河南工程學院至學年第學期
化工原理(下) 試卷2
考試方式：閉卷本試卷考試分數佔學生總評成績的 80 %
複查總分總複查人
本題30分）一、填空題
1.精餾塔內，氣液兩相的流動，液體靠_________自上而下地流動，氣體靠自下而上地與液體成逆流流動。
2.全回流時，操作線與_________重合，操作線方程為________,理論塔板數為當回流比減少到稱為最小回流比，所需的理論塔板數適宜的回流比應通過確定。
相平衡曲線上各點的溫度是_______ 的 。
a 減小； b 不變； c 增加； d 不確定
4.當增大操作壓強時，精餾過程中物系的相對揮發度塔頂溫度塔釜溫度
5. 氣體在液體中的溶解度與溫度有關，溫度公升高時，溶解度溶解度係數亨利係數
a 減小； b 不變； c 增加； d 不確定。
6.飽和空氣在恆壓下冷卻，溫度由t1降至t2，此時其相對濕度 ，濕度 。
a. 增高； b. 降低； c.不變； d. 不確定
7. 在下列吸收過程中，屬於氣膜控制的過程是 。
a. 水吸收co2 ； b. 水吸收o2； c. 水吸收nh3
8.所謂氣膜控制，即吸收總阻力集中在______一側，而_______一側阻力可忽略；如果說吸收質氣體是屬於難溶氣體，則此吸收過程是________控制。
9.某精餾塔，進料量為100kmol/h， xf =0.5，要求塔頂 xd不小於0.9，則塔頂最大產量為塔高不受限制）。
a. 50； b. 55.6； c. 90； d. 不能確定
10. 乾燥過程中，物料的臨界含水量平衡含水量。
a. 大於； b. 小於； c. 等於
11.離開乾燥器的濕空氣溫度比絕熱飽和溫度_____.目的是
12.物料中的水分與空氣達到平衡時，物料表面所產生的水蒸汽分壓與空氣中水蒸汽分壓
13.非吸水性物料，如黃沙、瓷土等平衡水分接近於
14.相同的乾燥條件下，在恆速乾燥階段，溼棉花的乾燥速率溼沙子的乾燥速率。 a. 大於； b. 小於； c. 等於； d. 不確定
15. 精餾塔設計時，若f,xf,xd,xw,v（塔釜上公升蒸汽量）均為定值，將進料狀況從q＝１改為q＞1，則理論板數
a 減小； b 不變； c 增加； d 不確定
（本題6分）二、計算題
在溫度為25 ℃及總壓為101.3 kpa的條件下，使含二氧化碳為3.0%（體積分數）的混合空氣與含二氧化碳為350 g/m3的水溶液接觸。
試判斷二氧化碳的傳遞方向，並計算以二氧化碳的分壓表示的總傳質推動力。已知操作條件下，亨利係數kpa，水溶液的密度為997.8 kg/m3。
（本題14分）三、計算題
在一連續乾燥器中乾燥鹽類結晶，每小時處理溼物料為1000kg，經乾燥後物料的含水量由40﹪減至5﹪（均為溼基），以熱空氣為乾燥介質，初始溫度為20℃，濕度為0.009k**/kg幹空氣，離開乾燥器時濕度為0.039 k**/kg絕幹氣，假定乾燥過程中無物料損失，試求：
（1）水分蒸發量w（k**/h）；
（2）乾燥產品量（kg/h）。
（3）空氣消耗量l（kg絕幹氣/h）；常壓下工作時，風機的風量vs。
本題10分）四、計算題
某低濃氣體被吸收時，平衡關係服從亨利定律，溶解度係數為1.5kmol/(m3·kpa)，若已知氣膜傳質係數kg=2.7410-7 kmol/(m2·s·kpa)，液膜傳質係數kl=6.
9410-5 m/s。試求氣相傳質總係數kg，並分析該吸收過程的控制因素及該氣體溶解的難易程度。
（本題25分）五、計算題
用一精餾塔分離二元液體混合物，進料量100kmol/h，易揮發組分xf=0.5，泡點進料，得塔頂產品xd=0.9，塔底釜液xw=0.
05（皆摩爾分率），操作回流比r=1.61，該物系平均相對揮發度α=2.25，塔頂為全凝器，求：
(1) 塔頂和塔底的產品量（kmol/h）；
(2) 第一塊塔板下降的液體組成x1為多少；
(3) 寫出提餾段操作線數值方程；
(4) 最小回流比。
。 （本題15分）六、計算題
總壓為101.325kpa、溫度為20℃時，1000k**中溶解15kg nh3，此時溶液上方氣相中nh3的平衡分壓為2.266kpa。
試求此時之溶解度係數h、亨利係數e、相平衡常數m。
化工原理(下)試卷2 答案
一、填空題
1、重力、壓力差。2、對角線、y=x、最小、兩操作線的交到相平衡線時、無限多、經濟核算。 3、不等的。
4、減少、增加、增加。5、a、a、c。 6、 b，c 7、c 8、氣膜、液膜、液膜。
9、b 10、a 11、高20-50k、防止乾燥產品反潮。 12、相等。 13、零 14、c 15、a
二、計算題
解：水溶液中co2的濃度為
對於稀水溶液，總濃度為
kmol/m3
水溶液中co2的摩爾分數為
由 kpa
氣相中co2的分壓為
kpa <
故co2必由液相傳遞到氣相，進行解吸。
以co2的分壓表示的總傳質推動力為
kpa三、計算題
解： 絕幹物料量gc = g1(1－w1) = 1000×(1－0.4) =600(kg絕幹物料/h)
g2 = g1－w= 1000－368.6 =631.4(kg/h)
四、計算題
解：（1）
kg = kg 吸收過程為氣膜控制，該氣體溶解為易溶氣體
五、計算題
解：（1）塔頂和塔底的產品量（kmol/h）；
f=d+w=1001）
2）上述兩式聯立求解得 w=47.06kmol/h d=52.94kmol/h
（2）第一塊塔板下降的液體組成x1為多少；
因塔頂為全凝器
（3）寫出提餾段操作線數值方程；
則（4）最小回流比。
泡點進料，q=1,
六、計算題
解：首先將此氣液相組成換算為y與x。
nh3的摩爾質量為17kg/kmol，溶液的量為15kg nh3與1000k**之和。故
由式（6-11） e=p·m=101.325×1.436=145.5kpa
或者由式（6-1） kpa
溶劑水的密度ρs=1000kg/m3，摩爾質量ms=18kg/kmol，由式（6-10）計算h
kmol/（m3·kpa）
h值也可直接由式6-2算出，溶液中nh3的濃度為
kmol/m3
所以 kmol/（m3·kpa）
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