化工原理下册模拟试题试题58及答案

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1、化工原理下册试题五题号一二三四五%4020201010一1多项选择题：（1）X06b05088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将（A增加、B减少、C不变、D不定） 气相总传质单元高度将（A增加、B减少、C不变、D不定） 气相出口组成将（A增加、B减少、C不变、D不定） 液相出口组成将（A增加、B减少、C不变、D不定）（2）X07a05062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，q，加料位置，回流比R都不变。则塔底残液变化为：（ ） （A）变小

2、(B)变大 (C)不变 (D)不确定 (2)精馏操作时，若F，D，q，加料板位置，R都不变，而将塔顶泡点回流改为冷回流，则塔顶产品组成变化为：（ ） （A）变小 (B)变大 (C)不变 (D)不确定（3）X08b05027 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）X09a05057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)(，t)； (B)(，H)； (C)(p，H)； (D)(I，)。干燥器进口的温度计最小分度

3、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，露点为，现将该物料自初始含水量=0.45水/绝干料干燥至=0.1水/绝干料，则在干燥末了时物料表面温度：（ ）。(A). ； (B). =t； (C). =； (D). =。2填空题（1）t06b05013解吸时溶质由 向 传递；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A1（2）q=1（3）0q1（4）q=0（5）q0（3）t08b05006气体通过

4、干板 气体通过液层过量液沫夹带、漏夜、降液管液泛（4）t09b05062H=0.0235Kg水汽/Kg绝干气 =100.68Kj/Kg绝干气控制湿度，干燥推动力比较均匀。二j06c20032解：（1）由已知条件可知：m=0.14 =0进入塔内惰性组分摩尔流量为：V=1000/22.4*273/(273+25)*(780/760)*(1-0.05)=39.88(kmol/h)进塔气体苯的浓度：=0.05/(1-0.05)=0.05263则出塔气体中苯浓度为：=(1-A)=0.05263*(1-0.95)=0.00263由吸收剂最少用量公式 Lmin=V(-)/(/m-)则 L=1.5Lmin=1

5、.5V(-)/(/m-) =1.5*39.88*(0.05263-0.00263)/(0.05263/0.14) =7.956(kmol/h)（2）由全塔物料衡算式，=+V/L(-)=0+41.12/8.22*(0.05263-0.00263)=0.25（3）mV/L=0.14*41.12/8.22=0.7Z=*=(V/)/(Kya)=39.88/(/4*0.62)/125=1.13(m)=1/(1- mV/L)*(1- mV/L)( -m)/(- m)+ mV/L=1/(1-0.7)* (1-0.7)(0.05263/0.0263)+0.7=6.34Z=6.34*1.13=7.16(m)(4

6、)吸收苯的质量为：m=MV(-)=39.88*178*(0.05263-0.00263)=155.5(kg/h)(5)由回收率公式A=1-/，要使A 须在逆流吸收塔操作线图中可以看到，相当于增大操作线斜率，即L/V（操作液气比增大）可以提高回收率，增加塔高，提高操作压力也可提高回收率。三 j07b20014解:y=R/(R+1)x+/(R+1)R/(R+1)=0.75 R=0.75R+0.75 R=0.75/0.25=3/(R+1)=0.2075 /(3+1)=0.2079 =0.83q/(q-1)=-0.5 q=-0.5q+0.5 q=0.5/1.5=0.3330.75x+0.2075=-0

7、.5x+1.5 0.75+0.2075=-0.5+1.5*0.44 1.25=1.5*0.44-0.2075=0.4425 =0.3620q，）参见附图：t07a070.t（3）t09b05022 干燥传质速率是 ；干燥传热速率是 。 已知在t50、P1atm时空气中水蒸汽分压Pv55.3mmHg，则该空气的湿含量H ；相对湿度 ；（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.

8、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y2x。试求：（1） 出口液体中的丙酮含量（质量分率）；

9、（2） 气体体积总传质系数Ky（Kmol/m3.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H00.009Kg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（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

10、，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：三角形相图如图1所示。 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化工原理下册试题七题号一二三四五%4020201010一1多项选择题：（1）X06a05087 选择题：（在正确答案下方划一横道） 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， 将（A大于、B小于、C等于），塔顶气相出口浓度将（A大于、B小于、C等于）。 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、

11、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）X09a05058 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。 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）X1

12、0b050051.萃取剂加入量应使原料和萃取剂的和点M位于（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果 ；若吸收剂入塔浓度降低，其他操作条件不变，吸收结果将使吸收率 出口气体浓度 。（2）t07a05040精馏操作的依据是 。实现精馏操作的必要条件包括 和 。（3）t08a05001

13、 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 ，上转折点成为 。 筛板塔、泡罩塔、浮阀塔相比较，操作弹性最大的是 ；单板压力降最小的是 ；造价最便宜的是 。A筛板塔 B浮阀塔 C泡罩塔（4）t09a05007饱和空气在恒压下冷却，温度由降至，此时其相对湿度 ，湿度 ，湿球温度 ，露点 。判断正误干燥操作能耗大，但要从湿固体物料中除去湿份（水份），必须采用干燥。（ ）干燥过程中，湿物料表面并不总是保持为湿球温度。（ ） 三 j07a20158 苯和甲苯混合物中，含苯0.4，流量1000Kmol/h，

14、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，泡点回流，取回流比为最小回流比的1.5倍。已知=2.5。试求：（1）塔顶产品量D；（2）塔底残液量W及组成；（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）中所用之回流比，所需理论板数为多少？ 四 j09b10030 有一连续干燥器在常压下操作，生产能力为1000Kg/h（以干燥产品计），物料水分由12降为3（均为湿），物料温度则由15至28，绝干物料的比热为1.3Kj/（Kg绝干料，），空气的初温为25，湿度为0.01 Kg/Kg绝干

15、空气，经预热器后升温至70，干燥器出口废气为45，设空气在干燥器进出口处焓值相等，干燥系统热损失可忽略不计，试求：在HI图上（或tH图上）示意画出湿空气在整个过程中所经历的状态点；空气用量（/h）（初始状态下）。五 j10a10034用一单级接触式萃取器以S为溶剂，由A、B溶液中萃取出A。若原料液的质量组成为45，质量为120Kg，萃取后所得萃余相中A的含量为10（质量百分数），求：（1） 所需萃取剂用量；（2） 所得萃取相的质量和组成；（3） 所得萃取液的质量和组成。化工原理下册试题七答案一1.多项选择题（1）x06a05087S1，故平衡线与操作线将在塔顶相交；大于（A）；等于（C）；减少

16、（B）；不变（C）。（2）x07b05049 答：（D）（3）x09a05058 C B（4）x10b05005 1.C 2.C2.填空题（1）t06a05003液封作用 气体溢出，吸收效果达不到要求 吸收率增大，出口气体浓度降低（2）t07a05040混合液中各组分的挥发度差异。塔顶液相回流 塔底上升气流（3）t08a05001一定高度的液层载点 泛点B A A（4）t09a05007不变，下降，下降，下降。 二j06c15097m=E/P=1.5/1=1.5,又L/(mG)=2,所以L/G=3,据：L(x1-x2)=G(y1-y2),x2=0所以x1=G/L*y1*=1/3*0.05*0.

17、9=0.015G=1120/22.4=50 kmol/h=G/(Ky a )=50/(100*0.785*)=0.995m=1/(1-1/A)(1-1/A)(1/(1-)+1/A =1/(1-0.5) (1-0.5)(1/(1-0.9)+0.5=3.41所以H=*=3.4m因为x2=0, 不变，H一定，所以一定由上述计算式知，1/A一定，不变所以y2=y1(1-)=0.1*(1-0.9)=0.01 X1=G/L*y1=1/3*0.9*0.1=0.03三j07c20158（1）D=1000*0.4*0.9/0.9=400 kmol/h（2）W=1000-400=600 kmol/h=(1000*

18、0.4-400*0.9)/600=0.0667（3）Xq=Xf=0.4 Yq=2.5*0.4/(1+1.5*0.4)=0.625 Rm=(0.9-0.625)/(0.625-0.4)=1.22（4）R=1.5*1.22=1.83 =(1.83/2.83)Xn + 0.9/2.83=0.646Xn + 0.318（5）V=V=2.83*400=1132 L=1.83*400 + 1000=1732 =(1732/1132)Xn - 600*0.0667/1132=1.53 Xn 0.0353（6）=0.4 =/(1+(-1) ) 得 =0.21 Rm = (0.9-0.4)/(0.4-0.21)

19、 = 2.63 R XD2； （B）XD1 XD2；（C）XD1，=，=，）（4）t09a05060已知在常压及25下水份在某湿物料与空气之间的平衡关系为：相对湿度100时，平衡含水量X*0.02Kg/Kg绝干料；相对湿度40时，平衡含水量X*0.007。现该物料含水量为0.23 Kg/Kg绝干料，令其与25，40的空气接触，则该物料的自由含水量为 Kg/Kg绝干料，结合水含量为 Kg/Kg绝干料，非结合水的含量为 Kg/Kg绝干料。二j06a20100 设计一台常压操作的填料塔，用清水吸收焦炉气中的氨，操作条件下的平衡关系为y1.2x，气体流率为4480m3/h，入塔气体浓度为10g/N m

20、3，要求回收率为95，吸收剂用量为最小用量的1.5倍，气相体积总传质系数为Kya200kmol/ m3h。试求： 水用量（m3/h）（取水1000kg/ m3）； 出塔溶液中氨的浓度（mol）； 填料层高度（m）； Kya正比于G0.8（G为摩尔流率），若回收率不变，塔内温度、压力、均不变，在流量不变情况下，气体流率增加一倍，则填料层高度应变为多少？三 j07a20003某一正在操作的连续精馏塔，有塔板15块，塔顶设为全凝器，用于分离苯甲苯混合液，液中含苯35，泡点进料，馏出液含苯97，残液含苯5（以上皆为摩尔分率）（1） 求最小回流比Rmin。（2） 如采用回流比R4.3，求理论塔板数Nt及

21、总板效率Et。（3） 如果单板效率等于总板效率，试求提馏段最下一块板上升蒸汽的组成。参见附图：j07a003.t四j09a10084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/m2，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/m2，湿空气的总压为101.3KN/m2。五 j10b10040某A、B混合液用纯溶剂S单级萃取。已知：F10Kg/h，Xf0.4（质量分率，下同）。KA1，萃取相的组成XA/XB1/3。试求：（

22、1）萃余液量；（2）溶剂量。参见附图：j10b040.t化工原理下册试题八答案一1多项选择题：（1）x06a05087 S。（3）T08a05024 泛点 泛点气速是操作上限 液体再分布 （4）t09a05060 自由含水量XX2*0.23-0.0070.223 结合水量为X1*0.02 非结合水量XX1* 0.23-0.020.21二 j06c20100 y1（1010-3/17）/（1/22.4）0.0132y2Y1（1-）0.0132（1-0.95）6.5910-4（L/G）min（y1y2）/（y1/m）m0.951.21.14L/G1.5（L/G）min1.51.141.71G448

23、0/22.4200Kmol/hL1.71200342 Kmol/h34218/10006.16m3/h X1（y1y2）/（L/G）（0.0132-6.5910-4）/1.710.007330.733 HOGG/Kya200/2001mSm/（L/G）1.2/1.710.702NOG1/（1-S）Ln（1S）y1/y2S6.37h6.73m HOGG/ G0.8G0.2（1.2G）0.2HOG/HOG1.20.21.037， HOG1.037m， Sm/（L/ G）m/（L/1.2G）1.2s0.842 N OG1/（1S）Ln（1S）y1/y2S8.78 hHOGN OG1.0378.789

24、.10m三 j07a20003 已知：Np15块，xF0.35， q1，xD0.97， xW0.05解：（1） 求Rmin 因为q1，做q线交于平衡曲线，得d点（0.35，0.557） 所以Rmin（xDyq）/（yqxq）（0.97-0.557）/（0.5570.35）2（2）当R4.3时，求ET与NT因为 yn1（R/R1）xnxD/（R1）.3/（4.3+1） xn+0.97/（4.3+1）所以yn10.8113 xn0.183在xy相图中做精馏段操作线：a（0.97，0.97），c（0，0.183），精馏段操作线与q线交于d点，以d点与b（0.05，0.05）点做提馏段操作线，从a点向

25、b点在平衡线与操作线之间做操作，由图可知：NT10.8-19.8，ET9.8/150.653（3）令最下一块塔板为n板，nET0.653因为 在塔釜内残液进行部分汽化，为一个平衡级所以 y釜应与xw成平衡关系，从平衡曲线上得y釜0.11而y釜与xn成操作关系，所以提馏段操作线上得xn0.1而yn*f平（xn） 所以从平衡曲线上得0.21所以 yn0.653（0.21-0.11）0.175参见附图：j07a003.d四j09a100841求W WGc（x1x2） G11000Kg/h0.278Kg/s所以 Gc0.278（1-0.4）0.167Kg/s x1w1（1-w1）0.40/（1-0.4

26、0） 0.667Kg/Kg绝干料 x2w2/（1-w2）0.05/（1-0.05） 0.053Kg/Kg绝干料所以 WGc（x1x2）0.167（0.667-0.053） 0.1025kg/s2求H1H10.622p/（Pp） 0.6221.0/（101.3-1.0） 0.0062kg/kg干空气3求H2H20.622ps/（Pps） 0.6220.77.4/（101.30.77.4） 0.0062kg/kg干空气4求LLW/（H2H1）0.1025/（0.03350.0062） 3.76kg干空气/s进口的湿空气量L（1+H1）3.76（10.0062） 3.783Kg/s五 j10b10040解：（1）xA/xBxAo/xBoxAo/（1- xAo）1/3 解知萃余液组成xAo0.25，连R1oS得R点。作RE平行BS，连SE延长与AB边交于点E，得萃余液组成y xAo0.75。据杠杆法则： E0Fx（xfxAo）/（y xAoxAo）100（0.40.25）/（0.75-0.25）30kg/h（2）RE与FS交点M。 SFFM/SM10024/24100kg/h 参见附图：j10b040.d