化工原理期末下

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1、一、 判断题精馏1. 进展蒸馏别离，混合溶液中易挥发组分在气相中的含量较液相中低。 2. 回流液的作用，是使蒸汽局部冷凝的冷却剂，并使精馏稳定进展。 3. 通过提馏段物料衡算得出的方程是提馏段操作线方程。 4. 精馏塔釜的作用，是向最下面一块塔板供给蒸汽。 5. 精馏或蒸馏的根本原理为：易挥发组分在气相中的含量大于它在液相中的含量。 6. 普通精馏操作可别离所有的液体混合物。 7. 全回流时，精馏所用理论板层数最多。8. 精馏是一种既符合传质规律，又符合传热规律的单元操作。 9. 蒸馏是别离均相液的一种单元操作。 10. 精馏操作线方程是指相邻两块塔板之间蒸气组成与液体组成之间的关系。 11.

2、 简单蒸馏属于间歇性操作。 ( )12. 精馏塔的进料板属于精馏段。 ( )13. 饱和蒸汽进料的进料线是一条与x轴垂直的直线。 ( )14. 浮阀塔板的特点是造价较高，操作弹性小，传质性差。15. 液泛不能通过压强降来判断。16. 筛板精馏塔的操作弹性大于泡罩精馏塔的操作弹性。17. 精馏过程中，平衡线随回流比的改变而改变。18. 蒸馏的原理是利用液体混合物中各组分溶解度的不同来别离各组分的。19. 精馏塔发生液泛现象可能是由于气相速度过大，也可能是液相速度过大。 20. 蒸馏塔总是塔顶作为产品，塔底作为残液排放。21. 浮阀塔板结构简单，造价也不高，操作弹性大，是一种优良的塔板。 22.

3、精馏操作的回流比减小至最小回流时，所需理论板数为最小。23. 精馏是传热和传质同时发生的单元操作过程。24. 正常操作的精馏塔从上到下，液体中轻相组分的浓度逐渐增大。25. 精馏操作中，回流比越大越好。26. 灵敏板温度上升，塔顶产品浓度将提高。27. 筛板塔板结构简单，造价低，但别离效率较泡罩低，因此已逐步淘汰。28. 精馏塔板的作用主要是为了支承液体。29. 连续精馏停车时，先停再沸器，后停进料。30. 回流是精馏稳定连续进展的必要条件。 31. 二元溶液连续精馏计算中，进料热状态的变化将引起操作线与q线的变化。 32. 精馏过程塔顶产品流量总是小于塔釜产品流量。33. 精馏塔的总板效率就

4、是各单板效率的平均值。 34. 精馏塔中温度最高处在塔顶。35. 评价塔板结构时，塔板效率越高，塔板压降越低，如此该种结构越好。 36. 通过简单蒸馏可以得到接近纯局部。 37. 精馏操作的回流比减小至最小回流时，所需理论板数为最小。38. 理想的进料板位置是其气体和液体的组成与进料的气体和液体组成最接近。 39. 精馏塔的操作弹性越大，说明保证该塔正常操作的X围越大，操作越稳定。 40. 连续精馏预进料时，先打开放空阀，充氮置换系统中的空气，以防在进料时出现事故。 41. 各层塔板同时屡次进展局部气化和局部冷凝是混合物完全精馏别离的必要条件。42. 简单蒸馏过程中，釜液组成不断下降，馏出液组

5、成不断上升。43. 当减小空塔气速和增大塔板间距，可使雾沫夹带量减小。44. 板式塔上升气体流速较小，气体通过升气孔道的动力不足以阻止板上液体经孔道流下时，便会出现漏液现象。45. 连续精馏过程中，提馏段操作线方程，是表示提馏段内任一块理论塔板上的上升蒸汽组成与该板液相组成之间的关系。46. 各层塔板同时屡次进展局部气化和局部冷凝是混合物完全精馏别离的必要条件。47. 传质单元高度即相当于板间距，传质单元数即相当于理论板层数。48. 回流比愈小，达到一定别离要求所需要的理论塔板数愈小。49. 当减小空塔气速和增大塔板间距，可使雾沫夹带量减小。50. 当板式塔上升气体流速较小，气体通过升气孔道的

6、动力不足以阻止板上液体经孔道流下时，便会出现漏液现象。枯燥51. 假如相对湿度为零，说明空气中水汽含量为零。 52. 枯燥过程既是传热过程又是传质过程。 53. 假如以湿空气作为枯燥介质，由于夏季的气温高，如此湿空气用量就少。54. 空气的干球温度和湿球温度相差越大，说明该空气偏移饱和程度就越大。 55. 对流枯燥中，枯燥速率由传质速率和传热速率共同控制。56. 气体的相对湿度增大，对应物料的平衡含水量也增大。57. 空气的相对湿度增大，对应物料的平衡含水量也增大。58. 对流枯燥中，枯燥速率由传质速率和传热速率共同控制。二、 选择题精馏1. 当二组分液体混合物的相对挥发度为C时，不能用普通精

7、馏方法别离。A. 3.0 B. 2.0 C. 1.0 D. 4.02. 某精馏塔用来别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，如此塔顶产品最大产量为B 。A . 60.5kmol/h B. 66.7 kmol/h C. 90.4 kmol/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D 求出。A.拉乌尔定律 B. 道尔顿定律 C. 亨利定律 D. 杠杆规如此4. q线方程一定通过xy直角坐标上的点B 。A. (xW,xW) B. (xF,xF) C. (xD,xD) D. (0,xD/(R

8、+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B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. 精馏操作是用于别离B。 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，如此明确用蒸馏方法别离该混合液愈B。A.容易 B. 困难 C. 完全 D. 不完全8. 设计精馏塔时，假如F、xF、xD、xW均为定值，将进料热状况从q=1变为q1，但回流比取值一样，如此所需理论塔板数将B，塔顶冷凝器热负荷C ，塔釜再沸器热负荷A。A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 不一定9. 连续

9、精馏塔操作时，假如减少塔釜加热蒸汽量，而保持馏出量和进料状况F, xF,q不变时，如此L/V(B)，L/V ( A )，xD ( B ) ，xw ( A )。A.变大 B. 变小 C. 不变 D. 不一定10. 精馏塔操作时，假如F、xF、q，加料板位置、和不变，而使操作压力减小，如此xD ( A )，xw ( B )。A.变大 B. 变小 C. 不变 D. 不一定11. 操作中的精馏塔，保持F，xF，q，D不变，假如采用的回流比RxD2 B. xD1=xD2 C. xD1 xq且xn xq，如此精馏段理论板层数为n-1块。5. 精馏是利用各组分之间的(挥发度)不同而达到别离各组分的。 6.

10、原料一样，假如气化率一样，如此平衡蒸馏比简单蒸馏的别离效果(好)。7. 理论板是指(离开这种板的气液两相互成平衡，并且这块板上的液相组成均匀)。8. 完成一个精馏操作的两个必要条件是(塔顶液体回流)和塔底上升蒸气。9. 在精馏操作中，由于工艺条件变化，进料状态由气相变为液相，提馏段操作线斜率 减小 。减小，增大，不变，变化不确定10. 实际生产中进展间歇精馏操作，一般将恒定回流比 和 恒定产品组成 两种操作方式结合起来。11. 常压板式塔进展精馏操作，通常塔板上气液两相的接触状态包括 鼓泡接触状态 、泡沫接触状态和喷射接触状态。12. 平衡蒸馏闪蒸的操作温度是在操作压力下混合物的泡点和露点温度

11、之间 。泡点温度，露点温度，泡点和露点温度之间 13. 蒸馏操作的依据是组分间的( 挥发度 )差异。14. 在馏出率一样条件下，简单蒸馏所得馏出液浓度( 高于 )平衡蒸馏。高于、低于、等于、或高于或低于15. 塔顶全凝器改为分凝器后，其它操作条件不变，如此所需理论塔板数( 减少 )。增多、减少、不变、不确定16. 设计某二元理想溶液精馏塔时，如保持 不变，如此随进料热状况参数的增加，其最小回流比 减小_。增大、减小、不变、不确定17. 某泡点进料的连续精馏中，,当时，达到此别离要求的最小回流比_1.523_ 。18. 两股不同组成的料液进同一精馏塔别离，两股料分别进入塔的相应塔板和两股料混合后

12、再进塔相比，前者能耗小于后者。大于、小于、等于、不确定19. 连续精馏塔操作时, 增大塔釜加热蒸汽用量，假如回流量和进料的F、q都不变，如此L/V_减少。(增大、减少、不变、不确定)20. 塔顶和进料操作条件不变，易挥发组分回收率不变，设计精馏塔时，用直接蒸汽加热釜液与用间接蒸汽加热相比，残液组成_减小_ 。 (增大、减小、不变、不确定)21. 试比拟某精馏塔中第，1层理论板上参数的大小理论板的序数由塔顶向下数起，即：，(大于、小于、等于、不确定22. 某二元物系的相对挥发度3，在具有理论板的精馏塔内于全回流条件下作精馏塔操作，0.3，如此0.794由塔顶往下数23. 某连续精馏塔的设计任务为

13、：原料为，要求塔顶为，塔底为。假如选定回流比R加料状态由原来的饱和蒸汽改为饱和液体，如此所需的理论板数N_减小_，提馏段下降液体量L 增加_。(增加、减小、不变)24. 举出四种型式的塔板:_、_、_、_。(筛孔塔板、 泡罩塔板、浮阀塔板、舌形塔板、网孔塔板、垂直塔板、多降液管塔板、林德筛板、无溢流塔板等中的四种)；枯燥25. 只有当湿物料外表湿分的蒸气压强大于湿分在枯燥介质中的蒸气压强时，才能发生枯燥。26. 湿空气通过间壁式加热器温度时，其湿度值不变，相对湿度减小。27. 气相混合物被冷却到有第一滴液滴析出时的温度称为(露点)温度。 28. 只有当湿物料外表湿分的蒸气压强大于湿分在枯燥介质

14、中的蒸气压强时，才能发生枯燥。29. 湿空气通过间壁式加热器温度时，其湿度值不变，相对湿度减小。30. 将湿度为H1、温度为t1的湿空气，与湿度为H2、温度为t2的湿空气混合，两者中绝干气的质量比为：。如此混合气体的湿度为+。31. 恒定枯燥条件下，在恒速枯燥阶段，物料外表的温度等于此时空气的湿球温度。32. 某物料进枯燥器流量为G1 ，湿基含水量为W 1；出枯燥器时湿基含水量为W 2 。如此水分蒸发量为()，枯燥产品流量为()。33. 硅胶在空气中枯燥。如果空气温度降低，硅胶的平某某分含量 增大 ，结合水分含量 不变 。减小，增大，不变，变化不确定 34. 一定状态的空气，仅空气温度，其湿球

15、温度 增大 ，其露点温度 不变 。增大，降低，不变，不确定35. 恒定枯燥条件下，降速枯燥阶段物料的外表温度将 大于 空气的湿球温度。大于，小于，等于，不确定36. 湿空气总压为101.3kPa，温度为30，空气的相对湿度为60%,已查出30时水的饱和蒸气压为4.25 kPa，如此空气的湿度为0.016kg/kg干空气。37. 枯燥操作中，采用废气循环流程，将使进入枯燥器的空气湿度 增大 。增大、减小、不变38. 枯燥进展的必要条件是物料外表所产生的水汽或其它蒸汽压力大于枯燥介质中水汽或其它蒸汽的分压。39. 在50、P101.3kPa时,空气中水蒸汽分压Pw =55.3mmHg，如此该空气的

16、湿含量H0.0488；相对湿度0.598。50时,水的饱和蒸汽压为92.51mmHg,40. 恒速枯燥与降速枯燥阶段的分界点，称为临界点；其对应的物料含水量称为临界含水量。41. 气流枯燥管中最有效的局部是在加料口以上1m左右的局部。42. 枯燥进展的必要条件是物料外表所产生的水汽或其它蒸汽压力大于枯燥介质中水汽或其它蒸汽的分压_。43. 某湿物料含水量为0.4，当与一定状态的空气接触时，测出平某某分0.1，如此湿物料的自由含水量为_0.3。44. 物料中结合水的特点之一是其产生的水蒸汽压_小于_同温度下纯水的饱和蒸汽压。小于 、 等于、 大于45. 湿空气通过预热器预热后，其湿度_不变_相对

17、湿度_减小_热焓_增加_。(增加、减小、不变)四、计算题1在连续精馏塔中别离某组成为0.5摩尔分率，以下同的两组分理想溶液。泡点进料。塔顶采用分凝器和全凝器。分凝器向塔内提供回流液，其组成为0.88，全凝器提供组成为0.95的合格产品。塔顶馏出液中易挥发组分的回收率为96%。假如测得塔顶第一块板上的液相组成为0.79。试求：1操作回流比和最小回流比2假如馏出液量为100Kmol/h，如此原料液流量为多少？ 1. 解：(1)即=2.5909 x1=0.79 R=1.6022=1.0314(2) F=197.9167 Kmol/h2常压下以温度为20、湿度为0.01Kg/Kg绝干气的新鲜空气为介质

18、枯燥某湿物料。空气在预热器中被加热到90后送入枯燥器，离开时的温度为45、湿度变为0.02Kg/Kg绝干气。每小时有1000Kg、温度为20、湿基含水量为3%的湿物料送入枯燥器；离开枯燥器的温度变为60、湿基含水量为0.2%；湿物料平均比热为3KJ/(Kg绝干料.)。忽略预热器向周围的热损失，枯燥器热损失为1.2KW。试求：1水分蒸发量W 2新鲜空气消耗量L0 3预热器消耗的热量QP 4应向枯燥器补充的热量QD 5枯燥系统的热效率解：(1) x1=w1/(1-w1)=0.0309 Kg/ Kg绝干料x2=w2/(1-w2)=0.002 G=G1(1-w1)=970 W=G(x1-x2)=28.

19、033 Kg水分/h(2) L=W/(H1-H2)=2803.3 Kg绝干气/h L0=L(1+H0)=2831.333新鲜空气/h(3) Qp=L(I1-I0)=L(1.01+1.88H0)(t1-t0)=201882.4529 KJ/h =56.0785 KW(4) Q=1.01L(t2-t0)+W(2492+1.88t2)+GCm(2 1)+QL =73.2436 KWQD=Q-Qp=17.165 KW27.372%3在连续精馏塔中别离苯-甲苯混和液，进料量为100Kmol/h，组成为0.5mol%，下同，相对挥发度=3，泡点进料。要求釜液中含苯不高于2%，塔顶馏出液中苯的回收率为0.9

20、8，回流比为最小回流比的1.5倍。求： 1塔顶、塔釜量 2 最小回流比 3精馏段和提馏段上升的蒸气和下降的液体量 4 精馏段和提馏段操作线方程 5全塔最小理论板层数。1解： D=50Kmol/h W=50Kmol/h XD=0.98 Rmin=0.92 V=119 L=69 V=119 L=169 yn+1 =0.5798xn +0.4118y/m+1 =1.4202x/m 0.0084Nmin =6.0850 块 不包括再沸器4温度为26、湿度为0.018Kg/Kg绝干气的新鲜空气通过预热器升温到95后送至连续逆流枯燥器中，离开枯燥器时温度变为65。每小时有9200Kg、温度为25、湿基含水

21、量为1.5%的湿物料送入枯燥器；离开枯燥器的温度变为34.5、湿基含水量为0.2%；湿物料平均比热为1.84KJ/(Kg绝干料.)。不向枯燥器提供热量，枯燥器热损失为580KJ/Kg气化的水分。试求：1枯燥产品的流量 2出枯燥器空气的湿度 3新鲜空气消耗量3 解：(1) G1(1-w!)=G2(1-w2) G2=9080.1603 Kg产品/h2G= G1(1-w!)=9062Kg/hI1=(1.01+1.88H1)t1+2490H1=143.985KJ/Kg X1=0.01523Kg/Kg绝干料 X2=0.002Kg/Kg绝干料I1/=(Cs+x1Cw)1=47.6 KJ/Kg绝干料 I2/

22、=(Cs+x2Cw)2=63.8 KJ/Kg绝干料QD=0QL=580W=69507KJ/h L(I1-I2)=G(I2/- I1/)+QLL(143.985-I2)=216087.6 I2= (1.01+1.88H2)t2+2490H2=2612.2H2+65.65 由可得： H2=0.02509Kg/Kg绝干气=16903Kg绝干气/h新鲜空气L0=L(1+H0)=17207Kg/h 5(20分) 实验测得常压精馏塔在局部回流情况下，在精馏段相邻两塔板的上升气相组成为，操作条件下平均相对挥发度，回流比 ,塔顶产品组成 以上均为易挥发组分的摩尔分率。求以汽相组成表示的第n板的单板效率。解：精

23、馏段操作线:，620分某连续精馏塔的操作线方程为：精馏段；提馏段。假如为过冷液体进料，且进料热状况参数为1.2，进料量为。试求：回流比；馏出液组成；釜液的组成；料液组成；塔顶产品流率。解：回流比： 4分馏出液组成： 4分釜液的组成：4分料液组成：联立；解得；塔顶产品流率：4分7(20分) 在一常压气流枯燥器中枯燥某种湿物料，数据如下：空气进入预热器的温度为15,湿含量为0.0073 ，空气进枯燥器温度为90，空气出枯燥器温度为50。进枯燥器物料含水量为0.15；出枯燥器物料含水量为0.01；枯燥器生产能力为237按枯燥产品计。假如此枯燥为等焓过程，湿空气的焓按计算，试求：水分蒸发量；空气出枯燥

24、器的湿含量；绝干空气的消耗量；预热器参加热量kw预热器热损失可忽略。解：水分蒸发量；空气出枯燥器的湿含量： 绝干空气的消耗量：预热器参加热量：820分连续精馏塔有塔板8层，塔顶采用全凝器，用以别离二元理想混合液，料液含A35%, 泡点进料，馏出液含A70，塔釜液含A10以上为摩尔分数，相对挥发度，回流比为4.5，求理论塔板数。1解：精馏段操作线方程y=4.5x/5.5+0.7/5.5=0.818x+0.127提馏段操作线方程泡点进料，精馏段操作线方程与提馏段操作线方程交点为，yq=0.8180.35+0.127=0.413提馏段操作线方程由解得 y=1.25x-0.025塔顶采用全凝器，y1=

25、xD=0.7x1=0.7/(2.5-1.50.7)=0.483y2=0.8180.483+0.127=0.522x2=0.522/(2.5-1.50.522)=0.304过进料点y3=1.250.304-0.025=0.355x3=0.355/(2.5-1.50.355)=0.180y4=1.250.180-0.025=0.2x4=0.2/(2.5-1.50.2)=0.090.1。9(20分)用常压精馏塔别离双组分理想混合物， 泡点进料， 进料量100kmol.h，加料组成为塔顶产品组成,产量 D50kmol.h，回流比R=2Rmin，设全塔均为理论板，以上组成均为摩尔分率。相对挥发度3。试求

26、：Rmin(最小回流比)；精馏段和提馏段上升蒸汽量；列出该情况下的提馏段操作线方程。2解：泡点进料；10.20分 某湿物料在气流枯燥器内进展枯燥，操作压力为101kN.m，湿物料的处理量为1kg.s，湿物料的含水量为10，产品的含水量不高于2以上均为湿基，空气的初始温度为20，湿度为0.006kg水.kg绝干气体，假如将空气预热至140进入枯燥器，并假定枯燥过程近似视为等焓过程，试求： 当气体出枯燥器温度选定为80，预热器所提供的热量； 假如气体出枯燥器的温度选定为45，气体离开枯燥器时，因在管道与旋风别离器中散热，温度下降了10，问此时是否会发生物料反潮现象?水的饱和温度和饱和蒸汽压间的关系

27、为：，Ps -kN.m,s- ；湿空气的焓按计算3解：1对于理想枯燥(1.01+1.88H1 )t1 +2492H1 =(1.01+1.88H2 )t2 +2492H2H2 =0.0292kg水.kg绝干空气L=W/(H2 -H1 )=0.0816/(0.0292-0.006)=3.52kg.sQ=L(1.01+1.88H1 )(t1 -t0 ) =3.52(1.01+1.880.006)(140-20)=431.4kW2设出口温度为t2，出口湿度为H2 (1.01+1.88H1)t1 +2492H1 =(1.01+1.88H2)t2 +2492H2 H2=0.044kg水.kg绝干空气P=PH2/(0.622+H2)=1010.044/(0.622+0.044)=6.6726kN/md =3991/(16.5-ln6.6726)-234=39.4旋风别离器后，空气温度为451035因d 35，故物料将反潮。