一. 填空 (1×28=28分)
1. 精馏操作过程中,如果采用全回流,则回流比R= ,此时精馏段的操作线方程为: 。
2.吸收操作的目的: 。精馏操作的目的是: 。
3.气--液传质设备常用的是塔。它可分为: 、 两大类。
4.在理想溶液的t—x(y)图上有2条曲线,下面一条为 曲线, 上面一条为 曲线。
5.在100 KPa、25℃条件下,CO2在水中溶解时的亨利系数E=1650KPa,问此条件下的m = 。H= Kmol/m3·KPa。(溶液的密度近似为1000kg/m3)
6.在一定条件下,当某气体与所接触液体达到相平衡状态时,若将系统压力降低,系统将进行________过程。
7.操作中的精馏塔,如果进料状态参数q =1.2,则该进料状态为 ,当进料中xF =0.4(轻组分的摩尔分数),则q线方程为: 。
8.板式塔塔板面积可分为鼓泡区、无效区及 、 _________ 四个区域。
9.塔的负荷性能图中包括_____线,最右边的一条线是_____________,最下面的一条线是________________。
10. 某吸收过程属气膜控制,其主要阻力集中在___________,KG≈_____________。
11.板式塔的不正常操作有: , 。溢流堰的作用是: 。
二.选择题(共28分)
1.露点是指空气的总压恒定,______________的情况下冷却至饱和时的温度。
A. 焓不变 B. H不变 C. 相对湿度不变
2.板式塔的总板效率等于:
① 理论板数与实际板数之比,② 实际板数与理论板数之比
3. 湿空气经预热后,空气的焓增大,而______________。
A. H、 都升高 B. H、 都降低 C. H不变, 降低
4.在气液单向传质过程中,若操作点处于平衡线的上方,则该过程进行
A .解吸过程 B 吸收过程 C 处于气液平衡
D不能进行判断
5.简单蒸馏和平衡蒸馏分别为|:
A.连续蒸馏、间歇蒸馏 B. 间歇蒸馏、.连续蒸馏
6. 某一物系,总压一定,三个温度下的亨利系数分别用E1 E2 E3 表示,如果E1 > E2 >E3 ,则对应的温度顺序为:
(1) A. t1 > t2 > t3 B.t1< t2 <t3 C.不定
7.对液膜控制系统,增大液相的湍动程度,总传质系数将
A.增大 B.减小 C.不能判断
8. 某吸收过程,已知气相分传质系数ky=4×10-4Kmol / m3.s ,液相分传质系数kx=8×10×-4Kmol / m3.s,由此可知该过程为:
A.液膜控制 B.气膜阻力和液膜阻力相差不大
C.气膜控制 D.判断依据不足
9. 物料中非结合水的特点之一是其产生的水蒸汽压_____________同温度下纯水的饱和蒸汽压。
A.小于 B.等于 C.大于 D.不确定
10. 下列哪种情况下可用普通蒸馏方法分离:
a、 =1 b、 >1 c、 =0 d、 >0
11.下列命题正确的是:
A .板间距HT减小,雾沫夹带线下移
B. 板间距HT减小,雾沫夹带线上移
C.降液管面积增大,液相负荷上限线左移
D 降液管面积增大,液相负荷上限线右移
12按双膜理论,相界面上无传质阻力,若低浓度气体吸收,某截面上的气液相组成为Y、X,相平衡常数为m,界面组成为Yi 、Xi ,则有
A.Y= Yi 、 B .Y > Yi 、 C. X =Xi 、 D. X <Xi 、E. Yi = m Xi
13.板式塔操作过程中,引起液泛的原因可能是
A.气体流量过大 B.液体流量过大
C.降液管面积过小 D.板间距过大
14. 下面说法正确的为 。
A、物料中的水分可分为自由水分和结合水分。
B、物料的含水量低于临界水量时,干燥过程处于降速阶段。
C、平衡含水量与空气的状态无关。
D、若干燥时间无限长,最终含水量为零。
15. 空气在干燥器中经历等焓干燥过程后, 。
A、 B、 不变 C、 D、H↓
三.判断正误题(5×2=10分)
1.操作中的精馏塔,回流比R越大,所需要的理论板越少。
2.离开精馏塔任意一块理论板的液相泡点温度都小于气相的露点温度。
3.吸收过程中,如果操作压力升高,操作温度不变,则气体在液体中溶解度增大,H、m、E不变。
4.在气-液相际吸收过程中,传质推动力是指汽相中溶质浓度与液相中溶质浓度之差,差值越大,吸收速率也越大。
5.在稳定操作的吸收塔内的任意截面上传质速率NA都相等。
四. 计算题(24分)
1..在逆流操作的吸收塔中,于100Kpa、25℃下用清水吸收混合气中的H2S,将其浓度由3%降至1%(体积),该系统符合亨利定律,亨利系数E=55200 Kpa,若取吸收剂用量为最小用量的1.3倍,试计算:
求:(1)操作液气比(6分)
(2)塔底溶液出口浓度X1 (4分)
(3)吸收塔操作线方程 (2分)
2.在常压操作的连续精馏塔中分离甲醇0.4与水0.6(以下均为摩尔分率)的溶液,若原料液流量为100Kmol/h,泡点进料,馏出液组成为0.95、釜液组成为0.04,回流比为2.5。假设塔内气液相均为恒摩尔流动。
试求:(1)塔顶D及塔底W产品的流量。(2分)
(2)精馏段下降的液体流量和精馏段上升的蒸汽流量。(2分)
(3)精馏段、提馏段、q线方程(8分)
五.试述你所做的化工原理课程设计的步骤。(10分)