B.均相液体混合物
C.互不相溶的混合物
D.气—液混合物
7.混合液两组分的相对挥发度愈小，则表明用蒸馏方法分离该混合液愈（）。
A容易；B困难；C完全；D不完全
8.设计精馏塔时，若Ｆ、xF、xD、xW均为定值，将进料热状况从q=1变为q>1，但回流比取值相同，则所需理论塔板数将（），塔顶冷凝器热负荷（），塔釜再沸器热负荷（）。
A变大，B变小，C不变，D不一定
9.连续精馏塔操作时，若减少塔釜加热蒸汽量，而保持馏出量Ｄ和进料状况（F, xF,q）不变时，则L/V______ ，L′/V′______，x D______ ，x W______ 。
A变大，B变小，C不变，D不一定
10. 精馏塔操作时，若Ｆ、x F 、q ，加料板位置、Ｄ和Ｒ不变，而使操作压力减小，
则x D ______，x w ______。
A 变大，
B 变小，
C 不变，
D 不一定
11. 操作中的精馏塔，保持F ，x F ，q ，D 不变，若采用的回流比R< Rmin ，则x D
______，x w ______。
A 变大，
B 变小，
C 不变，
D 不一定
12. 恒摩尔流假设是指 。
A 在精馏段每层塔板上升蒸汽的摩尔流量相等
B 在精馏段每层塔板上升蒸汽的质量流量相等
C 在精馏段每层塔板上升蒸汽的体积流量相等
D 在精馏段每层塔板上升蒸汽和下降液体的摩尔流量相等
13. 精馏过程的理论板假设是指 。
A 进入该板的气液两相组成相等
B 进入该板的气液两相组成平衡
C 离开该板的气液两相组成相等
D 离开该板的气液两相组成平衡
14. 精馏过程若为饱和液体进料，则 。
A.q =1，L =L ＇‘
B.q =1，V=V ＇’
C.q =1，L =V ＇
D.q =1，L=V ’
15. 全回流时的精馏过程操作方程式为 。
A y n = x n
B y n-1 = x n
C y n+1 = x n
D y n+1 = x n+1
16. 精馏是分离（ ）混合物的化工单元操作，其分离依据是利用混合物中各组分（ ）的差异。
A 、气体
B 、液体
C 、固体
D 、挥发度
E 、溶解度
F 、温度
17. 精馏过程的恒摩尔流假设是指在精馏段每层塔板（ ）相等。
A 、上升蒸汽的摩尔流量
B 、上升蒸汽的质量流量
C 、上升蒸汽的体积流量
D 、上升蒸汽和下降液体的流量
18. 精馏过程中，当进料为饱和液体时，以下关系（ ）成立。
A 、q =0，L =L ‘
B 、q =1，V =V ’
C 、q =0，L =V
D 、q =1，L =L ‘
19. 精馏过程中，当进料为饱和蒸汽时，以下关系（ ）成立。
A 、q =0，L =L ‘
B 、q =1，V =V ’
C 、q =0，L =V
D 、q =1，L =L ‘
20. 精馏过程的理论板假设是指（ ）。
A 、进入该板的气液两相组成相等
B 、进入该板的气液两相组成平衡
C 、离开该板的气液两相组成相等
D 、离开该板的气液两相组成平衡
21. 某二元混合物，若液相组成A x 为0.45，相应的泡点温度为1t ；气相组成A y 为
0.45，相应的露点温度为2t ，则（ ）。
21.t t A ? 21.t t B = 21.t t C ? D.不能判断
22. 两组分物系的相对挥发度越小，则表示该物系（ ）。
A.容易
B.困难
C.完全
D.不完全
23. 精馏塔的操作线是直线，其原因是（ ）。
A.理论板假定
B.理想物系
C.塔顶泡点回流
D.恒摩尔流假定
24. 分离某两元混合物，进料量为10kmol/h ，组成F x 为0.6，若要求馏出液组成
不小于0.9，则最大的馏出液量为（ ）。
A.6.67kmol/h
B.6kmol/h
C.9kmol/h
D.不能确定
25. 精馏塔中由塔顶往下的第n-1、n 、n+1层理论板，其气相组成关系为（ ）。
A.11-+??n n n y y y
B. 11-+??n n n y y y
C. 11-+==?n n n y y y
D.不确定
26. 在原料量和组成相同的条件下，用简单蒸馏所得气相组成为1D x ，用平衡蒸馏
得气相组成为2D x ，若两种蒸馏方法所得气相量相同，则（ ）。
A. 1D x >2D x
B. 1D x =2D x
C. 1D x <2D x
D.不能确定
27. 在精馏塔的图解计算中,若进料热状况变化,将使( )。
A.平衡线发生变化
B.操作线与q 线变化
C.平衡线和q 线变化
D.平衡线和操作线变化
28. 操作中的精馏塔,若选用的回流比小于最小回流比,则( ).
A.不能操作
B. D x 、w x 均增加
C. D x 、w x 均不变
D. D x 减小、w x 增
加
29. 操作中的精馏塔，若保持F x F 、、D x 、w x 、‘V 不变，减小F x ，则（ ）
A.D 增大、R 减小
B.D 减小、不变
C.D 减小、R 增大
D.D 不变、R 增大
30. 用某精馏塔分离两组分溶液，规定产品组成。当进料组成为时，相应回流比
为；进料组成为时，相应回流比为，若，进料热状况不变，则（ ）。
A.R 1 B. R 1=R 2 . C. R 1>R 2 D.无法判断 31. 用精馏塔完成分离任务所需的理论板数为8（包括再沸器），若全塔效率为 50%，则塔内实际板数为（ ）。 A.16层 B.12层 C.14层 D.无法确定 32. 在常压下苯的沸点为80.1℃，环己烷的沸点为80.73℃，欲使该两组分混合 液得到分离，则宜采用（ ）。 A.恒沸精馏 B.普通精馏 C.萃取精馏 D.水蒸气精馏 33. 精馏操作中，若将进料热状况由饱和液体改为冷液体进料，而其它条件不变， 则精馏段操作线斜率（ ），提馏段斜率（ ），精馏段下降液体量（ ），提馏段下降液体量（ ）。 A.增大 B.减小 C.不变 D.无法判断 34. 若连续精馏过程的进料热状况参数q=1/3，则其中气相与液相的摩尔数之比 为（ ）。 A.1/2 B.1/3 C.2 D.3 35. 直接水蒸气加热的精馏塔适用与（ ）的情况，直 接水蒸气加热与间接水蒸气加热相比较，当x 、x 、R 、q 、α、回收率相同时，其所需理论板数要（ ） A.多 B.少 C. 相等 D.无法判断 36.某精馏塔内，进料热状况参数为 1.65，由此可判定物料以（）方式进料。 （A）饱和蒸汽（B）饱和液体（C）过热蒸汽（D）冷流体 37.两组分的相对挥发度越小，则表示物系分离的越（） A.容易 B.困难 C.完全 D.不完全 38.二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.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 二、填空题 1.某连续精馏塔中，若精馏段操作线的截距为零，则馏出液流量为__________。 2.当分离要求和回流比一定时，__________进料的q值最小，此时分离所需的理论塔板数__________。 3.蒸馏是指__________________________________的化工单元操作。 4.在精馏塔实验中，当准备工作完成之后，开始操作时的第一项工作应该是__________________________________。 5.实现精馏操作的必要条件是_______________和________________________ 。 6.恒摩尔流假设成立的主要条件是________________________________________。 7.某精馏塔设计时，若将塔釜由原来间接蒸汽加热改为直接蒸汽加热，而保持x(F)，D／F，ｑ，Rx(D)不变，则W／F将_______，x(w)将_______，提馏段操作线斜率将_______，理论板数将_______。 8.在只有一股进料无侧线出料的连续精馏操作中，当体系的压力、进料组成、塔顶、塔底产品组成及回流比一定时，进料状态q值愈大，提馏段的斜率就愈，完成相同的分离任务所需的总理论板数就愈，故5种进料状态种中，进料所需的理论板数最少。 9.直接蒸汽加热与水蒸汽蒸馏虽都是向釜液直接通入蒸汽，但其目的并不相同。前者是_______________ ，而后者_______________。 10.操作中，若提馏段上升蒸汽量V增加，而回流量和进料状态（Ｆ，x F，q）仍保持不变，则R_____，x D_____，x w_____，L′/V′_____。 11.操作时，若Ｆ、Ｄ、xF、q，加料板位置、Ｖ不变，而使操作的总压力增大，则x D ________，x W _____ 12.精馏塔的塔顶温度总低于塔底温度，其原因之一是__________________________，原因之二是_____________________。 13.精馏塔设计中，回流比越___________所需理论板数越少，操作能耗__________ 。但随着回流比的逐渐增大，操作费用设备费的总和将呈现________变化过程。 14.恒沸精馏与萃取精馏主要针对________的物系，采取加入第三组分的办法以改变原物系的________。 15.精馏设计中，当进料为气液混合物，且气液摩尔比为2:3，则进料热状态参数q值等于。 16.填料塔用于精馏过程中，其塔高的计算采用等板高度法，等板高度是指；填料层高度Z= 。 17.简单蒸馏与精馏的主要区别是。 18.精馏的原理是_______________________________________________。 19.精馏过程的恒摩尔流假设是指 ____________________________________________________。 20.进料热状况参数的两种定义式为q=__________和q=_____________，汽液混合物进料时q值范围_______________。 21.精馏操作中，当回流比加大时，表示所需理论板数_____________，同时，蒸馏釜中所需的加热蒸汽消耗量_____________，塔顶冷凝器中，冷却剂消耗量__________，所需塔径___________。 22.精馏设计中，随着回流比的逐渐增大，操作费用_____________，总费用呈现__________________________的变化过程。 23.精馏操作中，当回流比加大时，表示所需理论板数_____________，同时，蒸馏釜中所需的加热蒸汽消耗量_____________，塔顶冷凝器中，冷却剂消耗量__________，所需塔径___________。 24.某填料精馏塔的填料层高度为8米，完成分离任务需要16块理论板（包括塔釜），则等板高度（HETP）＝___________。 25.总压为1atm，95℃温度下苯与甲苯的饱和蒸汽压分别为1168mmHg与475mmHg，则平衡时苯的汽相组成＝___________，苯的液相组成＝___________（均以摩尔分率表示）。苯与甲苯的相对挥发度＝___________。 26.精馏处理的物系是___________________混合物，利用各组分_______________的不同实现分离。吸收处理的物系是_______________混合物，利用各组分_______________的不同实现分离。 27.精馏操作的依据是。实现精馏操作的必要条件是 和 。 28. 气液两相呈平衡状态时，气液两相温度 ，液相组成 气相组成。 29. 用相对挥发度α表达的气液平衡方程可写为 。根据α的 大小，可用来 ，若α=1，则表示 。 30. 在精馏操作中，若降低操作压强，则溶液的相对挥发度 ，塔顶温 度 ，塔釜温度 ，从平衡角度分析对该分离过程 。 31. 某两组分体系，相对挥发度α=3，在全回流条件下进行精馏操作，对第n 、 n+1两层理论板（从塔顶往下计），若已知４，＝０ ｙｎ.则＝ｙｎ＋１ 。全回流操作通常适用于 或 。 32. 精馏和蒸馏的区别在于 ；平衡蒸馏和 简单蒸馏的主要区别在于 。 33. 精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度，其原因是 和 。 34. 在总压为101.33kPa ，温度为85℃下，苯和甲苯的饱和蒸气压分别为 、kPa p A 6.1130=，kPa p B 460=则相对挥发度α= ，平衡时液相组成 =A x ，气相组成为=A y 。 35. 某精馏塔的精馏段操作线方程为275.072.0+=x y ，则该塔的操作回流比 为 ，馏出液组成为 。 36. 最小回流比的定义是 ，适宜回流比通常取为 R min 。 37. 精馏塔进料可能有 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q 值为 。 38. 在某精馏塔中，分离物系相对挥发度为2.5的两组分溶液，操作回流比为3， 若测得第2、3层塔板（从塔顶往下计）的液相组成为，、4.045.032==x x 流出液组成x D 为0.96（以上均为摩尔分率），则第3层塔板的气相莫弗里效率为E MV3= 。 39. 在精馏塔设计这，若保持F x F 、、D q 、不变，若增加回流比R ，则 D x ，w x ，V L / 。 40. 在精馏塔设计中，若F x F 、、W D x x 、及R 一定，进料由原来的饱和蒸气改为 饱和液体，则所需理论板数T N 。精馏段上升蒸气量V 、下降液体量L ；提馏段上升蒸气量‘V ，下降液体量’L 。 41. 操作中的精馏塔，增大回流比，其他操作条件不变，则精馏段液气比 V L / ，提馏段液气比’ L /‘V ，D x ，w x 。 42. 操作中的精馏塔保持F x F 、、V q 、不变， 若釜液量W 增加，则D x ，w x ，V L / 。 43. 在连续精馏塔中，若F x 、D x 、R 、F D q /、相同，塔釜由直接蒸汽加热改为 间接蒸汽加热，则所需理论板数T N ，w x 。 44. 恒沸精流与萃取精馏的共同点 是 。两者的主要区别是 和 。 三、计算题 1. 某二元混合液含易挥发组分0.35，泡点进料，经连续精馏塔分离后塔顶产品 浓度为0.96，塔底产品浓度为0.025（以上均为易挥发组分的摩尔分率），设满足恒摩尔流假设，试计算：(1)塔顶产品的采出率D/F 为多少？（4分）；(2)如果回流比R 为2，请分别求出精馏段、提馏段操作方程。 2. 用一常压连续精馏塔分离苯－甲苯混合液，原料液入塔时其中蒸气量和液体 量的千摩尔之比为2:3。原料液流量为60kmol/h ， 料液中含苯50％，所得残液含苯5％，馏出液中含苯98％(以上组成均为摩尔百分率)，苯对甲苯的平均挥发度为2.5，试求：⑴馏出液和残液量？⑵R ＝2R min 时的操作回流比？⑶该操作条件下， 精馏段和提馏段操作线方程式？ 3. 在常压精馏塔内分离某理想二元混合物。已知进料量为100kmol/h ，进料组成 为x F =0.5,塔顶组成为x D =0.98（均为摩尔分数）；进料为泡点进料；塔顶采用全凝器，泡点回流，操作回流比为最小回流比的1.8倍；气液平衡方程为：y =0.6x +0.43，气相默弗里效率E mv =0.5。若要求轻组分收率为98%，试计算：1.塔釜馏出液组成；2.精馏段操作线方程；3.经过第一块实际板气相浓度的变化。 4. 用一连续精馏塔分离由组分A 、B 组成的理想混合溶液。原料液中含A 为0.40， 馏出液中含A 为0.95（以上均为摩擦分率），已知进料热状况q 为0.6，最小回流比为1.50，试求相对挥发度α值？ 5. 用一提馏塔分离某水溶液（双组分体系，水为重组分），原料液量为100kmol/h ， 泡点进料，进料组成为40％，塔顶蒸汽全部冷凝成液体产品而不回流，其组成为70％（以上组成均为轻组分的摩尔分率）。轻组分回收率为98％，直接用水蒸汽加热。假设塔内为恒摩尔溢流和汽化，操作条件下两组分的平均相对挥发度为4.5，每层塔板用气相表示的单板效率为70％，求釜液组成及从塔顶第二层实际板下降的液相浓度。 6. 用一连续精馏塔在常压下分离苯－甲苯液体混和物。在全浓度范围内，体系 的平均相对挥发度为2.5。泡点进料，进料量为100kmol/h 。进料中苯含量为0.4(摩尔分率)。规定塔顶产品中苯的含量为0.9，苯的回收率为95％以上。塔顶采用全凝器，泡点回流，回流比取为最小回流比的1.5倍，塔釜采用间接蒸汽加热。求（1）塔底产品浓度；（2）精馏段操作线方程和提馏段操作线方程；（3）从塔顶开始数起，离开第二块板的液相组成（小数点后取三位数）。 7. 苯、甲苯两组分混合物进行常压蒸馏，原料组成X(苯)＝0.7，要求得到组成 为0.8的塔顶产品（以上均为摩尔分率），现用以下三种方法操作：连续平衡蒸馏、简单蒸馏（微分蒸馏）、连续蒸馏。在三种情况下，塔顶用一分凝器，其中50%的蒸汽冷凝返回塔顶。出冷凝器的蒸汽与冷凝液体呈平衡。对每种方法进料量均为100kmol/h ，问塔顶、塔釜产量各为多少？汽化量为多少？已知α=2.46。 8. 在常压连续精馏塔中，分离苯—甲苯混合液。原料液流量为1000kmol/h ，组 成为含苯0.4（摩尔分率，下同）泡点进料。馏出液组成为0.9，釜液组成为0.00667，操作回流比为最小回流比的1.5倍，操作条件下平均相对挥发度为2.5，试求：（1）提馏段操作方程 （2）离开第二层理论板（从塔顶往下数）的气相组成y 2 9. 在常压连续精馏塔中，分离两组分理想溶液。原料液组成为0.5（摩尔分率， 下同）饱和气体进料。馏出液组成为0.9，釜液组成为0.05，操作回流比为最小回流比的2.0倍，操作条件下平均相对挥发度为3.0，试求：（1）提馏段操作线方程 （2）离开第二层理论板（从塔顶往下数）的气相组成y 2 . 10. 在常压连续精馏塔中，分离两份理想溶液。原料液组成为0.5（摩尔分率，下 同），饱和蒸汽进料，馏出液组成为0.9，釜液组成为0.05。操作回流比为最小回流比的2倍。操作条件下平均相对挥发度为3.0，试求：（1）提馏段操作线方程 （2）离开第二层理论板（从塔顶往下数）的气相组成y 2。 11. 试计算压力为101.33KPa ，温度为时84℃，苯-甲苯物系平衡时，苯与甲苯在 液相和气相中的组成。(818.0=A x 92.0=A y ) 12. 苯-甲苯混合液初始组成为0.4（摩尔分率，下同），在常压下加热到指定温 度，测得平衡的液相组成x 为0.257、汽相组成y 为0.456，试求该条件下的液化率。(q=0.281) 13. 某两组分混合气体，其组成6.0=y （摩尔分率）,通过部分冷凝将蒸汽量中的 3 2流量冷凝为饱和液体，试求此时的气、液相组成。气液平衡关系为549.046.0+=x y (5085.0=x ； 783.0=y ) 14. 在连续精馏塔中分离两组分理想溶液，原料液流量为75kmol/h ，泡点进料。 精馏段操作线方程和提馏段操作线方程分别为263.0723.0+=x y 和018.025.1-=x y 试求精馏段及提馏段的上升蒸汽量。(h kmol V V /3.142='=) 15. 在常压连续精馏塔中，分离含甲醇为0.4（摩尔分率）的甲醇-水混合液。试 求进料温度40℃为时得q 值。已知进料泡点温度为75.3℃。操作条件下甲醇的汽化潜热为1055KJ/kg 、比热为2.68KJ/(kg.℃)；水的汽化潜热为2320KJ/kg ，比热为4.19KJ/（kg.℃）。 16. 将含易挥发组分为24%的原料加入一连续精馏塔中，要求馏出液组成为95%， 釜液组成为3%（均为易挥发组分的摩尔分率）。已知进入冷凝器中蒸汽量为 850kmol/h ，塔顶回流液量为670kmol/h ，试求塔顶、塔釜产品量及回流比。 （D=180kmol/h ； W=608.6kmol/h ； R=3.72） 17. 用板式精馏塔在常压下分离苯－甲苯混合液，塔顶为全凝器，塔釜用间接蒸 汽加热，平均相对挥发度为2.47，进料为150kmol/h 、组成为0.4（摩尔分率）的饱 和蒸汽，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，求：（１）塔顶馏出液及塔釜采出液的组成；（2）精馏段及提馏段操作线方程；（3）回流比与最小回流比的比值。（0.928、0.021；精馏线y=0.8x+0.1856、提馏线y=1.534x-0.0112；R/R min =1.4） 18. 在由一层理论板和塔釜组成的精馏塔中，每小时向塔釜加入苯－甲苯混合液 100kmol ，含苯量为50%（摩尔％，下同），泡点进料，要求塔顶馏出液中含苯量为80%，塔顶采用全凝器，回流液为饱和液体，回流比为3，相对挥发度为2.5，求每小时获得的塔顶馏出液量Ｄ，塔釜排出液量Ｗ及浓度xw 。（D=17.0kmol/h, W=83.0kmol/h, x W =0.4385） 19. 用精馏分离某水溶液，水为难挥发组分，进料F=1kmol/s ，xF=0.2（摩尔分率， 下同），以饱和液体状态加入塔中部，塔顶馏出量D=0.3kmol/s ，xD=0.6，R=1.2Rmin ，系统a=3，塔釜用饱和水蒸汽直接通入加热。试求：（１）蒸汽通入量;（２）提馏 段操作线（V=0.57kmol/s ； y= 2.23x-0.0351） 20. 在连续精馏塔中分离二硫化碳和四氯化碳混合液。原料液流量为1000kg/h ， 组成为0.3（二硫化碳的质量分率，下同）。若要求釜液组成不大于0.05，馏出液中二硫化碳回收率为88%。试求馏出液流量和组成。（3.58kmol/h; 0.97） 21. 在常压连续精馏塔中，分离两组分理想溶液。原料液组成为0.5（摩尔分率， 下同），饱和蒸汽进料。馏出液组成为0.9，釜液组成为0.05。操作回流比为最小回流比的2倍。操作条件下平均相对挥发度为3。试求：（1）提馏段操作线方程；（2）离开第2层理论板（从塔顶往下计）的气相2y (0193.0385.1-=x y ；0.786) 22. 在常压连续精馏塔中，分离两组分理想溶液。已知原料液组成为0.6（摩尔分 率，下同），泡点进料，馏出液组成为0.95，釜液组成为0.04，回流比为2，物系的平均相对挥发度为3.5。塔顶为全凝器。试用逐板计算法计算精馏段所需理论板数。( 2块 ) 23. 在连续精馏塔中分离两组分理想溶液。已知原料液组成为0.35（摩尔分率， 下同）馏出液组成为0.9，回流比为最小回流比的1.2倍，物系的平均相对挥发度为2.0，试求以下两种进料状况下的操作回流比（1）饱和液体进料；（2）饱和蒸汽进料。(2.7； 4.79) 24. 在连续精馏塔中分离两组分理想溶液。物系的平均相对挥发度为3.0。塔顶采 用全凝器。实验测得塔顶第一层塔板的单板效率Eml 为0.6，且已知精馏段操作线方程为y=0.833x+0.15，试求离开塔顶第二层板的上升蒸汽组成2y (0.825) 25. 在连续精馏塔中分离苯—甲苯混合液。原料液组成为0.4（摩尔分率，下同）， 馏出液组成为0.95。气--液混合进料，其中气相占1/3（摩尔数比），回流比为最小回流比的2倍，物系的平均相对挥发度为2.5，塔顶采用全凝器，试求从塔顶往下数第二层理论板的上升蒸汽组成2y (0.899) 26. 实验测得常压精馏塔在部分回流下，精馏段某相邻两板的上升气相组成分别 为842.0,885.01==+n n y y 。已知物系平均相对挥发度为5，回流比为3.5，馏出液组成为0.95（摩尔分率），试求以气相组成表示的第n 层板的单板效率Emv 。( 0.5 ) 27. 在一常压连续精馏塔中分离由A 、B 组成的混合液。已知原料液组成为0.3， 要求塔顶产品组成为0.9，釜液组成为0.5（均为A 组分的摩尔分率），操作回流比为 2.5，试绘出下列进料情况的精馏段操作线和提馏段操作线。（1）q=2；（2）泡点进料；（3）气液混合进料，汽化率为1/2。 28. 在一常压连续精馏塔中，精馏段操作线方程式和q 线方程式如下： 2075.075.0+=x y F x x y 5.15.0+-= 试求：（1）回流比；（2）馏出液组成； （3）q 值 (R=3 ；83.0=D x ；q=1/3) 29. 在一常压连续精馏塔中，分离苯－甲苯混合液。塔顶为全凝器，塔釜为间接 蒸汽加热，泡点进料。物系的相对挥发度α＝2.47。试计算：（１）全回流时，95.0=D x ，第一块塔板上的气相单板效率7.0=mv E 时，求第二块塔板上升蒸汽组成；（２）进料量为180kmol/h ，原料组成为0.4时，要求塔顶苯的回收率为0.96，塔釜甲苯的回收率为0.93时，求D x 和w x ；（３）若min 4.1R R =，求R ；（４）写出精馏段操作线方程式。(0.916 ； 0.9 ， 0.028； 1.7 ；326.0638.01+=+n n x y ) 30. 常压连续精馏塔中，分离某双组分理想溶液，原料液在泡点下进料，进料量 为150Kmol/h ，组成为0.4(摩尔分率，下同)，馏出液组成为0.9，釜残液组成为0.1，操作回流比为3.5，全塔平均相对挥发度为2，塔顶采用全凝器，塔底采用间接蒸汽加热，求：1.塔顶、塔底产品流量，Kmol/h ；2.回流比为最小回流比的倍数；3.精馏段上升蒸汽量和提馏段下降液体量，Kmol/h ；4.塔顶第二块理论板上下降的液相组成。 31. 将180 kmol/h 含苯0.4 (摩尔分率，下同)的苯—甲苯溶液，在连续精馏塔中进行分离， 要求塔顶馏出液中含苯0.95，釜残液中含苯不高于0.01，进料为饱和液体，回流比R=2，求塔顶、塔底两产品流量及精馏段、提馏段操作线方程式。 32. 在常压连续精馏塔中分离相对挥发度为2.3的苯—甲苯混合液，进料量100kmol/h ，且 为饱和液体进料，其中含苯0.4（摩尔分率，下同）。塔顶采用全凝器，泡点回流，塔釜蒸汽间 接加热。要求 塔顶馏出液中含苯0.95，塔底釜残液中含苯0.04，回流比取最小回流比的1.4 倍。计算（1）塔顶和塔底产品的流量。（2）推导精馏段、提馏段操作方程式。 33. 在常压连续精馏塔中分离相对挥发度为2.3的苯—甲苯混合液，进料量200kmol/h ，且 为饱和液体进料，其中含苯0.4（摩尔分率，下同）。塔顶采用全凝器，泡点回流，塔釜蒸汽间 接加热。要求 塔顶馏出液中含苯0.95，塔底釜残液中含苯0.05，回流比取最小回流比的1.5 倍。计算（1）塔顶和塔底产品的流量。（2）实际回流比、提馏段上升蒸汽流量及其下降液体流量、塔顶苯的回收率。 34. 在常压连续精馏塔中分离相对挥发度为2.3的苯—甲苯混合液，进料量200kmol/h ，且 为饱和液体进料，其中含苯0.4（摩尔分率，下同）。塔顶采用全凝器，泡点回流，塔釜蒸汽间 接加热。要求 塔顶馏出液中含苯0.95，塔底釜残液中含苯0.05，回流比取最小回流比的1.5 倍。计算（1）塔顶和塔底产品的流量。（2）实际回流比、提馏段上升蒸汽流量及其下降液体流 量、塔顶苯的回收率。 连续、常压精馏塔中分离某混合液，要求塔顶产品组成为0.94,塔底产品为0.04（摩尔分率）， 已知此塔进料q 线方程为y=6x-1.5，采用回流比为最小回流比的1.2倍，混合液在本题条件下 的相对挥发度为2，求：1、精馏段操作线方程；2、若塔底产品量W=150kmol/h ，求进料量F 和 塔顶产品量D ；3、提馏段操作线方程。 在一连续、常压精馏塔中分离某液态二组元混合液，其中含易挥发组分0.4（摩尔分率，下同）， 混合液流量为1000 kmol/h ，塔顶采用全凝器，要求塔顶馏出液含易挥发组分0.9,易挥发组分的 回收率为90%，泡点进料，回流比取最小回流比的1.5倍，已知相对挥发度α为2.5。 试求：① 塔顶馏出液流量D ；② 塔釜残液流量W ，组成x w ；③ 回流比R 及最小回流比R min ； ④ 写出提馏段操作线方程。 苯和甲苯的混合物，其中含苯0.4（摩尔分率，下同），流量为1000 kmol/h ，在一连续、常 压精馏塔中进行分离。塔顶采用全凝器，要求塔顶馏出液含苯0.9,苯的回收率为90%，泡点进料，泡点回流，回流比取最小回流比的1.5倍，已知相对挥发度α为2.5;求：1、塔顶馏出液流量D ； 2、塔釜残液流量W ； 3、塔顶第二块理论板上升的蒸汽量V 及组成 y 2； 4、塔釜上一块理 论板下降的液体量L’及组成x m ；。 在一常压连续精馏塔中分离某二元混合液，其中含易挥发组分0.4（摩尔分率，下同），汽液 混合物进料，流量为100 kmol/h ，进料中蒸汽的摩尔流率占总进料量的1/3。塔顶采用全凝器， 要求塔顶易挥发组分的回收率为90%，回流比取最小回流比的1.5倍，塔底残液中轻组分组成为 0.064。已知相对挥发度α为2.5，提馏段内上升蒸汽的空塔气速为2 m/s ，蒸汽的平均分子量为 79.1，平均密度1.01kg/m 3。试求：⒈ 塔顶馏出液中轻组分的流量？⒉ 从塔顶向下第2块理论 板上升的气相组成？⒊ 提馏段操作线方程？⒋ 提馏段塔径？ 常压连续精馏塔中，分离某双组分理想溶液，原料液在泡点下进料，进料量为150Kmol/h ，组 成为0.4（摩尔分率、下同），馏出液组成为0.9，釜残液组成为0.1，操作回流比为3.5，全塔平 均相对挥发度为2，塔顶采用全凝器，塔顶采用间接蒸汽加热，求：1）塔顶、塔底产品流量， Kmol/h ；2）回流比为最小回流比的倍数；3）精馏段上升蒸汽量和提馏段下降液体量，Kmol/h ； 4）塔顶第二块理论板上下降的液相组成。 在连续精馏塔中，将含苯0.5（摩尔分率）的笨、甲苯混合液进行分离。已知为饱和蒸汽进料， 进料量为100kmol/h ，要求塔顶、塔底产品各为50kmol/h ，精馏段操作线方程为y=0.833x+0.15。试求塔顶与塔底产品的组成，以及提馏段操作线方程。（提示：提馏段操作线方程为 w x W L W x W L L y ---=''''' ） 在连续精馏塔中分离两组分理想溶液，原料液流量为100h kmol /，组成为0.3（易挥发组分 摩尔流率），其精馏段和提馏段操作线方程分别为257.0714.0+=x y （1） 0343.0686.1-=x y （2） 试求：（1）塔顶流出液流量和精馏段下降液体流量（h kmol /）；（2）进料热状况参数q 。 在常压连续精馏塔中分离苯-甲苯混合液，原料液组成为0.4（苯摩尔分率，下同），馏出液组 成为0.97，釜残液组成为0.04，试分别求以下三种进料热状况下的最小回流比和全回流下的最小 理论板数。20℃下冷液体；饱和液体；饱和气体。 假设操作条件下物系的平均相对挥发度为2.47。原料液的泡点温度为94℃，原料液的平均比热容为1.85kJ/（kg.℃），原料液的汽化热为354kJ/kg 。 在常压连续精馏塔中分离苯-甲苯混合液，原料液的流量为100，泡点下进料，进料组成为0.4 苯摩尔分率，下同）。回流比取为最小回流比的1.2倍。若要求馏出液组成为0.9，苯的回收率为90%，试分别求出泡点下回流时的精馏段操作线方程和提馏段操作线方程。物系的平均相对挥发度为2.47。 用一连续精馏塔分离苯—甲苯的混合液，进料量为100kmol/h，原料液中含苯0.4，塔顶馏出液中含苯0.95，塔底馏出液中含苯0.1（以上均为摩尔分率），原料液为汽液混合进料，其中蒸汽占1/3（摩尔比）。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，塔顶采用全凝器，塔釜间接蒸汽加热。试求：每小时馏出液及釜残液量；原料液中汽相及液相组成；回流比；每小时塔釜产生的蒸汽量及塔顶回流的液体量；离开塔顶第二层理论板的蒸汽组成；离开塔釜上一块理论板的液相组成。 kmol/，在一连续精馏苯和甲苯的混合物，其中含苯0.4（摩尔分率，下同），流量为1000h 塔中进行分离。塔顶采用全凝器，要求塔顶流出液含苯0.9，苯的回收率为0.9，泡点进料，回流比取最小回流比的1.5倍。已知相对挥发度α为2.5。求：塔顶流出液流量D；塔釜残液流量W；精馏段上升的蒸汽量V及提馏段下降的液体量‘L。 某分离苯﹑甲苯的精馏塔进料量为1000kmol/h，浓度为0.5。要求塔顶产品浓度不低于0.9，塔釜浓度不大于0.1（皆为苯的摩尔分率），泡点液相进料，间接蒸汽加热，回流比为2。当满足以上工艺要求时，塔顶﹑塔底产品量各为多少？塔顶产品量能达到560kmol/h吗？采出最大极限值是多少？当塔顶产品量为535kmol/h时，若要满足原来的产品浓度要求，可采取什么措施？做定性分析。 分离苯﹑甲苯的精馏塔有10块塔板，总效率为0.6，泡点液相进料，进料量为1000kmol/h，其浓度为0.175，要求塔顶产品浓度为0.85，塔釜浓度为0.1（皆为苯的摩尔分率）。试求：1、该塔的操作回流比为多少？有几种解法？试对几种解法进行比较。2、用该塔将塔顶产品浓度提高到0.99是否可行？若将塔顶产品浓度提高到0.88，可采取何种措施？对其中较好的一种方案进行定性和定量分析。3、当塔顶产品浓度为0.85时，最小回流比为多少？4、若塔顶冷凝水供应不足，回流比只能是最小回流比的0.9倍，该塔还能操作吗？5、若因回流管道堵塞或回流泵损坏，时回流比为0，此时塔顶及塔釜的组成和流量分别为多少？（设塔板效率不下降）。 用一连续精馏塔分离苯—甲苯的混合液，进料量为100kmol/h，原料液中含苯0.4，塔顶馏出液中含苯0.95，塔底馏出液中含苯0.1（以上均为摩尔分率），原料液为汽液混合进料，其中蒸汽占1/3（摩尔比）。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，塔顶采用全凝器，塔釜间接蒸汽加热。试求： 每小时馏出液及釜残液量； 原料液中汽相及液相组成； 回流比； 每小时塔釜产生的蒸汽量及塔顶回流的液体量； 离开塔顶第二层理论板的蒸汽组成； 离开塔釜上一块理论板的液相组成。 精馏塔采用全凝器，用以分离苯和甲苯组成的理想溶液，进料状态为汽液共存，两相组成如下：x F=0.5077，y F=0.7201。 (1) 若塔顶产品组成x D=0.99，塔底产品的组成为x W=0.02，问最小回流比为多少？塔底产品的纯度如何保证? (2) 进料室的压强和温度如何确定。 (3) 该进料两组份的相对挥发度为多少? (R min=1.271，通过选择合适的回流比来保证；=2.49)． 常压连续操作的精馏塔来分离苯和甲苯混和液，已知进料中含苯0.6(摩尔分数)，进料状态是汽液各占一半(摩尔数)，从塔顶全凝器取出馏出液的组成为含苯0.98(摩尔分数)，已知苯—甲苯系统在常压下的相对挥发度为2.5。试求： （1）进料的汽液相组成；(2)最小回流比。 (液相0.49；汽相0.71；R min=1.227) 最小回流比与理论板数 用一连续精馏塔分离苯—甲苯混合液，原料中含苯0.4，要求塔顶馏出液中含苯0.97，釜液中含苯0.02(以上均为摩尔分数)，R=4。求下面两种进料状况下最小回流比R min。及所需理论板数：(1)原料液温度为25℃；(2)原料为汽液混合物，汽液比为3 ：4。已知苯—甲苯系统在常压下的相对挥发度为2.5。 (R min=1.257，N T=10，第5块加料；R min =2.06，N T=11，第6块加料) 物料恒算： 1kmol/s的饱和汽态的氨—水混合物进人一个精馏段和提馏段各有1块理论塔板的精馏塔分离，进料中氨的组成为0.001(摩尔分数)。塔顶回流为饱和液体，回流量为1.3kmol/s，塔底再沸器产生的汽相量为0.6kmol/s。若操作范围内氨—水溶液的汽液平衡关系可表示为y=1.26x，求塔顶、塔底的产品组成。 (x D=1.40210-3，x W=8.26710-4) 操作线方程 一连续精馏塔分离二元理想混合溶液，已知精馏段某层塔板的气、液相组成分别为0.83和0.70，相邻上层塔板的液相组成为0.77，而相邻下层塔板的气相组成为0.78(以上均为轻组分A 的摩尔分数，下同)。塔顶为泡点回流。进料为饱和液体，其组成为0.46。若已知塔顶与塔底产量比为2／3，试求： (1)精馏段操作线方程； (2)提馏段操作线方程。 (精馏段3y=2x+0.95；提馏段3y=4.5x-0.195) 综合计算： 某一连续精馏塔分离一种二元理想溶液，已知F=10kmol/s，x F=0.5，q=0，x D=0.95,x W=0.1，(以上均为摩尔分率)，系统的相对挥发度=2，塔顶为全凝器，泡点回流，塔釜间接蒸汽加热，且知塔釜的汽化量为最小汽化量的1.5倍。试求： (1) 塔顶易挥发组分的回收率; (2) 塔釜的汽化量; (3) 第二块理论板的液体组成(塔序由顶部算起) 。 (=89.5％；V’=11.07kmol/s; x2=0.843) 热状况参数与能耗 某苯与甲苯的混合物流量为100kmol／h，苯的浓度为0.3(摩尔分率，下同)，温度为20℃，采用精馏操作对其进行分离，要求塔顶产品浓度为0.9，苯的回收率为90％，精馏塔在常压下操作，相对挥发度为2.47，试比较当N 时，以下三种工况所需要的最低能耗(包括原料预热需要的热量)： (1) 20℃加料； (2) 预热至泡点加料； (3) 预热至饱和蒸汽加料。 已知在操作条件下料液的泡点为98℃，平均比热容为161.5J/kmol.K，汽化潜热为32600J/mol。 (977.1kW；1110.6kW；l694.7kW) 用一连续操作精馏塔在常压分离苯—甲苯混合液，原料含苯0.5（摩尔分率，下同），塔顶馏处液含苯0.99，塔顶采用全凝器，回流比为最小回流比的1.5倍，原料液于泡点状态进塔，加料板上的液相组成与进料组成相同.泡点为92.3¤，求理论进料板的上一层理论板的也相组成。苯的饱和蒸汽压可以用安托尼公式计算。 Logp0=A-B/（t+C），A=6.91210，B=1214.645，C=221.205 有苯和甲苯混合液，含苯0.4，流量1000kmol/h，在一常压精馏塔内进行分离，要求塔顶馏出液中含苯0.9（以上均为摩尔分率），苯的回收率不低于90%，泡点进料，取回流比为最小回流比的1.5倍。已知塔内平均相对挥发度为2.5。试求： （1）、塔顶产品流量D；（2）、塔底釜残液流量W与组成；（3）、最小回流比；（4）、精馏段操作线方程；（5）、提馏段操作线方程（6）、若改用饱和蒸汽进料，仍用（4）中所用的回流比，所需理论板数为多少？ 某双组分混合液，重组分为水。设计时先按如下流程安排（图中实线），塔釜采用饱和蒸汽直接加热。塔顶全凝器，泡点回流。系统符合恒摩尔流假定，相对挥发度为2。且知：F=100kmol/h，q=0，x F=0.4（摩尔分率，下同），x D=0.95，x w=0.04，S=60kmol/h。试求：（1）、塔顶轻组分的回收率；（2）、若保持S、F、x F、q、x D、x W不变，设计时在塔上部有侧线抽出（如虚线所示），抽出液量为θ，kmol/h，组成xθ=0.6，则该塔的最小回流比为多少？ 拟设计一常压连续精馏塔以分离某易挥发组分为40%（摩尔百分率，下同），流量为100kmol/h 的料液，要求馏出液组成为92%，回收率为90%，料液为泡点进料，回流比为最小回流比的1.5倍，全塔效率为0.7，料液的相对挥发度为3。试求：（1）、完成分离任务所需的实际塔板数及实际加料板位置；（2）、若F、x F、N P不变，欲提高此物系易挥发组分的回收率，试定性说明可采用的措施有那些？ 22、用一连续精馏塔分离苯与甲苯混合液，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），原料液为汽液混合进料，其中蒸汽占1/3（摩尔分率），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）、原料液中汽相与液相的组成；（2）、最小回流比；（3）、若塔顶采用全凝器，求从塔顶往下数第二块理论板下降的液相组成。 某一正在操作的连续精馏塔，有塔板15块，塔顶为全凝器，用于分离苯-甲苯混合液，料忒中含苯35%，泡点进料，馏出液含苯97%，残液含苯5%（以上皆为摩尔百分率）试求：（1）、最小回流比；（2）、如采用回流比R=4.3，求理论板数及全塔效率；（3）、如果单板效率等于全塔效率，求提馏段最下一块板上升蒸汽组成。 某精馏塔用于分离苯-甲苯混合液，泡点进料，进料量为30kmol/h，进料中苯的摩尔分率为0.5，塔顶、塔低产品中苯的摩尔分率分别为0.95和0.10，采用回流比为最小回流比的1.5倍，操作条件下可取平均相对挥发度为2.4。（1）、塔顶、塔底的产品量；（2）、若塔顶设全凝器，各塔板可视为理论板，求离开第二板的蒸汽和液体组成。 有一二元理想溶液，在连续精馏塔中精馏。原料掖组成为50%（摩尔%），饱和蒸汽进料。原料处理量为每小时100kmol，塔顶、塔底产品量各为50kmol/h，已知精馏段操作线方程为y=0.833x+0.15，塔釜用间接蒸汽加热，塔顶采用全凝器，泡点回流。试求：（1）塔顶、塔底产品组成（用摩尔分率表示）（2）全凝器中每小时冷凝蒸汽量；（3）蒸馏釜中每小时产生的蒸汽量；（4）若全塔平均相对挥发度为3.0，塔顶第一块板的液相莫弗里效率为0.6，求离开塔顶第二块板的汽相组成。 用一连续精馏塔分离二元理想溶液，进料量为100kmol/h，进料组成为0.4（摩尔分率，下同），馏出液组成为0.9，残液组成为0.1，相对挥发度为2.5，饱和蒸汽进料，塔顶冷凝器为全凝器，塔釜间接蒸汽加热。试求：（1）馏出液及残液量；（2）最小回流比；（3）操作回流比为3时，塔釜每小时产生的蒸汽量为多少？（4）塔釜上一块理论板液相组成为多少？（5）计算第（3）问时做了什么假定？ 用一连续精馏塔分离二元理想溶液，进料量为100kmol/h，进料组成为0.5（摩尔分率，下同），馏出液组成为0.95，残液组成为0.0.05，相对挥发度为2.5，泡点进料，塔顶冷凝器为全凝器，塔釜间接蒸汽加热。操作回流比为1.61，求：（1）馏出液及残液量；（2）提馏段上升蒸汽量；（3）提馏段操作线方程；（4）最小回流比。 用一连续精馏塔分离苯与甲苯混合液，原料液中含苯0.44，塔顶馏出液中含苯0.96（以上均为摩尔分率），原料液为汽液混合进料，其中周期占1/2（摩尔分率），苯—甲苯的平均相对挥发 度为2.5，回流比为最小回流比的1.5倍，试求：（1）、原料液中汽相与液相的组成；（2）离开塔顶第二块板的汽相组成； 用一连续精馏塔分离二元理想溶液，进料量为10kmol/h，进料组成为0.4（摩尔分率，下同），馏出液组成为0.6，易挥发组成的回收率为90%，相对挥发度为2.0，饱和蒸汽进料，回流比为最小回流比的2倍。塔顶冷凝器为全凝器，塔釜间接蒸汽加热。试求：（1）馏出液及残液量；（2）最小回流比；（3）第一块塔板下降的液体组成为多少？（4）精馏段上升的蒸汽量与提馏段下降的液体量各为多少？ 用一连续精馏塔分离苯与甲苯混合液，泡点进料，塔顶馏出量为75kmol/h（绝压），查得此压强下水蒸气的汽化潜热为511kcal/kmol，在塔釜温度下釜液的汽化潜热为10000kcal/kmol，精馏段操作线方程为y=0.72x+0.25。试求：（1）加热蒸汽消耗量；（2）离开塔顶第二层理论板的蒸汽组成。 第二章吸收 一、选择题 1.吸收操作的依据是（）。 A.挥发度差异 B.溶解度差异 C.温度差异 D.密度差异 2.在逆流吸收塔中，增加吸收剂用量，而混合气体的处理量不变，则该吸收塔中操作线方程的斜率会_________。 A.增大 B.减小 C.不变 D.不能确定 3.在吸收系数的准数关联式中，反映物性影响的准数是（） A.Sh B.Re C.Ca D.Sc 4.已知SO2水溶液在三种温度t1、t2、t3下的亨利系数分别为E1=0.35kPa、E2=1.1kPa、E3=0.65kPa则（） A.t1 B.t3>t2 C.t3 D.t1>t2 5.在吸收塔中，随着溶剂温度升高，气体在溶剂中的溶解度将会______。 A.增加 B.不变 C.减小 D.不能确定 6.下述说明中正确的是_________。 A.用水吸收氨属液膜控制 B.常压下用水吸收二氧化碳属难溶气体的吸收，为气膜阻力控制 C.用水吸收氧属难溶气体的吸收，为气膜阻力控制 D.用水吸收二氧化硫为具有中等溶解度的气体吸收，气膜阻力和液膜阻力都不可忽略 7.下述说法错误的是________。 A.溶解度系数H很大，为易溶气体 B.亨利系数E值很大，为易溶气体 C.亨利系数E值很大，为难溶气体 D.相平衡系数m值很大，为难溶气体 8.扩散系数D是物质重要的物理性质之一，下列各因数或物理量与扩散系数无关的是( )。 A.扩散质和扩散介质的种类 B.体系的温度 C.体系的压力 D.扩散面积 9.吸收塔的操作线是直线，主要基于如下原因（）。 A 物理吸收 B 化学吸收 C 高浓度物理吸收 D 低浓度物理吸收 10.吸收操作的作用是分离（）。 A 气体混合物 B 液体混合物 C 互不相溶的液体混合物 D 气液混合物 11.通常所讨论的吸收操作中，当吸收剂用量趋于最小用量时，则下列那种情况正确（）。 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 12.根据双膜理论，吸收质从气相主体转移到液相主体整个过程的阻力可归结为（）。 A. 两相界面存在的阻力 B. 气液两相主体中的扩散的阻力 C. 气液两相滞流层中分子扩散的阻力 D .气相主体的涡流扩散阻力 13.根据双膜理论，当被吸收组分在液体中溶解度很小时，以液相浓度表示得传质总系数K L ( ) A.大于液相传质分系数k L B. 近似等于液相传质分系数k L C. 大于气相传质分系数k G D. 近似等于气相传质分系数k G 14.对某一汽液平衡物系，在总压一定时，温度升高，则亨利系数（） A.变小 B.增大 C.不变 D.不确定 15.吸收是分离（）混合物的化工单元操作，其分离依据是利用混合物中各组分（）的差异。 A、气体 B、液体 C、固体 D、挥发度 E、溶解度 F、温度 16.为使吸收过程易于进行，采取的措施是。 A 加压升温 B 加压降温 C 减压升温 D 减压降温 17.吸收速率方程式中各吸收系数之间的关系是。 A （K G）-1= （k G）-1 +（H k L）-1 B （K G）-1= （H k G）-1 +（k L）-1 C （K G）-1= （k G）-1 +（m k L）-1 D （K G）-1= （m k G）-1 +（k L）-1 18.根据双膜理论，在气液接触界面处。 A p i = c i B p i ＞ c i C p i ＜ c i D p i = c i/H 19.物质在空气中的分子扩散系数随压强的增大而（），随温度的升高而（）。 A 增大 B 不变 C 减小 D 无法判断 20.根据双膜理论，在气液接触界面处（）。 A、气相组成小于液相组成 B、气相组成大于液相组成 C、气相组成等于液相组成 D、气相组成与液相组成平衡 21.为使操作向有利于吸收的方向进行，采取的措施是（）。 A、加压和升温 B、减压和升温 C、加压和降温 D、减压和降温 22.吸收是分离（）混合物的化工单元操作，其分离依据是利用混合物中各组分（）的差异。 A、气体 B、液体 C、固体 D、挥发度 E、溶解度 F、温度 23.对难溶气体的吸收过程，传质阻力主要集中于（）。 A、气相一侧 B、液相一侧 C、气液相界面处 D、无法判断 24.在吸收过程中，（）将使体系的相平衡常数m减小。 A、加压和升温 B、减压和升温 C、加压和降温 D、减压和降温 25.对难溶气体的吸收过程，传质阻力主要集中于（）。 A、气相一侧 B、液相一侧 C、气液相界面处 D、无法判断 26.实验室用水吸收空气中的二氧化碳，基本属于（）吸收控制，其气膜阻力（）液膜阻力。 ①A.汽膜 B.液膜 C.共同作用 D.无法确定② A.大于 B.小于 C.等于 ( D.无法确定 27.在双组分理想气体混合物中，组分A的扩散系数是（）。 A.组分A的物质属性 B.组分B的物质属性 C.系统的物质属性 D.仅取决于系统的状态 28.含低浓度溶质的气液平衡系统中，溶质在气相中的摩尔组成与其在液相中的摩尔组成的差值为（）。 A.负值 B.正值 C.零 D.不确定 29.某吸收过程，已知气膜吸收系数k Y为2kmol/（m2.h），液膜吸收系数k X为4 kmol/（m2.h），由此判断该过程为（）。 A.气膜控制 B.液膜控制. C.不能确定 D.双膜控制 30.含低浓度溶质的气体在逆流吸收塔中进行吸收操作，若进塔气体的流量增大，其他操作条件不变，则对于气膜控制系统，起出塔气相组成将（）。 A.增加 B.减小 C.不变 D.不确定 31.含低浓度溶质的气体在逆流吸收塔中进行吸收操作，若进塔液体的流量增大，其他操作条件不变，则对于气膜控制系统，起出塔气相组成将（）。 A.增加 B.减小 C.不变 D.不确定 32.在吸收操作中，吸收塔某一截面上的总推动力（以气相组成表示）为（）。 A，Y-Y* B.Y*-Y C.Y-Y i D.Y i-Y 33.在逆流吸收塔中，吸收过程为气膜控制，若将进塔液相组成X2增大，其它操作条件不变，则气相总传质单元数N OG将（），气相出口浓度将（）。 A.增加 B.减小 C.不变 D.不确定 34.在逆流吸收塔中当吸收因数A〈1，且填料层高度为无限高时，则气液平衡出现在（）。 A.塔顶B塔上部 C.塔底 D.塔下部 35.在逆流吸收塔中，用纯溶剂吸收混合气中的溶质，平衡关系符合亨利定律。当将进塔气体组成Y1增大，其他操作条件不变，起出塔气相组成Y2将（），吸收率φ（）。 A.增加 B.减小 C.不变 D.不确定 二、填空题 1.在吸收单元操作中，计算传质单元数的方法很多，其中，采用对数平均推动力法计算总传质单元数法的前提条件是。 2.吸收操作是吸收质从_______转移到_______的传质过程。在吸收操作中压力____________，温度________将有利于吸收过程的进行。 3.吸收是指____________________________________的化工单元操作。 4.逆流吸收操作中，当气体处理量及初、终浓度已被确定，若减少吸收剂用量，操作线的斜率将____，其结果是使出塔吸收液的浓度_______，而吸收推动力相应_________。 5.用亨利系数E表达的亨利定律表达式为_______________.在常压下,20℃时, 氨在空气中的分压为69.6mmHg, 与之平衡的氨水浓度为10(kg NH3(100kg)-1H2O).此时亨利系数E=________,相平衡常数m=______. 6.对于难溶气体，吸收时属于控制的吸收，强化吸收的手段是。 7.吸收操作中，温度不变，压力增大，可使相平衡常数，传质推动力。 8. 某气体用水吸收时，在一定浓度范围内，其气液平衡线和操作线均为直线， 其平衡线的斜率可用 常数表示，而操作线的斜率可用 表示。 9. 吸收是指 的过程，解吸是指 的过程。 10. 溶解度很大的气体，吸收时属于 控制，强化吸收的手段 是 。 11. 在气体流量，气相进出口组成和液相进口组成不变时，若减少吸收剂用量， 则传质推动力将 ，操作线将 平衡线。 12. 吸收因数A 可以表示为______，它在Y —X 图上的几何意义是 _________________________。 13. 在一逆流吸收塔中，若吸收剂入塔浓度下降，其它操作条件不变，此时该塔 的吸收率 ，塔顶气体出口浓度 。 14. 在低浓度难溶气体的逆流吸收塔中，若其他条件不变而入塔液体量增加，则 此塔的液相传质单元数N(l)将_______，而气相总传质单元数N OG 将_______，气体出口浓度ｙ(a)将_______。 15. 对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统，当总压增加时，亨利系 数 ，相平衡常数m ，溶解度系数H （增加、减少、不变）。 16. 在一逆流吸收塔中，吸收剂温度降低，其它条件不变，此时塔顶气体出口浓 度 出塔溶液组成 。 17. 对易溶气体的吸收过程，阻力主要集中于 。 18. 若传质总系数与分系数之间的关系表示为G L G k Hk K 111+=,则其中的G k 1表示____________，当____________项可以忽略时表示该吸收过程为气膜控制。 19. 若传质总系数与分系数之间的关系表示为G L L k H k K +=11,则其中的L k 1表示____________，当____________项可以忽略时表示该吸收过程为液膜控制。 20. 传质单元数N OG 反映_________________________________,分离任务所要求 的液体浓度变化越_______________,过程的平均推动力越______________,所需的传质单元数N OG 越大。 21. 在填料塔中用水吸收氨。欲提高吸收速率，增大 相的流量比增大另一 相的流量更有效。 22. 在低浓度溶质的气液平衡系统，当总压操作降低时，亨利系数E 将 ， 相平衡常数m 将 ，溶解度系数H 将 。 23. 亨利定律表达式Ex p =*，若某气体在水中的亨利系数E 值很小，说明该气体 为 气体。 《食工原理》期末考试卷（B）2005.9 一、概念题 [共计30分]： 1. 某二元物系的相对挥发度＝3，在具有理论塔板的精馏塔内于全回流条件下作精馏操作，已知y n＝0.4， 则y n+1＝ (由塔顶往下数)。全回流操作应用场合通常是 2. 塔板中溢流堰的主要作用是为了保证塔板上有。当喷淋量一定时，填料塔单位高度填料 层的压力降与空塔气速关系线上存在着两个转折点，其中下转折点称为，上转折点称 为。 3. 判断题：在精馏塔任意一块理论板上，其液相的泡点温度小于气相的露点温度。( ) 4. 某连续精馏塔，已知其精馏段操作线方程为y=0.80x+0.172，则其馏出液组成x D= 5. 总传质系数与分传质系数之间的关系可以表示为1/K L=1/k L+H/k G, 其中1/k L表示，当 项可忽略时，表示该吸收过程为液膜控制 6. 判断题：亨利定律的表达式之一为p*=Ex，若某气体在水中的亨利系数E值很大，说明该气体为易溶气 体。( ) 7. 根据双膜理论，当被吸收组分在液体中溶解度很小时，以液相浓度表示的总传质系数 (A)大于液相传质分系数； (B)近似等于液相传质分系数； (C)小于气相传质分系数； (D)近似等于气相传质分系数。 8. 填料塔内提供气液两相接触的场所是 9. 吸收操作中，当气液两相达到平衡时，其吸收推动力，吸收速率 10. 当湿空气的总压一定时，相对湿度仅与其和有关 11. 在下列情况下可认为接近恒定的干燥条件： (1)大里的空气干燥少量的湿物料；(2)少量的空气干燥大里的湿物料；则正确的判断是( ) (A).(1)对(2)不对 (B).(2)对(1)不对；(C)(1)(2)都不对 (D). (1)(2)都可以 12. 在一定的物料和干燥介质条件下：(1)临界湿含量是区分结合水与非结合水的分界点。 (2)平衡湿含 量是区分可除水份与不可除水份的分界点。 正确的判断是：( ) (A)两种提法都对 (B)两种提法都不对 (C)(1)对(2)不对 (D)(2)对(1)不对 13. 氮气与甲醇充分且密切接触，氮气离开时与甲醇已达传热和传质的平衡，如系统与外界无热交换，甲 醇进出口温度相等，则氮气离开时的温度等于( ) (A) 氮气进口温度 (B)绝热饱和温度 (C) 湿球温度 (D) 露点温度 14. 指出“相对湿度，绝热饱和温度、露点温度、湿球温度”中，哪一个参量与空气的温度无关( ) (A)相对湿度 (B)湿球温度 (C)露点温度 (D)绝热饱和温度 15. 我校蒸发实验所用蒸发器的类型是，这种蒸发器中不存在的一种温差损失是 16 进行萃取操作时应使: ( ) (A)分配系数大于 1 (B)分配系数小于 1 (C)选择性系数大于 1 (D) 选择性系数小于 1 17 一般情况下，稀释剂B组分的分配系数k值: ( ) (A)大于 1 (B)小于 1 (C)等于 1 (D) 难以判断，都有可能 18. 萃取操作依据是____溶解度差异，___________萃取操作中选择溶剂主要原则：较强溶解能力，较高 选择性，易于回收 19. 单级萃取操作中，在维持相同萃余相浓度下，用含有少量溶质的萃取剂S' 代替溶剂S， 则萃取相量与萃余相量之比将＿＿＿＿＿(A)增加；(B)不变；(C)降低，萃取液的浓度(指溶质)将＿ ＿＿＿(A)增加；(B)不变；(C)降低 二、计算题 [20分] 化工原理（下）期末考试试卷 一、 选择题： (每题2分，共20分) 1.低浓度难溶气体吸收,其他操作条件不变,入塔气量增加,气相总传质单元高度 H OG 、出塔气体浓度2y 、出塔液体浓度1x 将会有__A______变化。 A OG H ↑, 2y ↑, 1x ↑ B OG H ↑, 2y ↑, 1x ↓ C OG H ↑, 2y ↓, 1x ↓ D OG H ↓, 2y ↑, 1x ↓ 2.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k y =2kmol/m2h ， 气相总传质系数Ky=1.5kmol/ m2h ，则该处气液界面上气相 浓度y i 应为__B______。平衡关系y=0.5X 。 A .0.02 B.0.01 C.0.015 D.0.005 3.下述说法中正确的是_B____。 A.气膜控制时有：*p p i ≈，L G Hk k 11<< B 气膜控制时有：*p p i ≈，L G Hk k 11>> C 液膜控制时有：i c c ≈*，G L k H k <<1 D 液膜控制时有：i c c ≈，G L k H k >>1 4.进行萃取操作时，应使溶质的分配系数___D_____1。 A 等于 B 大于 C 小于 D 都可以。 5.按饱和液体设计的精馏塔，操作时D/F 、R 等其它参数不变，仅将料液改为冷 液进料，则馏出液中易挥发组分浓度____A____，残液中易挥发组分浓度______。 A 提高，降低； B 降低，提高； C 提高，提高； D 降低，降低 6.某精馏塔的理论板数为17块（包括塔釜），全塔效率为0.5，则实际塔板数为 ____C__块。 A. 30 B.31 C. 32 D. 34 7.在馏出率相同条件下，简单蒸馏所得馏出液浓度____A____平衡蒸馏。 A 高于； B 低于； C 等于； D 或高于或低于 8.指出“相对湿度，绝热饱和温度、露点温度、湿球温度”中，哪一个参量与空 气的温度无关_____B___ 第5章蒸发 一、选择题 1.以下蒸发器属于自然循环型蒸发器的是（）蒸发器。 A、强制循环型 B、升膜 C、浸没燃烧 D、外热式 2.与加压、常压蒸发器相比，采用真空蒸发可使蒸发器的传热面积（），温度差（），总传热系数（）。 A、增大 B、减小 C、不变 D、不确定 3.蒸发操作能持续进行的必要条件是( )。 A、热能的不断供应，冷凝水的及时排除。 B、热能的不断供应，生成蒸气的不断排除。 C、把二次蒸气通入下一效作为热源蒸气。 D、采用多效操作，通常使用2-3效。 4.蒸发操作通常采用( )加热。 A、电加热法 B、烟道气加热 C、直接水蒸气加热 D、间接饱和水蒸气加热 5.以下哪一条不是减压蒸发的优点( )。 A、可以利用低压蒸气或废汽作为加热剂 B、可用以浓缩不耐高温的溶液 C、可减少蒸发器的热损失 D、可以自动地使溶液流到下一效，不需泵输送 6.多效蒸发流程通常有三种方式，以下哪一种是错误的( )。 A、顺流 B、逆流 C、错流 D、平流 7.中央循环管式蒸发器中液体的流动称为( )。 A、自然循环 B、强制循环 C、自然沸腾 D、强制沸腾 8.蒸发操作中，二次蒸气的冷凝通常采用( )。 A、间壁式冷凝 B、混合式冷凝 C、蓄热式冷凝 D、自然冷凝 9.单效蒸发器计算中D／W 称为单位蒸汽消耗量，如原料液的沸点为393K，下列哪种情况D/W最大? ( )。 A、原料液在293K时加入蒸发器 B、原料液在390K时加入蒸发器 C、原料液在393K时加入蒸发器 D、原料液在395K时加入蒸发器 10.蒸发过程温度差损失之一是由于溶质存在，使溶液（）所致。 A、沸点升高 B、沸点降低 C、蒸汽压升高 11.属于单程型的蒸发器是（）。 A、中央循环管式蒸发器 B、外热式蒸发器 C、降膜蒸发器 D、悬筐式蒸发器 二、填空题 1.蒸发操作所用的设备称为________。 2.蒸发操作中，加热溶液用的蒸汽称为________，蒸发出的蒸汽称为________。 3.按二次蒸汽是否被利用，蒸发分为________和________；按操作压强大小，蒸发分为________、________和________； 按蒸发方式不同，蒸发分为________和________。 4.蒸发过程中，溶剂的气化速率由________速率控制。 5.蒸发溶液时的温度差损失在数值上恰等于________的值。 6.蒸发操作时，引起温度差损失的原因有________、________和________。 7.杜林规则说明溶液的沸点与同压强下标准溶液的沸点间呈________关系。 8.20％NaOH水溶液在101.33kPa时因溶液蒸汽压下降而引起的温度差损失为________。 9.单效蒸发的计算利用________、________和________三种关系。 10.当稀释热可以忽略时，溶液的焓可以由________计算。 11.单位蒸汽消耗量是指________，它时衡量________的指标。 徐州工程学院试卷 — 学年第 学期 课程名称 化工原理 试卷类型 考试形式 闭卷 考试时间 100 分钟 命 题 人 年 月 日 教研室主任(签字) 年 月 日 使用班级 教学院长(签字) 年 月 日 班 级 学 号 姓 名 一、单选题（共15题，每题2分，共计30分） 1. 滞流内层越薄，则下列结论正确的是 D A 近壁面处速度梯度越小 B 流体湍动程度越低 C 流动阻力越小 D 流动阻力越大 2. 判断流体流动类型的准数为___ A ____。 A . Re 数 B. Nu 数 C . Pr 数 D . Gr 数 3. 在一水平变径管路中，在小管截面A 和大管截面B 连接一U 形压差计，当流体流过该管 段时，压差计读数R 值反映的是 A A A 、 B 两截面间的压强差 B A 、B 两截面间的流动阻力 C A 、B 两截面间动压头变化 D 突然扩大或缩小的局部阻力 4. 离心泵铭牌上标出的流量和压头数值是 A 。 A. 最大流量下对应值 B. 操作点对应值 C. 计算值 D. 最高效率点对应值 5. 离心泵在一定管路系统下工作时，压头与被输送液体的密度无关的条件是 D A Z 2-Z 1=0 B Σh f = 0 C 22 21022 u u -= D p 2-p 1 = 0 6. 含尘气体，初始温度为30℃，须在进入反应器前除去尘粒并升温到120℃，在流程布置 上宜 A A. 先除尘后升温 B. 先升温后除尘 C. 谁先谁后无所谓 7. 穿过2层平壁的稳态热传导过程，已知各层温差为△t 1=100℃, △t 2=25℃，则第一、二层 的热阻R 1、R 2的关系为_____D______。 A. 无法确定 B. R 1 = 0.25R 2 C. R 1 = R 2 D. R 1 = 4R 2 8. 在蒸汽-空气间壁换热过程中，为强化传热，下列方案中那种在工程上最有效 B A 提高蒸汽流速 B 提高空气流速 C 采用过热蒸汽以提高蒸汽流速 D 在蒸汽一侧管壁上装翅片，增加冷凝面积并及时导走冷凝热。 9. 在吸收操作中，吸收塔某一截面上的总推动力（以气相组成表示）为 A A. Y -Y* B. Y*- Y C. Y -Yi D. Yi - Y 10. 含低浓度溶质的气体在逆流吸收塔中进行吸收操作，若进塔气体流量增大，其他操作条 件不变，则对于气膜控制系统，其出塔气相组成将 A A. 增大 B. 变小 C. 不变 D. 不确定 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 总分 总分 30 15 15 40 100 得分 化工原理试题库 试题一 一：填空题（18分） 1、 某设备上，真空度的读数为80mmHg ，其绝压=________02mH =__________Pa. 该地区的大气压为 720mmHg 。 2、 常温下水的密度为1000 3m Kg ，粘度为1cp ，在mm d 100=内的管内以s m 3 速度流动，其流动类 型为 ______________。 3、 流体在管内作湍流流动时，从中心到壁可以__________.___________._ _________________. 4、 气体的粘度随温度的升高而_________，水的粘度随温度的升高_______。 5、 水在管路中流动时，常用流速范围为_______________s m ,低压气体在管路中流动时，常用流速范 围为_______________________s m 。 6、 离心泵与往复泵的启动与调节的不同之处是：离心泵_________________. __________________.往复泵___________________.__________________. 7、在非均相物糸中，处于____________状态的物质，称为分散物质，处于 __________状态的物质，称为分散介质。 8、 间竭过滤操作包括______._______.________._________.__________。 9、 传热的基本方式为___________.______________.__________________。 10、工业上的换热方法有_________.__________.__________.____________。 11、α称为_______________，其物理意义为____________________________. __________________________，提高管内α值的有效方法____________. 提高管外α值的有效方法______________________________________。 12、 蒸汽冷凝有二种方式，即_____________和________________ 。其中， 由于_________________________________________，其传热效果好。 K Kg Kj C C .187.4==冷水热水 试题一答案： 一、 填充题 1、8.7m 02H ,pa 41053.8?. 2、53 10310.11000.3.1.0?== = -μ ρ du R e 湍流。 1、 层流、过渡流和湍流。 2、 增加、降低。 3、 3-8s m 、8-15s m 。 4、 启动前应灌满液体，关出口阀门、用调节阀调节流量；往复泵启动前不需灌液，开旁路阀、用旁 路阀来调节流量的。 5、 分散、连续。 6、 过滤、洗涤、卸渣、清洗滤布、重整。 7、 热传导、对流传热、热辐射。 10、间壁式、混合式、蓄热式、热管。 11、称为对流传热膜糸数。当流体与壁面温度差为1K 时，通过单位面积单位时间内所传递热量的多少。增加流程、加拆流挡板。 12、滴状冷凝和膜状冷凝。滴状冷凝成小液滴沿壁面直接落下。 试题二 模拟试题一 1当地大气压为 745mmHg 测得一容器内的绝对压强为 350mmHg 则真空度为395 mmH?测得另一容器内的表压 强为1360 mmHg 则其绝对压强为 2105mmHg _____ 。 2、 流体在管内作湍流流动时，在管壁处速度为 _0 _______，临近管壁处存在层流底层，若 Re 值越大，则该层厚度 越薄 3、 离心泵开始工作之前要先灌满输送液体，目的是为了防止 气缚 现象发生；而且离心泵的安装高度也不能 够太高，目的是避免 汽蚀 现象发生。 4 、离心泵的气蚀余量越小，则其抗气蚀性能 越强 。 5、 在传热实验中用饱和水蒸汽加热空气，总传热系数 K 接近于 空气 侧的对流传热系数，而壁温接近于 饱和水蒸汽 侧流体的温度值。 6、 热传导的基本定律是 傅立叶定律。间壁换热器中总传热系数K 的数值接近于热阻 大 （大、小）一侧的：?值。 间壁换热器管壁温度t w 接近于：.值 大 （大、小）一侧的流体温度。由多层等厚平壁构成的导热壁面中，所用材料的 导热系数愈小，则该壁面的热阻愈 大 （大、小），其两侧的温差愈 大 （大、小）。 7、 Z= （V/K v a. Q ） .（y 1 -丫2 ）/ △ Y m 式中：△ Y m 称 气相传质平均推动力 ，单位是kmol 吸 收质/kmol 惰气;（Y i — Y 2） / △ Y m 称 气相总传质单元数。 8、 吸收总推动力用气相浓度差表示时，应等于 气相主体摩尔浓度 和同液相主体浓度相平衡的气相浓度之 差。 9、 按照溶液在加热室中运动的情况，可将蒸发器分为循环型和非循环型两大类。 10、 蒸发过程中引起温度差损失的原因有：溶液蒸汽压下降、加热管内液柱静压强、管路阻力。 11、工业上精馏装置，由精馏^_塔、冷凝器、再沸器等构成。 12、分配系数k A 是指y A /X A ，其值愈大，萃取效果 量传递相结合的过程。 1、气体在直径不变的圆形管道内作等温定态流动，则各截面上的（ 6、某一套管换热器，管间用饱和水蒸气加热管内空气（空气在管内作湍流流动） 13、萃取过程是利用溶液中各组分在某种溶剂中 溶解度的差异 而达到混合液中组分分离的操作。 14、在实际的干燥操作中，常用 干湿球温度计来测量空气的湿度。 15、对流干燥操作的必要条件是 湿物料表面的水汽分压大于干燥介质中的水分分压 ;干燥过程是热量传递和质 越好。 A. 速度不等 B.体积流量相等 C. 速度逐渐减小 D.质量流速相等 2、装在某设备进口处的真空表读数为 -50kPa ，出口压力表的读数为 100kPa , 此设备进出口之间的绝对压强差为 A. 50 B . 150 C . 75 D .无法确定 3、离心泵的阀门开大时，则（ B ）。A ?吸入管路的阻力损失减小 .泵出口的压力减小 C .泵入口处真空度减小 .泵工作点的扬程升高 4、下列（A ）不能实现对往复泵流量的调节。 A .调节泵出口阀的开度 ?旁路调节装置 C .改变活塞冲程 ?改变活塞往复频率 5、已知当温度为 T 时，耐火砖的辐射能力大于铝板的辐射能力，则铝的黑度（ ）耐火砖的黑度。 A.大于 .等于 C .不能确定 D .小于 ，使空气温度由20 C 升至80 C, word可编辑，欢迎下载使用！ 1. 吸收塔的填料高度计算中，N OG反映吸收的难易程度。 2.在气体流量、气相进出口组成和液相进出口组成不变条件下，若减少吸收剂用量，则 操作线将靠近平衡线，传质推动力将减小，若吸收剂用量减至最小吸收剂用量时，意味着完成吸收任务需要的填料高度为无穷高。 3.精馏设计中，当回流比增大时所需理论板数减小增大、减小），同时蒸馏釜中所需加热 蒸汽消耗量增大（增大、减小），塔顶冷凝器中冷却介质消耗量增大（增大、减小）。 4.在精馏塔设计中，进料温度越高，进料状态参数q越小，完成相同的生产任务需 要的理论板数越多，塔底再沸器的热负荷越小。 5要分离乙醇-水共沸物，用恒沸精馏，所加入的第三组分为苯塔底的产物为无水乙醇。 6.在常压操作中，x A=0.2(摩尔分数，下同)的溶液与y A=0.15的气体接触，已知m=2.0，此时 将发生解析过程。 7.操作中的精馏塔，如果进料状态为泡点进料，进料组成为含轻组分0.4（摩尔分数）则 q线方程为：x=0.4 。 8.某二元混合物，进料量为100kmol/h，x F=0.6，要求塔顶产量为60 kmol/h，则塔顶组成 x D最大为100% 。 9.设计时，用纯水逆流吸收有害气体，平衡关系为Y=2X，入塔Y1=0.09，液气比（q n,l/q n,v） =3，则出塔气体浓度最低可降至0 ，若采用（q n,l/q n,v）=1.5，则出塔气体浓度最低可降至0.225 。 10.提馏塔的进料是在塔顶，与精馏塔相比只有提馏段。 11.吸收速率方程中，K Y是以Y- Y* 为推动力的气相总吸收系数，其单位是 kmol/m2 s 推动力。 1.在精馏操作中，进料温度不同，会影响_____B______。 A.塔顶冷凝器热负荷 B. 塔底再沸器热负荷 C. 两者都影响 2.某含乙醇12.5%（质量分数）的乙醇水溶液，其所含乙醇的摩尔比为（B ）。 B .0.0559 C 0.0502 3. 填料塔的正常操作区域为 A 。 A.载液区 B .液泛区 C 恒持液量区 D 任何区域 4.某二元混合物，其中A为易挥发组分，液相组成x A=0.4，相应的泡点为t1，气相组成为y A=0.4，相应的露点组成为t2，则 D 。 A t1=t2 B t1 《化工原理》试题库答案 一、选择题 1．当流体在密闭管路中稳定流动时，通过管路任意两截面不变的物理量是（A）。 A.质量流量 B.体积流量 C.流速 D.静压能 2. 孔板流量计是( C )。 A. 变压差流量计，垂直安装。 B. 变截面流量计，垂直安装。 C. 变压差流量计，水平安装。 D. 变截面流量计，水平安装。 3. 下列几种流体输送机械中，宜采用改变出口阀门的开度调节流量的是（C）。 A．齿轮泵 B. 旋涡泵 C. 离心泵 D. 往复泵 4．下列操作中，容易使离心泵产生气蚀现象的是（B）。 A．增加离心泵的排液高度。 B. 增加离心泵的吸液高度。 C. 启动前，泵内没有充满被输送的液体。 D. 启动前，没有关闭出口阀门。 5．水在规格为Ф38×2.5mm的圆管中以0.1m/s的流速流动，已知水的粘度为1mPa·s则其流动的型态为（C）。 A.层流 B. 湍流 C. 可能是层流也可能是湍流 D. 既不是层流也不是湍流 6．下列流体所具有的能量中，不属于流体流动的机械能的是（D）。 A. 位能 B. 动能 C. 静压能 D. 热能 7．在相同进、出口温度条件下，换热器采用（A）操作，其对数平均温度差最大。 A. 逆流 B. 并流 C. 错流 D. 折流 8．当离心泵输送液体密度增加时，离心泵的（C）也增大。 A．流量 B.扬程 C.轴功率 D.效率 9．下列换热器中，需要热补偿装置的是（A）。 A．固定板式换热器 B.浮头式换热器 C.U型管换热器 D.填料函式换热器 10. 流体将热量传递给固体壁面或者由壁面将热量传递给流体的过程称为（D）。 A. 热传导 B. 对流 C. 热辐射 D.对流传热 11.流体在管内呈湍流流动时B。 A.Re≥2000 B. Re>4000 C. 2000 新乡学院2011 — 2012学年度第一学期 《化工原理》期末试卷A 卷 课程归属部门：化学与化工学院 试卷适用范围：09化学工程与工艺（本科） 、填空（每题1分，共30 分） 1.吸收操作是依据 ，以达到分离均相 气体混合物的目的。 2.干燥速率曲线包括：恒速干燥阶段和 的表面温度等于空气的 阶段。在恒速干燥阶段，物料 温度，所干燥的水分为 3.二元理想物系精馏塔设计，若q n,F 、 饱和蒸汽进料，贝U 最小回流比 水分。 X F 、 X D 、 X w 、 定，将饱和液体进料改为 ，若在相同回流比下，所需的理论板 ，塔釜热负荷 _______ ，塔顶冷凝器热负荷 _____ 4.已知精馏段操作线方程 y=0.75x+0.2,则操作回流比 R= X D = ;提馏段操作线方程y 1.3x 0.021，则X w = 5.若x*-x 近似等于X i - X ，则该过程为 控 制。 ，馏出液组成 6.用纯溶剂逆流吸收，已知q n,l /q n,v =m,回收率为0.9，则传质单元数 N O = 7.蒸馏在化工生产中常用于分离均相 混合物，其分离的依据是根 1 1 8.吸收过程中的总阻力可表示为—— K G k G Hk L 近似为 控制。 ，当H __ 时（很大、很小）， 1 -可忽略，则该过程 Hk L 9.在常压下，X A 0.2 （摩尔分数，下同）的溶液与y A m 2，此时将发生 10.在分离乙醇和水恒沸物时，通常采用 无水乙醇从塔 0.15的气体接触，已知 精馏，加入的第三组分 （顶、底）引出。 11.塔的负荷性能图中包括5条线，这5条线包围的区域表示 12.全回流操作时回流比R 等于 13.板式塔漏液的原因是 ，精馏段操作线方程为 ，溢流堰的作用 14当空气相对湿度巾=98%寸.则空气的湿球温度t w 、干球温度t 、露点温度t d 之间的关系为 15.某两组份混合物的平均相对挥发度 2.0,在全回流下，从塔顶往下数对第 n,n 1层塔板取样测得X n 0.3,则y 、选择题（每题2分，共30 分） ，y n 1 1.在恒定干燥条件下将含水 20%（干基，下同）的湿物料进行干燥，开始时 干燥速度恒定， 当干燥至含水量为 5%寸，干燥速度开始下降，再继续干 燥至物料衡重, 水量为（ (A ) 5% 并设法测得此时物料含水量为 0.05%，则物料的临界含 ），平衡含水量 （ (B ) 20% (C ) 0.05% (D)4.95% 化工原理试题库多套及答案 一：填空题（18分） 1、 某设备上，真空度的读数为80mmHg ，其绝压=___8.7m 02H , _____pa 41053.8?__. 该地区的大气压为720mmHg 。 2、 常温下水的密度为10003m Kg ，粘度为1cp ，在mm d 100=内的管内以s m 3 速度 流动，其流动类型为 ______________。 3、 流体在管内作湍流流动时，从中心到壁可以__________.___________._ _________________. 4、 气体的粘度随温度的升高而_________，水的粘度随温度的升高_______。 5、 水在管路中流动时，常用流速范围为_______________s m ,低压气体在管路中流动时，常用流速范围为_______________________s m 。 6、 离心泵与往复泵的启动与调节的不同之处是：离心泵_________________. __________________.往复泵___________________.__________________. 7、在非均相物糸中，处于____________状态的物质，称为分散物质，处于 __________状态的物质，称为分散介质。 8、 间竭过滤操作包括______._______.________._________.__________。 9、 传热的基本方式为___________.______________.__________________。 10、工业上的换热方法有_________.__________.__________.____________。 11、α称为_______________，其物理意义为____________________________. __________________________，提高管内α值的有效方法____________. 提高管外α值的有效方法______________________________________。 12、 蒸汽冷凝有二种方式，即_____________和________________ 。其中， 由于_________________________________________，其传热效果好。 二：问答题（36分） 1、 一定量的流体在圆形直管内作层流流动，若将其管径增加一倍，问能量损 失变为原来的多少倍？ 2、 何谓气缚现象？如何防止？ 3、何谓沉降？沉降可分为哪几类？何谓重力沉降速度？ 4、在列管式换热器中，用饱和蒸汽加热空气，问： （1） 传热管的壁温接近于哪一种流体的温度？ （2） 传热糸数K 接近于哪一种流体的对流传热膜糸数？ （3） 那一种流体走管程？那一种流体走管外？为什么？ 5、换热器的设计中为何常常采用逆流操作？ 6、单效减压蒸发操作有何优点？ 三：计算题(46分) 1、 如图所示，水在管内作稳定流动，设管路中所有直管管路的阻力糸数 为03.0=λ，现发现压力表上的读数为052mH ，若管径为100mm,求流体 的流量及阀的局部阻力糸数？ 2、 在一 列管式换热器中，用冷却 将C 0100的热水冷却到C 050，热水 模拟试题一 1当地大气压为745mmHg测得一容器内的绝对压强为350mmHg，则真空度为395 mmHg。测得另一容器内的 表压强为1360 mmHg，则其绝对压强为2105mmHg ____ 。 2、流体在管内作湍流流动时，在管壁处速度为0 ，临近管壁处存在层流底层，若Re值越大，则该层厚 度越薄 3、离心泵开始工作之前要先灌满输送液体，目的是为了防止气缚现象发生：而且离心泵的安装高度也不能 够太高，目的是避免汽蚀现象发生。4、离心泵的气蚀余量越小，则其抗气蚀性能越强。 5、在传热实验中用饱和水蒸汽加热空气，总传热系数K接近于空气侧的对流传热系数，而壁温接近于 饱和水蒸汽侧流体的温度值。 6、热传导的基本定律是傅立叶定律。间壁换热器中总传热系数K的数值接近于热阻_大（大、小）一侧的：?值。间壁换热器管壁温度t w接近于：?值大（大、小）一侧的流体温度。由多层等厚平壁构成的导热壁面中，所用材料的导热系数愈小，则该壁面的热阻愈大（大、小），其两侧的温差愈大（大、小）。 7、Z=（V/K Y a. Q.（y i —Y2）/ △ Y m,式中：△ Y m称气相传质平均推动力,单位是kmol吸收质/kmol惰气;（Y i—丫2） /△ Y m称气相总传质单元数。 8、吸收总推动力用气相浓度差表示时，应等于气相主体摩尔浓度和同液相主体浓度相平衡的气相浓度之 差。 9、按照溶液在加热室中运动的情况，可将蒸发器分为循环型和非循环型两大类。 10、______________________________________________________________________________________ 蒸发过程中引起温度差损失的原因有：溶液蒸汽压下降、加热管内液柱静压强、管路阻力。____________________________ 11、工业上精馏装置，由精馏塔塔、冷凝器、再沸器等构成。 12、分配系数k A是指』A/X A—，其值愈大，萃取效果越好。 13、萃取过程是利用溶液中各组分在某种溶剂中溶解度的差异而达到混合液中组分分离的操作。 14、在实际的干燥操作中，常用干湿球温度计来测量空气的湿度。 15、对流干燥操作的必要条件是湿物料表面的水汽分压大于干燥介质中的水分分压;干燥过程是热量传递和质 量传递相结合的过程。 1、气体在直径不变的圆形管道内作等温定态流动，则各截面上的（ D ） A.速度不等 B.体积流量相等 C.速度逐渐减小 D.质量流速相等 2、装在某设备进口处的真空表读数为-50kPa，出口压力表的读数为100kPa，此设备进出口之间的绝对压强差为 （A A. 50 B. 150 C. 75 D .无法确定 3、离心泵的阀门开大时，则（ B ）。A ?吸入管路的阻力损失减小 C .泵入口处真空度减小 D .泵工作点的扬程升高 4、下列（A ）不能实现对往复泵流量的调节。 A .调节泵出口阀的开度 C .改变活塞冲程D.改变活塞往复频率 5、已知当温度为T时，耐火砖的辐射能力大于铝板的辐射能力，则铝的黑度（ B .泵出口的压力减小 B ?旁路调节装置 D ）耐火砖的黑度。 ，使空气温度由20 C升至80 C, 新乡学院2011 —2012学年度第一学期 《化工原理》期末试卷A卷 课程归属部门：化学与化工学院试卷适用范围：09化学工程与工艺（本科） 题号-一一-二二-三总分 得分 111 1 8.吸收过程中的总阻力可表示为恳仁臥，其中-表 示，当H 时（很大、很小），1 1可忽略，则该过程 Hk L 近似为控制。 9.在常压下，X A 0.2 （摩尔分数，下同）的溶液与y A0.15的气体接触，已知 得分—.评卷人一、填空（每题1分，共30 分） 1. 吸收操作是依据_________________________________ ，以达到分离均相 气体混合物的目的。 2. 干燥速率曲线包括：恒速干燥阶段和___________ 阶段。在恒速干燥阶段，物料 的表面温度等于空气的__________ 温度，所干燥的水分为___________ 水分。 3. 二元理想物系精馏塔设计，若q n,F、X F、X D、X W、一定，将饱和液体进料改为 饱和蒸汽进料，则最小回流比___________ ，若在相同回流比下，所需的理论板 数_______ ，塔釜热负荷________ ，塔顶冷凝器热负荷_________ 。 4. 已知精馏段操作线方程 ______________ y=0.75x+0.2,则操作回流比R ，馏出液组成 X D=_____ ;提馏段操作线方程y 1.3x 0.021，则x w= . m 2，此时将发生_________ 。 10. 在分离乙醇和水恒沸物时，通常采用________ 精馏，加入的第三组分____ ， 无水乙醇从塔 ____ （顶、底）引出。 11. 塔的负荷性能图中包括5条线，这5条线包围的区域表示________________ 。 12. 全回流操作时回流比R等于_________ ，精馏段操作线方程为 __________ 。 1 13.板式塔漏液的原因是______________ ，溢流堰的作用__________________ 。 14当空气相对湿度巾=98%寸.则空气的湿球温度t w、干球温度t、露点温度t d 之间的关系为 ____________________ 。 15.某两组份混合物的平均相对挥发度 2.0，在全回流下，从塔顶往下数对第 得分评卷人 选择题（每题2分，共30分） 5. 若x*-x近似等于X i - X，则该过程为_____________ 控制。 6. 用纯溶剂逆流吸收，已知q n,i /q n,v =m,回收率为0.9，则传质单元数 N D=_______ 。 7. 蒸馏在化工生产中常用于分离均相_____________ 混合物，其分离的依据是根据_____________________ 。1. 在恒定干燥条件下将含水20%（干基，下同）的湿物料进行干燥，开始时 干燥速度恒定，当干燥至含水量为5%寸，干燥速度开始下降，再继续干燥至物料衡重，并设法测得此时物料含水量为0.05%，则物料的临界含水量为（），平衡含水量（）。 （A）5% （B）20% （C）0.05% （D）4.95% 一、二章复习题 第一章 一、填空题 1．一个生产工艺是由若干个单元操作和化工单元构成的。 2．各单元操作的操作原理及设备计算都是以物理衡算；能量衡算；平衡关系；过程速率四个概念为依据的。 3．常见的单位制有程单位制；国际单绝对单位制；工位制 (SI 制)。 4．由于在计量各个物理量时采用了不同的基本物理量、基本单位，因而产生了不同的单位制。5．一个过程在一定条件下能否进行，以及进行到什么程度，只有通过平衡关系来判断。6．单位时间内过程的变化率称为过程速率。 二、问答题 7．什么是单元操作？主要包括哪些基本操作？ 8.提高过程速率的途径是什么？ 第二章流体力学及流体输送机械 流体力学 一、填空题 1．单位体积流体的质量称为密度，它与比容互为倒数。 2．流体垂直作用于单位面积上的力，称为流体的压强。 3．单位时间内流经管道任一截面的流体量称为流量，其表示方法有质量流量和体积流量两种。 4．当管中流体形成稳定流动时，管中必定充满流体，即流体必定是连续流动的。 5．产生流体阻力的根本原因是内摩擦力；而流体的运动状态是产生流体阻力的第二位原因。另外，管壁粗糙度和管子的长度、直径均对流体阻力的大小有影响。 6．流体在管道中的流动状态可分为层流和湍流两种类型，二者在内部质点运动方式上的区别 是湍流的质点有脉动而层流没有。 7．判断液体内处于同一水平面上的各点压强是否相等的依据是静止的、连通的、连接的是同 一种液体。 8．流体若由低压头处流向高压头处时，所加入外加功的作用是：分别或同时提高流体的位压 头；动压头；静压头以及弥补损失能量。 9．在测量流体的流量时，随流量的增加孔板流量计两侧的压差将增大，若改用转子流量计，随流量增加转子两侧压差值不变。 二、选择题 1.在层流流动中，若流体的总流率不变，则规格相同的两根管子串联时的压降为并联时的（ C ）倍。 A. 2； B. 6； C. 4； D. 1。 2.流体在圆形直管内作强制湍流时，其对流传热系数α与雷诺准数的n 次方成正比，其中的n 值为（ B ） A . 0.5 B. 0.8 C. 1 D. 0.2 3.计算管路系统突然扩大和突然缩小的局部阻力时，速度值应取为（ C ） A. 上游截面处流速 B 下游截面处流速 C 小管中流速 D 大管中流速 4.阻力系数法将局部阻力表示成局部阻力系数与动压头的乘积，管出口入容器的阻力系数为( A ) A.1.0 B.0.5 C.0.35 D.0.75 5.有两种关于粘性的说法：( A ) ①无论是静止的流体还是运动的流体都具有粘性。 ②粘性只有在流体运动时才表现出来。 A.这两种说法都对； B.这两种说法都不对； C.第一种说法对，第二种说法不对； D.第二种说法对，第一种说法不对。 第二章流体输送机械 1.往复泵在操作中( A ) 。 A.不开旁路阀时，流量与出口阀的开度无关 B.允许的安装高度与流量无关 C.流量与转速无关 D.开启旁路阀后，输入的液体流量与出口阀的开度无关 2.一台试验用离心泵，开动不久，泵入口处的真空度逐渐降低为零，泵出 口处的压力表也逐渐降低为零，此时离心泵完全打不出水。发生故障的原因是( D ) A. 忘了灌水 B. 吸入管路堵塞 C. 压出管路堵塞 D. 吸入管路漏气 3.离心泵吸入管路底阀的作用是（ B ）。 A.阻拦液体中的固体颗粒 B.防止启动前充入的液体从泵内漏出 C.避免出现气蚀现象 D.维持最低的允许吸上高度 4.为了安全起见，离心泵的实际安装高度应比理论安装高度（ B ）。 A.高 B.低 C.相等 C.不确定 5.齿轮泵的流量调节采用（ C ）。 A.出口阀 B.进口阀 C.回流装置 D.以上三种均可 6.离心泵启动时，应把出口阀关闭，以降低起动功率，保护电机，不致超 负荷工作，这是因为（ A ）。 0≈0 B. >0>0 C. <0<0 7.离心泵的调节阀开大时，则（ B ）。 A.吸入管路的阻力损失不变 B.泵出口的压力减小 1、精馏分离的依据是各组分的挥发度的差异，要使混合物中的组分得到完全分离，必须进行多次地部分汽化和部分冷凝。 2、相对挥发度的表示式?=_?A.对于二组 B 分溶液的蒸馏，当?=1 时，能否能离不能 3、q的定义式是进料的液化分率，饱和液体进料q=_饱和蒸汽进料q=_0_蒸汽是液体的3倍的混合进料时q=_0.25_。 4、二组分的连续精馏操作，精馏段操作线方程为y?0.75x?0.245，提馏段操作线方程为y?25x?0.02，当q=1时，则xW?xD 5、在连续精馏中，其它条件均不变时，仅加大回流，可以使塔顶产品xD提高_，若此时加热蒸汽量V不变，产品量D将下降。若在改变R的同时，保持塔顶采出量不变，必需增加蒸汽用量，那么冷却水用量将_增加__。 6、压力增加_.温度下降将有利于吸收的进行。 7、完成下列方程，并指出吸收糸数的单位。NA?k.?Ci?C? k的单位_m_ NA?KG.?P?P KG 的单位__. ms.atm 8、吸收过程中的传质速率等于分子散速率的条件是层流或静止。 9、饱和空气在恒压下冷却，温度由t1降至t2，其相对湿度?不变，绝对湿湿度H下降_,露点下降，湿球温度下降。 10、萃取操作的依据是_组分在萃取剂中的溶解度的差异.萃取操作选择溶剂的主要原则是_对被萃取组分有较好的选择性与稀释剂互溶度愈小愈好_,易回收便宜无毒性__. 1、直接水蒸汽加热的精馏塔适用于_待分离的混合物为水溶液且水是难挥发组分的情况_,与间接蒸汽相比，相同要求下，所需理论塔板数将__理论板数要多。 2、平衡线表示塔的任一截面上气、液两相的易挥发组分在气、液两相间的浓度关系，操作线表示了易挥发组分在塔内的下一块塔板中上升的气相中的组成与上一块塔板上的液相组成之间的操作线关系 3、溶液中各组分之挥发度可用它在___气相中的分压_和与之平衡的液相__縻尔分率之比来表示，若是理想溶液，则同温度下的饱和蒸汽压来表示。 4、对拉乌尔定律产生正偏差是由于不同种分子之间的引力小于同种分子之间的引力所造成的。 5、对拉乌尔定律产生负偏差是由于不同种分子之间的引力大于同种分子之间的引力所造成的。 6、在板式塔的设计中，为了减少雾沫夹带，我们可以适当地增大塔径以减少空塔气速，也可以适当地增大板间距。 模拟试题一 1、当地大气压为745测得一容器内的绝对压强为350，则真空度为 395 。测得另一容器内的表压强为1360 ，则其绝对压强为 2105 。 2、流体在管内作湍流流动时，在管壁处速度为 0 ，临近管壁处存在层流底层，若值越大，则该层厚度越薄 3、离心泵开始工作之前要先灌满输送液体，目的是为了防止气缚现象发生；而且离心泵的安装高度也不能够太高，目的是避免汽蚀现象发生。 4、离心泵的气蚀余量越小，则其抗气蚀性能越强。 5、在传热实验中用饱和水蒸汽加热空气，总传热系数K接近于空气侧的对流传热系数，而壁温接近于饱和水蒸汽侧流体的温度值。 6、热传导的基本定律是傅立叶定律。间壁换热器中总传热系数K的数值接近于热阻大（大、小）一侧的值。间壁换热器管壁温度接近于值大（大、小）一侧的流体温度。由多层等厚平壁构成的导热壁面中，所用材料的导热系数愈小，则该壁面的热阻愈大（大、小），其两侧的温差愈大（大、小）。 7、（.Ω）.(y1－Y2)/△,式中：△称气相传质平均推动力 , 单位是吸收质惰气；（Y1—Y2）/△称气相总传质单元数。 8、吸收总推动力用气相浓度差表示时，应等于气相主体摩尔浓度和同液相主体浓度相平衡的气相浓度之差。 9、按照溶液在加热室中运动的情况，可将蒸发器分为循环型和非循环型两大类。 10、蒸发过程中引起温度差损失的原因有：溶液蒸汽压下降、加热管内液柱静压强、管路阻力。 11、工业上精馏装置，由精馏塔塔、冷凝器、再沸器等构成。 12、分配系数是指，其值愈大，萃取效果越好。 13、萃取过程是利用溶液中各组分在某种溶剂中溶解度的差异而达到混合液中组分分离的操作。 14、在实际的干燥操作中，常用干湿球温度计来测量空气的湿度。 15、对流干燥操作的必要条件是湿物料表面的水汽分压大于干燥介质中的水分分化工原理期末试卷6
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