大连理工大学

大连理工大学 姓名：__________ 学号：__________ 课程名称： 试卷 试卷共 6 页 院系：__________ 授课院（系）：化工学院 考试日期： 2004年6月12日 _____ 级_____ 班 一 二 三 四 五 平时 总分 分 30 23 20 7 10 10 100 得 分 装 （30分） 1. 某二元混合物，进料量为100kmol/h，进料组成x=0.6，要求F 塔顶得到组成x不小于0.9的产品，则塔顶馏出液的最大流量D 为 kmol/h 。 2．简单蒸馏过程中，釜内易挥发组分浓度逐渐 ，釜液 温度逐渐 。（增大、减小、不变、不确定） 3．完成一分离任务需要17块理论板（包括塔釜），若改用填料塔，订 且所用填料的理论级当量高度（HETP）为0.5m，则完成这一 分离任务所需的填料层高度为 m。 4. 板式塔操作的液泛可以有两种情况，即 和 。 5间歇精馏的操作方法可分为 和 。 6．板式塔 ___________ 操作。 线 A) 只能用于精馏操作 B) 只能用于吸收操作 C) 不能用于精馏和吸收操作 D) 能用于精馏和吸收操作 7. 恒沸精馏的原理是在原溶液中加入第三组分，使其与原溶液中 的某组分形成 ，从而使原溶液易于分离。 8．物质透过膜的主要三种方式为： 、促进传递和主 动传递 9．溶解度很大的气体的吸收过程，属于 控制过程。对 于该过程，欲强化传质应设法提高 传质系数。 10．在逆流操作的填料吸收塔中，吸收因子A<1时，若填料层高 h=?，则气液两相将于 达到平衡。（塔顶、塔底、塔内 1 任意截面） 11．在化学吸收过程中，随化学反应速度增大，增强因子 。（增大、减小、不 变、不确定） 12．在气体流量，气相进出口组成和液相进口组成不变时，若增大吸收剂用量，则传 质推动力将 ，操作线将 平衡线，完成分离任务所需的填料层 高度将 。 13．对一定操作条件下的填料塔，填料层高度增大，则H ，N 。 OGOG14. 对于不饱和空气，绝热饱和温度_______________露点温度。 (小于、大于、等 于)。 15．物料同不饱和空气接触的时间足够长，_______________水分一定是可以被干燥 的。（结合、自由、平衡） 16. 相同的干燥条件下，在恒速干燥阶段，湿棉花的干燥速率_______________湿沙子 的干燥速率。 (小于、大于、等于) 17. 用空气干燥某种热敏物料，空气的初始和终了状态相同，空气宜采用 _____________加热。 （单级、多级、不确定） 18. 在干燥过程中，当物料的湿含量达到平衡含水量时，传质推动力为___________ （>0, =0, 不确定） 19. 三角形坐标描述三元物系时，在三角形边上的点，代表___________物系。 （一 元、两元、三元、不确定） 20. 与原溶剂完全互溶的溶剂__________被选为萃取剂。 （可以、不可以、不确定） 21．溶剂用量相同时，多级错流萃取的分离效果较单级萃取效果________。 （好、 差、相同） 二、 完成下列计算 1. （18分）在一精馏塔中分离二元混合物，塔顶装有全凝器，塔底为间接蒸汽 加热的再沸器，原料流率为1000kmol/h，其组成为0.5（摩尔分数，下同）， 饱和液体进料，相对挥发度α=7，塔顶产品组成为0.95，塔顶易挥发组分的回 收率为92%，回流比为5，试求： （1）塔两端产品流量； （2）若塔的总板效率为0.6，试用逐板计算法求完成分离任务所需的实际塔板 数； （3）计算最小回流比，并说明本题时所取回流比在经济上是否合理（在 常围内）。 2 2.（5分）有一精馏塔，塔顶设全凝器，在常压下分离苯-甲苯物系，采用 回流比R=3。今测得塔顶馏出液浓度x=0.985和第一块塔板下流液体D 浓度x=0.970（均为摩尔分数）；已知物系的相对挥发度α=2.58，试计1 算第一块板的板效率E。 mV 3 三、（20）设计一逆流吸收的填料塔，在常温、常压下用清水吸收空气-丙酮混合气中的 丙酮。已知入塔混合气体流率为80 kmol/h，含丙酮5%（摩尔分率），要求吸收率 为95%。该塔塔径为0.8m， 操作条件下的平衡关系为y=2.0x，气相总体积传质系e3数Ka=150 kmol/m?h，实际操作液气比为最小液气比的1.2倍。试求： y （1） 用水量为多少，（kg/h）； （2） 出塔吸收液的饱和度； （3） 所需填料层高度，m； （4） 定性若塔的操作温度降低，其他条件不变，则出塔气体组成y如何变 2 化？为达到相同的回收率，应采取什么。 4 四．（7分）以纯溶剂S，从A、B混合液中萃取出组分A，已知原料 液质量100 kg，含A 40%，经单级萃取，完全脱除溶剂后的萃余液中含 A 10% ，（以上均为质量百分数）。试求： （1） 所需溶剂用量； （2） 萃取相的质量和组成； （3） 完全脱除溶剂后，萃取液的量。 5 五．（10分）用一常压气流干燥器干燥某种物料，要求其干基含水量从X=0.12 kg水/kg1 绝干物料降到X=0.02 kg水/kg绝干物料，干燥器的生产能力为1000kg/h（以绝干2O产品计）；空气进入干燥器时湿含量为0.01kg水/kg干空气，温度为110C，空气出 干燥器时湿含量为0.03kg水/kg干空气，按理想干燥过程计算，试求： （1） 蒸发水分量，（kg/h）； （2） 干空气消耗量，（kg干空气/h）； （3） 空气出干燥器时的温度； （4） 若系统总压取101.3 kPa，试求干燥器出口处空气中的水汽分压。 附：湿比焓的计算式： ,,I,(1.01，1.88H)t，2490HkJ/kg干空气 6