《化工原理》、《食品工程原理》考试试卷

姓名：________        大  连  理  工  大  学 学号：________     课 程 名 称：化工原理（下）试卷： A　  考试形式： 闭卷 院系：________  授课院系：化工学院 考试日期：2005年6月16日试卷共 7 页 ____ 级____ 班                            一 二 三 四 五   总分 标准分 30 25 20 5 10     得 分                               装 一、填空（30分） 1．在精馏操作中，由于工艺条件变化，进料状态由液相变为气相，提馏段操作线斜率         。 （减小，增大，不变，变化不确定） 2．实际生产中进行间歇精馏操作，一般将          和              两种操作方式结合起来。 3．常压板式塔进行精馏操作，通常塔板上气液两相的接触状态包括鼓泡接触状态、              和喷射接触状态。 4．清晰分割中，          组分不在塔底出现。 5．连续精馏正常操作时，增大再沸器热负荷，回流液流量和进料量和进料状态不变，则塔顶馏出液中易挥发组成的摩尔组成xD将            ，塔底采出液是易挥发组成的摩尔组成xW将          。 （减小，增大，不变，变化不确定） 6．平衡蒸馏（闪蒸）的操作温度是在操作压力下混合物的            。 （泡点温度，露点温度，泡点和露点温度之间）  7．Fick定律表明，分子扩散通量与组分在扩散方向上的浓度梯度成正比，其比例系数叫做          。 8．应用停滞膜模型简化对流传质过程，可认为在停滞膜内传质方式是        。 9．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，小于1，等于1，任意取值） 10．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，增大，不变，变化不确定） 11．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        倍。 12．易溶气体吸收过程，传质阻力主要在        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      ；出塔气体组成y2将      。 （增大、减小、不变、变化不确定） 13． 高浓度易溶气体逆流吸收过程，气膜传质系数由塔顶到塔底        。（减小，增大，几乎不变，变化不确定） 14．请写出两种常用的解吸操作方法：            和                。 15． 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        ，结合水分含量        。 （减小，增大，不变，变化不确定） 16．一定状态的空气，仅升高空气温度，其湿球温度      ，其露点温度        。 （增高，降低，不变，不确定） 17． 恒定干燥条件下，恒速干燥阶段物料的表面温度为          。 （物料初始温度，空气干球温度，空气湿球温度） 18．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        。 19．液－液萃取操作中，操作温度          ，有利于分离。 （降低，升高，保持恒定）。 20．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、减小、不变） 21．超临界流体具有近似气体的粘度和渗透能力，又具有近似      的密度和溶解能力。 （气体，液体，固体） 22．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        传递方式具有很高的选择性。 23．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、减小、不变） 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 ，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）。 三、（20分）在一填料塔中，用含苯0.00015（摩尔分数，下同）的洗油逆流吸收混合气体中的苯。已知混合气体的流量为1467.8m3/h（标准状态），进塔气中含苯0.05，要求苯的吸收率为90%。该塔塔径为0.6m，操作条件下的平衡关系为ye=26x，气相总体积传质系数Kya=0.045 kmol/(m3·s)，实际操作液气比为最小液气比的1.3倍，洗油摩尔质量为170kg/kmol。试求： （1） 吸收剂用量（kg/h）； （2） 出塔洗油中苯的含量； （3） 所需填料层高度，m； （4） 降低填料层高度，若其它操作条件不变，定性分析出塔气组成和塔底吸收液组成的变化情况，并图示操作线的变化。 四、（5分）以200kg纯溶剂与200kg含A、B的混合液进行单级萃取，从中抽提溶质组分A。已知原料混合物中的A的质量分数为0.3，操作条件下的物系平衡关系如图所示。试求： (1) 萃取相及萃余相的量和组成。 (2) 为使萃余相中的溶质A组成降至最小所需的溶剂用量。 五、（10分）用常压连续干燥器干燥处理量为800 kg/h的湿物料，要求湿物料含水量由10%降至2%（均为湿基）。干燥介质为温度t0= 20 ℃，湿度H0= 0.012 kg/(kg干空气) 的新鲜空气。空气经预热器加热至t1= 100 ℃后进入干燥器，经过理想干燥过程后，在干燥器出口处空气的温度为60℃。试求： （1） 水分蒸发量及干燥产品量； （2） 若风机安装在预热器之前，则风机的入口风量（m3/h）； （3） 预热器的加热量（不计热损失）； （4） 在t-H 图上定性表示出预热及干燥过程中空气状态的变化。 附：