化工原理第六章.doc

化工原理下册试题 六
1. 多项选择题：
（1）
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）请将拟认为最恰当的答案填在（ ）内。
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）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）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＝ 。
参见附图：w10a025.t
2．填空题：
（1）t06a05006
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。（>，＝，<）
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
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）；(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]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 （2）绝干空气消耗量L Kg绝干气/s；
[五] 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