郑州大学2004至2005级第二学期化工原理期末考试试题B.doc

郑州大学2004至2005学年第二学期化工原理期末考试试题B 2004—2005学年第二学期《化工原理》课程试题（B卷） 题号 一 二 三 四 五 六 七 总分 分数 合分人：?????????????????????复查人：?????????????????? 一、（20分）　　　　　　　　 分数 评卷人 某逆流吸收填料塔，用纯溶剂等温吸收混合气中的可溶组分A。在常压、20℃下操作时的混合气体流量为0.025kmol/s,气体混合物中A的初始浓度为0.02（摩尔分率，下同），塔径为1m，气相体积总传质系数为0.0522kmol/(m3·s)，操作条件下平衡关系为ye=1.2x，操作液气比为最小液气比的1.2倍。试求： （1）若要求吸收率为95％，则所需的填料层高度为多少； （2）若进塔溶剂的浓度改为0.005，气体进塔浓度，气、液流量和相平衡关系不变，则吸收率为多少？ 二、（16分） 分数 评卷人 今用一连续精馏塔分离苯、甲苯液体混合物，原料液处理量为100kmol/h，其中苯含量为0.4（摩尔分率，下同），塔顶苯的回收率为99％，塔底甲苯的回收率为98％。现从精馏段某块板上测得上升蒸汽的组成为0.784，上一块板流下的液相组成为0.715。试求： （1）塔顶及塔底产品的流量及组成； （2）操作回流比及精馏段操作线方程。 三、填空题（每空1分，共34分） 分数 评卷人 1．低浓度气体吸收中，已知平衡关系y=x，液相传质系数为1×10-4?kmol/m2·s，气相传质系数为1×10-2?kmol/m2·s，则此体系属于_________________控制，该气体为__________溶气体，液相总传质系数等于?_________________。 2．在一个低浓度液膜控制的逆流吸收塔中，若其它操作条件不变，而液量与气量成比例同时增加，则气体出口组成将_________________；液体出口组成将_________________。　 3．在填料塔中用清水吸收混合气中的氨气，当水泵发生故障使水量减少，则吸收率________________，塔出口水中氨的浓度_________________，塔出口气中氨的浓度_________________。 4．精馏塔操作中，若D/F，xF，q均不变，增加再沸器热负荷，则R将_________________，xD将_________________，xW将_________________。 5．同一二元物系，当总压升高时，混合液泡点温度将??????????，相对挥发度???????。 6．某精馏塔设计时，进料状况和分离要求一定，当R增大，则理论板数N????????????。 7．恒沸精馏与萃取精馏都需加入第三组分，其目的是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 8．板式塔内的不正常操作有?????????????、???????????和???????????。 9．塔板负荷性能图主要由液体流量上限线、????????????????、???????????????、 ???????????????和液体流量下限线等5条线构成的。 10．若萃取相和萃余相在脱溶剂后具有相同的组成，且等于原料液组成，则萃取剂的选择性系数为??????????。 11．选择性系数β与分配系数kA的关系是_________________，选择性系数β与精馏中_________________相当。β越小，越_________________。 12．溶解度曲线将三角形相图分为两个区域，曲线内为_________________区，曲线外为_________________区。萃取操作只能在_________________内进行。 13．多级逆流萃取和单级萃取比较，如果溶剂比、萃取浓度均相同，则多级逆流萃取的萃余分数??????????。 14．一定湿度Ｈ的湿空气，随着总压的降低，露点相应地??????????????。 15．同一物料，在一定的干燥速率下，物料愈薄，则临界含水量??????????????。 16．常压下，将相对湿度为30%的湿空气，用间壁式换热器使其由50℃降低至30℃（不发生相变化），下列状态参数将如何变化？ 相对湿度??????????，湿球温度??????????，露点温度??????????。 四、（10分） 分数 评卷人 在双组分溶液连续精馏塔中进行全回流操作，已测得相邻两板上液相组成分别为xn-1=0.7，xn=0.5(均为易挥发组分的摩尔分数)。巳知操作条件下物系的平均相对挥发度α＝3.0试求以液相组成表示的第n板的单板效率。 五、（20分） 分数 评卷人 在常压下将含水质量分数为5%的湿