化工原理下册试题

化工原理下册试题一

题号 % [一] 40 [二] 20 [三] 20 [四] 10 [五] 10 [一] 1．多项选择题：

（1）选择题（在正确答案下方划一横道） 低浓度的气膜控制系统，在逆流吸收操作中，若其它操作条件不变，而入口液体组成Xa增高时，则气相总传质单元数NOG将（A增加、B减少、C不变、D不定）

气相总传质单元高度HOG将（A增加、B减少、C不变、D不定） 气相出口组成ya将（A增加、B减少、C不变、D不定）

液相出口组成xb将（A增加、B减少、C不变、D不定） （2）请将你认为最恰切答案填在（ ）内。

（1）某真空操作精馏塔，因故真空度减小，而F，D，xf，q，加料位置，回流比R都不变。则塔底残液xw变化为：（ ）

（A）变小 (B)变大 (C)不变 (D)不确定

(2)精馏操作时，若F，D，xf，q，加料板位置，R都不变，而将塔顶泡点回流改为冷回流，则塔顶产品组成xD变化为：（ ）

（A）变小 (B)变大 (C)不变 (D)不确定 （3）判断下列命题是否正确：

A)上升气速过大会引起漏夜 B)上升气速过大会引起液泛

C)上升气速过大会造成过量的液沫夹 D)上升气速过大会造成过量的气泡夹带 E)上升气速过大会使板效率下降

（4）①已知湿空气的下列哪两个参数，利用H-I图可以查得其它未知参数（ ）。 (A)(tw，t)； (B)(td，H)； (C)(p，H)； (D)(I，tw)。

②干燥器进口的温度计最小分度是0.1℃，下面是同一温度时的几种记录，哪一种是正确

的（ ）。

(A). 75℃；(B). 75.0℃；(C). 75.014℃；(D). 74.98℃

③已知物料的临界含水量为0.2㎏水/㎏绝干料，空气的干球温度为t，湿球温度为tw，露点为td，现将该物料自初始含水量X1=0.45㎏水/㎏绝干料干燥至X2=0.1㎏水/㎏绝干料，则在干燥末了时物料表面温度tm：（ ）。

(A). tm〉tw； (B). tm=t； (C). tm=td； (D). tm=tw。

2．填空题

（1）①解吸时溶质由 向 传递；

②溶解度很大的气体，属于 控制；

在逆流操作的填料吸收塔中，吸收因数A= 。当A<1时，若填料层高hc=∞，则气液两相将于塔 达到平衡。

（2）试述五种不同进料状态下的q值：（1）冷液进料 ；（2）泡点液体进料 ；（3）

1

汽液混合物进料 ；(4)饱和蒸汽进料 ；（5）过热蒸汽进料 ； （3）①气体通过塔板的阻力可视作是 的阻力与 的阻力之和。

②如果板式塔设计不合理或操作不当，可能产生 、 及 等 不正常现象，使塔无法工作。 （4）

2①已知湿空气总压为101.3KN/m，温度为40℃，相对湿度为50﹪，已查出40℃时水的饱和蒸汽压Ps为7375 N/m，则此湿空气的湿度H是 ㎏水/㎏绝干气，其焓是 Kj/㎏绝干气。

②为了 与 ，在干燥器中常常使用废气循环操作。 [二]

用填料塔从一混合气体中吸收所含苯。进塔混合气体含苯5﹪（体积百分数），其余为惰性气体。回收率为95﹪。吸收塔操作压强为780mmHg，温度为25℃，进入填料塔的混合气体为

31000m/h。吸收剂为不含苯的煤油。煤油的耗用量为最小用量的1.5倍。气液逆流流动。已知该系统的平衡关系为Y=0.14X（式中Y、X均为摩尔比）。已知气相体积总传质系数

3

Kya=125Kmol/m·h。煤油的平均分子量为170Kg/Kmol。塔径为0.6m。试求

2（1）煤油的耗用量为多少Kg/h？ （2）煤油出塔浓度X1为多少？ （3）填料层高度为多少m？

（4）吸收塔每小时回收多少Kg苯？

（5）欲提高回收率可采用哪些措施？并说明理由。 [三]

在连续精馏塔中，精馏段操作线方程y=0.75x+0.2075，q线方程式为 y=－0.5x+1.5xF 试求①回流比R

②馏出液组成XD

③进料液的q值

④当进料组成XF=0.44时，精馏段操作线与提馏段操作线交点处Xq值为多少？并要求判断进料状态。 [四]

在一连续干燥器中干燥盐类结晶，每小时处理湿物料为1000Kg，经干燥后物料的含水量为40﹪减至5﹪（均为湿基），以热空气为干燥介质，初始湿度H1为0.009Kg水/Kg绝干气，离开干燥器时湿度H2为0.039 Kg水/Kg绝干气，假定干燥过程中无物料损失，试求：

（1）水分蒸发量W（Kg水/h）；（2）空气消耗量L（Kg绝干气/h）；原湿空气消耗量L′（Kg

2

原空气/h）； （3）干燥产品量G2（Kg/h）。 [五]

采用纯溶剂S进行单级萃取中，已知Xf=0.3（质量分率），萃取相浓度为yA/yB=1.5，图中P点为临界互溶点，并知分配系数KA=2。试求：溶剂比S/F为多少？

化工原理下册试题二

[一]

1. 多项选择题： （1） x06b05066 选择题：（在正确答案下划一横线）

① 双组分理想气体混合物中，组分A的扩散系数是（A. 系统的物质属性、B. 组分A的物质属

性、C. 只取决于系统的状态）

当系统总浓度增加时，此扩散系数将（A.增加、B. 减小、C. 不变、D. 不定）。当系统中组分B的分子量增加时，此扩散系数将（A. 增加、B. 减小、C. 不变、D.不定）

② 对含低浓度溶质的气体与溶液的平衡系统，溶质在气相中的摩尔浓度与其在液相中摩尔浓度

的差值是（A. 正值、B. 负值、C. 等于零、D. 不定） （2）x07b05072

精馏塔设计时，若F，Xf，XD，Xw，V均为定值，将进料热状态从q＝1变为q大于1，设计所需要理论板数：（ ）

（A）多； （B）少； （C）不变； （D）判断依据不足。

（3）x09b05053在某常压连续干燥器中采用废气循环操作，即由干燥出来的一部分废气（t2，H2）和新鲜空气（t0，H0）相混合，混合气经预热器加热到必要的温度后再送入干燥。干燥过程中有关参数如下：

混合气体状态点M（tm，Hm）预热 点N（t1，H1）干燥（I2＝I1） 点B（t2，H2），已知水分蒸发量为W，则根据对整个干燥系统的物料衡算可得绝干空量L为：（ ） （A）L＝W/（H2－H0）； （B）L＝W/（H1－H0）； （C）L＝W/（H2－H1； （D）L＝W/（Hm－H0）。 （4）w10a05025

在萃取操作范围内平衡联结线可视为具有相同斜率。现用纯溶剂S进行单级萃取。溶剂比S/F＝1。则E/R＝ （用线段表示），yA＝ ， XA＝ 。 2．填空题： （1）t06a05006

3

① G＝KG F

② G＝ （X*－X）F

式中：G――――传质量，Kmol/hr； F――――传质面积，m2；

KG――――传质总系数，Kmol/m2.hr（KN/ m2）； X――――液相摩尔分率。

某操作中的吸收塔，用清水逆流吸收气体混合物中A组分。若y1下降，L、G、P、T等不变，

则回收率有何变化 ；若L增加，其余操作条件不变，则出塔液体X1有何变化？ （2）t07a05070某精馏塔塔顶上升蒸汽组成y1，温度T，经全凝器恰好冷凝到泡点，部分回流入塔，组成X0，温度t，则y1 X0，T t。（>，＝，<） （3）t09b05022干燥传质速率是 ；干燥传热速率是 。

已知在t＝50℃、P＝1atm时空气中水 蒸汽分压Pv＝55.3mmHg，则该空气的湿含量H＝ ；相对湿度φ＝ ；（50℃时水的饱和蒸汽压为92.51mmHg）

非结合水份是 。

（4）t08a05017负荷性能图中有 条线，分别是 [二]j07b20140

用一连续精馏塔在常压下分离甲醇～水混合物，进料为含甲醇0.41的饱和蒸汽，流率为100Kmol/h。要求塔顶馏出液含甲醇不低于0.95，塔底釜液甲醇不大于0.05（以上均为摩尔分率），已知操作条件下的平衡关系如附图，操作时回流比为2.4，试求：

（1） 塔顶、塔底产品的流率；

（2） 所需理论塔板数及进料板位置；

（3） 两端的液相流率与汽相流率比和q线方

程；

（4） 对应的最小回流比。 参见附图：j07b140.t

[三]j06c20098

一常压逆流吸收塔，塔截面积为0.5m2，填料层高为3米。用清水吸收混合气中的丙酮（分子量为58），丙酮含量为5％（体积），混合气流量为1120Nm3/h。已知在液体比为3的条件下，出塔气体中丙酮含量为0.005（摩尔分率）。操作条件下的平衡关系为y＝2x。试求：

（1） 出口液体中的丙酮含量（质量分率）；

3

（2） 气体体积总传质系数Ky（Kmol/m.s）；

（3） 若填料增高3米，其他操作天骄不变，气体出口的丙酮含量为多少？ [四] j09b10080

采用常压干燥器干燥湿物料。每小时处理湿物料1000Kg，干燥操作使物料的湿含量由40％减至5％，干燥介质是湿空气，初温为20℃，湿度H0＝0.009Kg水/Kg绝干空气，经预热器加热至120℃后进入干燥器中，离开干燥器时废气温度为40℃，若在干燥器中空气状态沿等I线变化。试求：

（1）水份蒸发量W Kg/s

4

（2）绝干空气消耗量L Kg绝干气/s； [五] j10a10035

现有含A40％的A、B混合液，拟用纯溶剂S进行单级萃取。求：

（1） 要求分离后所得萃取液组成为70％，问每Kg原料需加多少纯溶剂？

（2） 该萃取过程萃余相可能达到的最低浓度为多少？此时每Kg原料需加多少纯溶剂？ 说明：①三角形相图如图1所示。

②以上计算不必算出具体数值，但必须写明作图步骤及线段的比例关系。 参见附图：j10a035.t

化工原理下册试题三

[一]

1．多项选择题：

（1）X06a05087 选择题：（在正确答案下方划一横道）

① 对解吸因数S=0.5的系统进行逆流吸收，y﹡=mX，当塔高为无穷大时，

yb将（A大于、B小于、C等于）yb﹡，塔顶气相出口浓度ya将（A大于、B小于、C等于）ya﹡。 ② 采用化学吸收可使原来的物理吸收系统的液膜阻力（A增加、B减少、C不变），气膜阻力（A增加、B减少、C不变）。

（2）X07b05049精馏中引入回流，下降的液相与上升的汽相发生传质使上升的汽相易挥发组分浓度提高，最恰当的说法是 。

（A）液相中易挥发组分进入汽相； （B）汽相中难挥发组分进入液相；

（C）液相中易挥发组分和难挥发组分进入汽相，但其中易挥发组分较多；

（D）液相中易挥发组分进入汽相和汽相中难挥发组分进入液相的现象同时发生。 （3）X09a05058① 同一物料，如恒速段的干燥速率增加，则临界含水量：（ ）。

（A）减小；（B）不变；（C）增大；（D）不一定。

② 同一物料，在一定的干燥速率下，物料愈厚，则临界含水量（ ）。 （A）愈低；（B）愈高；（C）不变；（D）不一定。

（4）X10b050051.萃取剂加入量应使原料和萃取剂的和点M位于（Ⅰ类物系）

（A）溶解度曲线之上方去； （B）溶解度曲线上； （C）溶解度曲线之下方去； （D）座标线上。

2.萃取是利用各组分间的 差异来分离液体混合液的。 （A）挥发度 （B）离散度 （C）溶解度 （D）密度

2．填空题

（1）t06a05003吸收塔底部的排液管成U形，目的是起 作用，以防止 。

操作中的吸收塔，若使用液气比小于设计的最小液气比，则其操作结果是吸收效

5

（1） 当萃取相中A的浓度为30%时，每处理100kg原料液需用多少kg 回收溶剂？ （2） 在此原料条件下，单级萃取能达到的萃余相中A的最低浓度为多少？

A B S

化工原理（下）试题十

[一]单选择题

(1) x08a02025在吸收塔设计中，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 (2) x08a02086选择题：（按 a.增加、b.减少、c.不变、d.不定, 填入括号内） 随温度增加，气体的溶解度（ ），亨利系数E（ ）。

(3) x10b02022下列情况中，________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。

(4) x10b02102气、液传质塔设备中，泛点气速应随液相量的增加而________。 （A）下降 （B）不变 （C）增加 （D）不确定

(5) x11b02044同一物料, 如恒速段的干燥速率增加, 则临界含水量_________。 (A) 减小; (B)不变; (C)增大; (D)不一定

(6) x11b02046在给定的空气条件下，不同物料在恒速阶段的干燥速率_________。 (A)有极大差异 (B)有较大差异

(C)是相同的 (D) 可能有差异，也可能相同

(7) x12a04021(1) 液液萃取中三元物系，按其组分之间互溶性可区分为______种情况。 A) 二种 B) 三种 C) 四种 D) 多种

21

(2) 若 B-S部分互溶物系中，临界互溶点 P不在平衡曲线(溶解度曲线)的最高点，且分配系数kA<1，则 A组分的分配曲线图形应为________。

(8)X09a02001二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。

(9)X09a02052连续精馏塔设计时，当采用塔顶全凝器、泡点回流方案时，为完成分离任务所需理论板数为Ｎ。若采用塔顶分凝器，而回流比和前方案相同时，则完成同样分离任务 所需理论板数为Ｎˊ，其相对大小是______。

（Ａ）Ｎˊ＞Ｎ； （Ｂ）Ｎˊ＝Ｎ； （Ｃ）Ｎˊ＜Ｎ； （Ｄ）判断依据不足。 [二]填空题

(1) t08a02045设计中采用液气比?LG???LG?min时，△ym = _____，塔高H＝_____。

(2) t08a02070 对一定操作条件下的填料吸收塔，如将塔料层增高一些，则塔的HOG将＿＿＿＿＿，NOG将＿＿＿＿＿(增加，减少，不变)。

(3) t09a02072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____________，对分离越_________________。

(4) t09b02100当精馏操作中的q线方程为x=xF时，则进料热状态为_______，此时q=________。 (5) t12A04003萃取操作依据是___________________________________________。选择萃取剂的主要原则有_________________、_________________和 ______________________ 。 (6) t10b02051填料塔设计时，空塔气速一般取________气速的50－80％，理由是___________。 (7) t10b0205当填料塔操作气速达到泛点气速时， _______充满全塔空隙并在塔顶形成______，因而_________急剧升高。 (8) t11b02044就过程机理而言，干燥是__________________________________相结合的过程。 (9) t11b02019对于为水蒸气所饱和的空气，其干球温度t、湿球温度tw、绝热饱和温度tas及露点温度td间的大小关系是t tw tas td 。 [三]计算题 j08c20036

欲用纯溶剂逆流操作吸收某混合气体中可溶组分。混合气体流量G=0.5kmol/s 进塔浓度y1=0.05 ,出塔浓度y2=0.005(均为摩尔分率)，操作液气比为最小液气比的1.5倍，拟采用吸收塔塔径为0.8m，气相总体积传质系数Kya=0.85kmol/m2.s，操作条件下相平衡关系满足Y*=1.5X，试求：

(1)出塔液体组成x1； (2)填料层高度H；

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(3)若填料层高度增加2米,则回收率为多少? [四]计算题 j09b20157

某二元混合物以饱和蒸汽状态加入精馏塔的中部，已知xF=0.5（摩尔分率，下同），xD=0.9，xw=0.05，相对挥发度??3，回流比R=2Rmin。塔顶设有全凝器，泡点回流，塔釜间接蒸汽加热。试求：

（1）提馏段操作线方程；

（2）进入第一块理论板（由顶往下数）的汽相浓度； （3）若因故塔釜停止加热，欲维持xD不变应如何操作？ [五]计算题 j11a10084

在一干燥器中干燥某湿物料,每小时处理湿物料1000kg,经干燥后物料的含水量由40%减至5%(均为湿基),干燥介质为373K的热空气,其中所含水汽的分压为1.0kN/m,空气在313K及相对湿度70%下离开干燥器,试求所需要的空气量。

水在313K时的饱和蒸汽压可取为7.4kN/m,湿空气的总压为101.3kN/m。 [六]计算题 j12a10003

采用纯溶剂S进行单级萃取，已知xF=0.3（质量分率），萃取相浓度为yA/yB＝1.5，图中Ｐ点为临界互溶点，并知分配系数

kA＝2。试求溶剂比S / F为多少？

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A P B S

化工原理（下）试题十一

[一]单选择题

(1) x08b02100在以下情况中，哪一个属液相扩散控制？_________ (1)平衡线极平（斜率极小）； (2)溶解度系数H极高；

(3)平衡线为y=mx，常数m极小； (4)系统服从亨利定律，亨利系数E极高。

(2) x09a02101在非理想系统的实际精馏塔中，各板上的温度t、压力p及相对挥发度α应该_______ 。

(1) 都是相同的 (2) 都是变化的，但p的变化较小 (3) α不变，p、t变化 (4) p变、t不变，α变化较小 (3) x09b02069精馏设计时，若回流比R增加并不意味产品D减小，精馏操作时也可能有类似情况。此话___________。

（1）对; （2）错; (3)无法判断

(4) x10b02102气、液传质塔设备中，泛点气速应随液相量的增加而________。 （1）下降 （2）不变 （3）增加 （4）不确定 (5) x11a03021①如需将空气减湿，应使水温 ( )

(Ａ) 高于湿球温度； (Ｂ) 低于湿球温度； (Ｃ) 高于露点； (Ｄ) 低于露点。 ②干燥热敏性物料时，为提高干燥速率，可采取的措施是( )

(Ａ) 提高干燥介质的温度； (Ｂ) 增大干燥面积； (Ｃ) 降低干燥介质相对湿度； (Ｄ) 增大干燥介质流速 (6) x11b01017在下列哪一根线上露点温度相等？______。 (A) 等相对湿度线; (B) 等热焓线; (C)等湿度线; (D)绝热冷却线

(7) x12b02006在B-S部分互溶体系的单级萃取过程中，若加入的纯溶剂量增加而其它操作条件不变，则萃取液浓度yA_________。

(1)增大 (2)下降 (3)不变 (4)变化趋势不确定

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0 [二]填空题

(1) t07a01035当平衡线在所涉及的范围内是斜率为m的直线时，则1Ky?1ky?_____。 (2) t07a01107气相中，温度升高则物质的扩散系数__________。

(3) t07a01110一般而言，两组分A、B的等摩尔相互扩散体现在__________单元操作中。 (4) t08a02043概括地说，传质单元高度是下列三个方面的函数，即_________、____________。 (5) t09a01111直接水蒸汽加热的精馏塔适用于________________________________的场合。 (6) t09a03068溶液的相对挥发度α的表达式为______________。α>1表示组分A和B_______ _______，α=1则表示组分A和B__________________________________。

(7) t09a03071设计精馏塔时，若增大系统压强，则其相对挥发度将________，塔顶温度将_______，塔釜温度将__________。

(8) t10a03008填料塔是连续接触式气液传质设备，塔内＿＿＿＿为分散相，＿＿＿＿为连续相, 为保证操作过程中两相的良好接触，故填料吸收塔顶部要有良好的＿＿＿＿＿＿装置。 (9) t11a01035判断正误：干燥过程中，湿物料表面并不总是保持为湿球温度。________ (10) t11a02001饱和空气在恒压下冷却，温度由t1 降至t2，此时下列空气参数的大小变化是：相对湿度________，湿度________，湿球温度__________，露点__________。 (11) t12a03017若在萃取操作范围内平衡联结线可视为具有相同斜率，现用纯溶剂S进行单级萃取，溶剂比S/F=1。试作图标明yA、xA及E/R（用线段表示）。

A xF B S [三]判断题 (1) z10b05005 是非题

① 同一塔板上液体流量愈大，

（１）则液面落差也愈大（ ）

（２）而塔板上各处气体的压力降也愈不均匀（ ） ② 只要塔板间距足够高，

（１）就可以消除雾沫夹带（ ）

（２）但不能一定避免降液管液泛（ ） [四]计算题 j08b20019

今有常压逆流操作的填料吸收塔，用20℃清水吸收原料气中的甲醇。已知处理气量为1000m3/h（标准状态），原料气中含甲醇100g/m3（按标准状态计），吸收后的水溶液中含甲醇量等于与进塔气体相平衡时的浓度的67%。要求甲醇的回收率为98%，吸收平衡关系可取为y = 1.15x，总体积传质系数Kya=95kmol/(m3?h)，取塔内的气体空塔气速为0.5m/s。试求：

(1)用水量； (2)塔径；

(3)填料层高度。

注：甲醇分子量为32。

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