化工原理（下册）期末试题样卷及答案

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分离要求？（1）

Dx0.9D?D??0.90FxF1000?0.5 ?D?500kmol/h

0D?W 100? ?W?500kmol/h

1000?0.5?D?0.9?WxW

（2）泡点进料，xe?xF?0.5

?xe2.5?0.5ye???0.7141????1?xe1?1.5?0.5Rmin?xD?ye0.9?0.714??0.869ye?xe0.714?0.5?xW?0.1

?1.304 R?1.5?Rmin?1.5?0.869

精馏段操作线方程：

xR1.3040.9yn?1?xn?D?xn??0.566xn?0.390R?1R?12.3042.304

（3）精馏段操作线与q线交点d坐标为：xd?xF?0.5，yd?0.566xd?0.390?0.673

ym?1?xWy?xW?dxd?xW 故提馏段操作线方程为：xm?xWym?1?0.10.67?30.1?xm?0.10.?50.1即

ym?1?1.432xm5?0.25043或者V?（R?1）D?2.30?45?011520 L?RD?qF?1.304?500?1000?1652则可得提溜段方程y?1.434x?0.0434

(4) xD 不能达到分离要求。

此题可图解说明

化工原理（下册）B卷试题评分标准及参考答案

一、填空选择题（25分，每空1分）

、降低，升高 5、2.08 1、不变，增大 2、减小、增加 3、t1?t2 4

6、减少，增大 7、溶液中各组分在溶剂中溶解度有差异、较强溶解能力、较高

选择性、易于回收 8、 36 9、降低，升高，不变 10、0.0238、 101.69/100.69 11、A 12、A 13、A 14、D 15、B 二、问答题（１5分，每小题5分）

1、?L、G不变，?HOG不变、NOG不变；又m不变，故 1/A 不变。由吸收因数法可知不变，由此可知y2?。

至于x1的变化，则可用排除法判断：假设x1不变或变大，可见均与NOG不变相矛盾。因此，x1必变小。

2、从泡点回流改为冷液回流时，xD ↑。其原因是：冷液回流至塔顶时，冷凝一部分蒸气，放出的潜热把冷液加热至塔顶第一板的饱和温度。冷凝部分中含难挥发组分较大，使气相易挥发组分增浓。同时，在塔顶回流比保持不变的条件下，增加了塔内的内回流，使得精馏段实际回流比增大，操作线向平衡线靠近，所需NT减少，这也有利于分离。

3、xC↑ 因为提高干燥时气流速度可导致等速阶段U0增加,随着U0↑,内部水分扩散不及的现象就可能提前来临,即x0↑。也就是:临界含水量x0随恒速阶段的干燥速率的增加而增大。

y1?mx2y2?mx2NA?kH(Hw?H)??rw(t?tw)；气速增大?kH和?增大?NA恒?

物料本性、气固接触方式均相同条件下，NA恒??XC?

三、萃取计算题（10分/7、3，结果允许有误差）（1）作图法求解：连接xF、S两点，因为S/F=1，所以FS中点即为合点M。

又yA?xA，故过M作水平线RE即为连结线，连接SE、SR，并延长至E、R，由图上可读出

00 A y?A,maxE? M′ E′xF R?? R M E B Sy0A 0xA=0. 54，=0. 1

0yA/xA0yA0/xA00.54/0.1???0???10.56yB/xB0(1?yA0)/(1?xA)0(1?0.54)/(1?0.1)

y/xyA/xA也可??AA??10.56yB/xB(1?yA?yS)/(1?xA?xS)o （2）设FS线与平衡线左交点为M?，过M?作水平线M?E?，则M?E?即为S用量最少时的连结线。连结SE?并延长至AB边上，得yA=0. 6(虚线位置)

四、干燥计算题（15分，每小题5分）

１．求绝干空气量V（考察X与w之间的关系）

ＧC ＝Ｇ2 (1-ｗ2 )=Ｇ2 ／(1+X2 )=237/(1+0.01)=234.7Kg绝干料/h Ｗ＝ＧC （X1 -X2 ）＝234.7(0.15-0.01)=32.9Kg/h V=W/(H2-H1)=32.9/(0.023-0.0073)=2096Kg绝干气/h ２．求风机流量L

vH=（2.83×10-3+4.56×10-3Ho）×(to+273) =（2.83×10-3+4.56×10-3×0.0073）×(15+273)

=0.825m湿空气/Kg绝干气

L＝V×ｖH =0.825×2096=1729.2m/h=0.480 m/S ３．求预热器加入热量ＱP

ＱP = V（Ｉ1 －Ｉ0 ）＝2096(109-35) =155104KJ/h=43.08KW

五、吸收计算题（15分/9、6）

(3) 属低浓气体吸收 ,x2=0

Ly1?y20.05?0.02???0.306Gx10.098?0

1/A?m?0.5?1.63；A?0.612

LG0.306NOG?

???mG?y1?mx2mG?1ln??1????mG??L?y2?mx2L?1?L

(4) L增大一倍时，因吸收过程为气膜控制，故Kya不变，HOG不变，所以NOG也不变。

而

1mG1.63???0.815；A?1.224，则 A?2L2??11?y1?4.6?ln??1??1??1???A??A??y21?A?

??10.05?ln??1?0.815??0.815??1?0.815?ya?? ?y2?0.0060610.05??ln??1?1.63??1.63??4.61?1.63?0.02??L增大一倍后，溶质A被吸收的量＝G?y1?y2?

而原状况下溶质A被吸收的量＝G?y1?y2?

六、精馏计算题（20分/6、6、6、2）（1）