姓名：__________ 大 连 理 工 大 学
学号：__________ 课程名称： 化工原理（下） 试卷 清考 考试形式：闭卷 院系：__________ 授课院（系）：化工学院 考试日期： 2009_____ 级_____ 班 年5月 日
装 一 30 二 25 三 20 四 10 五 15 总分 100 标准分
得 分
一、（30分）填空题
订 线 1．水蒸汽直接加热的蒸馏可用于分离由水和比水 易挥发 的组分组成的混合物。（易挥发、难挥发）
2．在精馏的五种进料中， 过冷液体 进料的q值最大，其温度 ＜ 泡点温度。（＞，＜，＝）
3．在平衡蒸馏过程中，若基于易挥发组分表示组成，则离开塔顶的汽相组成y与离开塔底的液相组成x的关系为：y＞x。（＞，＜，＝） 4．为保持板式塔正常操作，塔内的操作气速必须大于_漏液点气速。 （拦液点气速、载液点气速、液泛气速、漏液点气速）
5．设计精馏塔分离二元理想物系，其qnF、zF、xD、xW不变，则随原料中液相分率增加，其最小回流比 不变 ，相同回流比下，总理论板数 减少 。（不变、增加、减少、减小、不确定）
6．某二元混合物的相对挥发度为3，全回流条件下进行精馏操作，对于相邻两块理论板，已知xn=0.3，yn-1= 0.762 。
7．间歇精馏操作，若回流比恒定，则随精馏时间增加，塔顶温度 _ __升高 _。（不变、升高、下降、不确定）
8．对于清晰分割，比轻关键组分 更轻的（非轻关键） 的组分不在塔底出现。
9．吸收操作中，若操作压力适当升高，其他条件不变，则吸收分离
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能力 增大 。（减小，增大，不变，变化不确定）
10．超临界流体具有近似气体的粘度和渗透能力，又具有近似 液体 的密度和溶解能力。
（气体，液体，固体）
11．吸收操作中，如果以获得较大溶质回收率为目的，宜取吸收因子A 大于1 。
（大于1，小于1，等于1，任意取值）
12．膜分离操作物质透过膜的三种传递方式为被动传递、促进传递和主动传递， 其中 促进 传递方式具有很高的选择性。
13．干燥操作中，采用废气循环流程，将使进入干燥器的空气温度 增大 。 （增大、减小、不变）
14．吸收操作中，若操作温度升高，其他条件不变，则吸收操作分离能力 减小 。
（减小，增大，不变，变化不确定）
15．一定状态的空气，仅升高空气温度，其湿球温度 增高，其露点温度 不变 。
（增高，降低，不变，不确定）
16．液－液萃取操作中，操作温度 降低 ，有利于分离。（降低，升高，保持恒定）。 17．多级逆流萃取操作，减少溶剂用量，完成规定的分离任务所需的理论级数 增大 。
（增大、减小、不变）
18．采用同样操作条件完成同一分离任务，若采用填料A需要的填料层高度为8米，如果选用填料B，需要的填料层高度仅为6米。请问填料B的理论级当量高度是填料A的理论级当量高度的 0.75 倍。
19． 石棉纤维在空气中干燥。如果空气温度升高，其他条件不变，石棉纤维的平衡含水
分量 减小 ，结合水分含量 不变 。（减小，增大，不变，变化不确定） 20． 恒定干燥条件下，恒速干燥阶段物料的表面温度为 空气湿球温度。 （物料初始温度，空气干球温度，空气湿球温度）
21．已知湿空气总压为101.3kPa，温度为30℃，空气的湿度为0.016 kg/kg干空气,已查出30℃时水的饱和蒸气压为4.25 kPa，则空气的相对湿度等于 59% 。 22．易溶气体吸收过程，传质阻力主要在 气膜 内（气膜，相界面，液膜，气膜和液膜）。操作时若其他条件不变，入口气量增加，气相总传质单元高度HOG将 增大 ；出塔气体组成y2将 增大 。（增大、减小、不变、变化不确定）
23．请写出两种常用的解吸操作方法： 气提解吸法 和 减压再生（闪蒸）或加热（升 温）再生 。
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二．（25分）用一精馏塔分离某二元理想混合物，进料量为200kmol/h，其中易挥发组分
的摩尔分率为0.5，进料为饱和液体，塔顶采用全凝器且为泡点回流，塔釜用间接蒸汽加热。已知两组分间的平均相对挥发度为2.0，精馏段操作线方程为
yn?1?0.70xn?0.285，塔底产品中易挥发组分的摩尔分率为0.05，试求：
（1）操作回流比、塔顶产品中易挥发组分的摩尔分率（2分）； （2）塔顶产品的流量和塔顶产品中易挥发组分的回收率 (5分) ； （3）精馏段的气相负荷、提馏段的液相负荷（kmol/h）（2分）； （4）实际回流比是最小回流比的多少倍（4分）； （5）提馏段操作线方程和q线方程（4分）； （6）塔顶第2块理论板上升蒸汽的组成（4分）；
（7）若塔顶第1块实际板的液相默弗里板效率为0.6，求塔顶第2块实际板上升蒸汽的组成（4分）。
二、解： 1、
XDR0.7?0.70, R=?2.333, ?0.285, XD?0.95 R?11?0.7R?1?200?D?W?190?0.95D?0.95W2、? ??200*0.5?0.95D?0.05W100?0.95D?0.05W??W?100kmol/h, D?10k0mo/lh, ?1?3、?0.95*100?95%
200*0.5?V?(R?1)D?(2.333?1)*100?333.3kmol/h
?L?L?qF?2.333*100?200?433.3kmol/h?2*0.5?0.666 61?(2?1)*0.54、xq?0.5, yq?xD?yq0.95?0.6666Rmin???0.6298
Rmin?1xD?xq0.95?0.5Rmin?0.6298R2.333?1.7012, ??1.3714
1?0.6298Rmin1.7012 化工原理（下） 第3页 共8页
5、yn?1?Wxw433.3L?100*0.05xn??xn??1.3xn?0.015 V?V?333.3333.3xq?0.5
6、y1?xD?0.95, x1?*0.95?0.904 82?(2?1)*0.95y2?0.7*0.9048?0.285?0.9183
7、EL?xD?x10.95?x1??0.6, x1?0.922 9*0.95?0.9048xD?x1y2?0.7*0.9229?0.285?0.9310
三、（20分）现有一逆流操作的填料吸收塔，塔径为0.5m，用清水吸收烟道气中的SO2。已知烟道气处理量为316.5m3/h（标准状态），烟道气含SO2的浓度是0.03（摩尔分数，下同）。通过吸收操作，SO2的回收率是98%，出塔水溶液中SO2的浓度是其饱和浓度的75%。操作条件下的平衡关系为ye=34.9x，气相总体积传质系数Kya=0.028 kmol/(m3s)。试求：
（1） 离开吸收塔的烟道气中SO2的含量（3分）； （2） 清水用量（kg/h）（3分）；
（3） 实际操作液气比（qnL/qnV）是最小液气比（qnL/qnV）min的多少倍（4分）； （4） 填料层高度，m（3分）；
（5） 该塔的填料层分离能力相当于20块理论板，试求该塔所选用填料的理论板当量
高度HETP，m（4分）；
（6） 填料塔运转时间较长，其效率下降，有可能是哪方面的原因？举例说明（3分）。
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