化工原理（下）题库（1）
一.选择题（将正确答案字母填入括号内）
1、混合物中某组分的质量与混合物质量之比称为该组分的
（A X
A.质量分数
B.摩尔分数
C.质量比
2、关于精馆塔中理论的叙述错误的是（B X
A.实际上不存在理论塔板
B.理论塔板仅作为衡量实际塔板
效率的一个标准。
C.理论塔板数比实际塔板数多
3、在精f留塔中每一块塔板上（C X
A.只进行传质作用
B.只进行传热作用
C.同时进行传热
传质作用
4、气体吸收过程中，吸收速率与推动力成（A X
A.正比
B.反比
C.无关
5、气体的溶解度很大时，溶质的吸收速率主要受气膜一方的阻力所控制，故称为（ A X
A.气膜控制
B.液膜控制
C.双膜控制
6、普通温度计的感温球露在空气中，所测得的温度为空气的（A ）温度。
A.干球
B.湿球
C.绝热濒
7、混合物中某组分的物质的量与混合物物质的量之比称为该组分的（B X
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3
A. 质量分数
B.摩尔分数
C.质量比
8、在蒸憎过程中，混合气体中各组分的挥发性相差越大，越（B ）进行分离。
A.难
B.容易
C.不影响
9、气体吸收过程中，吸收速率与吸收阻力成（B X
A.正比
B.反比
C.无关
10、气体的溶解度很小时,溶质的吸收速率主要受液膜一方的阻
力所控制，故称为（B X
A.气膜控制
B.液膜控制
C.双膜控制
11、某二元混合物，进料量为100kmol/h , xF=0.6 ,要求得到
塔顶xD不小于0.9,则塔顶最大产量为（B ）
A 60kmol/h
B 66.7kmol/h
C 90kmol/h
D 不
厶匕宀1
目匕疋
12、二元溶液连续精f留计算中，进料热状态的变化将引起以下线
的变化（B ）。
A平衡线B操作线与q线C平衡线与操作
线D平衡线与q线
13、下列情况（D ）不是诱发降液管液泛的原因。
A液、气负荷过大B过量雾沫夹带C塔板间距过小D过量漏液
14、以下有关全回流的说法正确的是（A、C ）。
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A、精Y留段操作线与提馆段操作线对角线重合
B、此时
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5
所需理论塔板数量多 C 、塔顶产品产出量少
D 、此
时所用回流比最小
15、吸收操作是利用气体混合物中各种组分（ B ）的不同 而进行分离的。
A 、相对挥发度
B 、溶解度
C 、气化速度
D 、
电离度
最好。
D .低温低压
17、吸收操作的作用是分离（A X
体混合物D.气液混合物
18、某气相混合物由甲.乙两组分组成,甲组分占体积70% ,乙组分占体 积30% ,那么（B ）。
A ?甲组分摩尔分数是0.3
B ?乙组分压力分数是0.3
C ?乙组分质量分数是0.7
D ?甲组分质量分数是0.7
19、
根据拉乌尔定律，以下（C ）混
合液可视为理想溶液,
A ?乙醇水溶液
B ?硫酸水溶液
C ?苯和甲苯溶液
D ?.硝酸水溶液
20、 在某板式精他塔中，以下说法正确的是:（C ）。
16、用水吸收混合气体中的二氧化碳时，（A
）下吸收效果 A ?低温局压
B ?高温高压
C ?局温低压
A .气体混合物
B ?液体均相混合物
C ?互不溶液
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A?轻组分的含量越往塔顶越低B .重组分的含量越往塔底越低
C ?往塔顶轻组分含量越高
D .越往塔顶重组分含量越
高
21、双组分连续精馆提憎段操作线位置一般与(D )无关。
A?量的多少B?进料的热状况C?液的组成D?回流比
22、在某连续精憎塔的操作中，若进料温度降低，一般会导致：
(C )。
A、塔顶产品质量提高B ?残液中轻组分的含量降低C?塔顶产品
产量提高 D.塔釜产品产量降低
23、用水吸收氨时，其吸收过程的阻力主要在(C X
A?液膜B?相界面C ?气膜D?气膜和液膜
24、我国《计量法》规定，国家采用的计量单位是(B X
A、米制
B、国际单位制
C、公制
D、
市制
25、在蒸发操作中，溶质在蒸发前后的质量不变，这是因为
(C X
A、为便于计算而假设的
B、设备密封较好，无泄漏
C、溶质是不挥发的
D、溶质质量大于溶剂质量
26、蒸憎操作属于(C X
A、传热
B、传质
C、传热+传质
D、传
媒
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727、若某精馆塔精憎段操作线方程为y=0.75x4-0.216 ,则操作回流比为（C X
A、0.75
B、0.216
C、3
D、1.5
28、吸收操作是利用气体混合物中各组分（B ）的不同而进行
分离的。
A、相对挥发度
B、溶解度
C、气化速度
D、电离度
29、目前应用最广的气体吸收理论为（A X
A、双膜理论
B、边界层理论
C、溶质渗
透理论D、吸附理论
30、用水吸收下列气体时，（C、D ）属于液膜控制。
A、氯化氢
B、氨
C、氮气
D、乙块气
31、用水吸收下列气体时，（B、C ）属于气膜控制。
A、乙快气
B、氨
C、氯化氢
D、氯气
32、混合气体中能被液相吸收的组分称为（B 1
A、吸收剂
B、吸收质
C、吸收液
D、溶液
33、增加吸收塔压力，液相应增加了混合气体中被吸收气体的
t06a05001 ①物理吸收操作属于过程，是一组分通过另一静止组分的扩散。 ②当平衡线在所涉及的范围内是斜率为m的直线时，则1/K y=1/k y+ 1/k x。 t06a05003 吸收塔底部的排液管成U形，目的是起作用，以防止。操作中的吸收塔，若使用液气比小于设计时的最小液气比，则其操作结果是吸收效果；若吸收剂入塔浓度x2降低，其它操作条件不变，吸收结果将使吸收率出口气体浓度。 t06a05004 含SO2为10%(体积)的气体混合物与浓度C为0.020kmol/m3的SO2水溶液在一个大气压下相接触。操作条件下两相的平衡关系为p*=1.62C(大气压)，则SO2将从相向相转移，以气相组成表示的传质总推动力为大气压，以液相组成表示的传质总推动力为kmol/m3。 t06a05005 ①总传质系数与分传质系数之间的关系可以表示为1/K L=1/k L+H/k G其中1/k L表示，当项可忽略时，表示该吸收过程为液膜控制。 ②是非题 亨利定律的表达式之一为p=Ex，若某气体在水中的亨利系数E值很大，说明该气体为易溶气体。 ③低浓气体吸收中，已知平衡关系y=2x，k xa=0.2kmol/(m3?s)，k ya=2?10-4 kmol/(m3?s)，则此体系属(A气膜；B液膜；C气、液双膜)控制总传质系数近似为K ya= kmol/(m3?s)。 A：2 B 0.1 C：0.2 D：2?10-4 ④通常所讨论的吸收操作中，当吸收剂用量趋于最小用量时，。 A：回收率趋向最高B：吸收推动力趋向最大 C：操作最为经济D：填料层高度趋向无穷大。 t06a05006 ⑴G=k G F； ⑵G= (x*－x)F 式中：G－传质量，kmol/hr； F－传质面积，m2； k–传质总系数kmol/[m2?hr (kN/m2)] x–液相摩尔分率。 某操作中的吸收塔，用清水逆流吸收气体混合物中A组分。若y1下降，L、G(V)、P，T 等不变，则回收率有何变化；若L增加，其余操作条件不变，则出塔液体x有何变化？t06a05007 气相中：温度升高则物质的扩散系数 压强升高则物质的扩散系数 在液相中：液相粘度增加则物质的扩散系数 易溶气体溶液上方的分压，难溶气体溶液上方的分压，只要组分在气相中的分压，液相中该组分的平衡分压，吸收就会继续进行，直至达到一个新的为止。 t06a05009 图所示为同一温度下A、B、C三种气体在水中的溶解度曲线。 由图可知，它们溶解度大小的次序是；因 为。吸收中，温度不变，压力增大，可使相平 衡常数(增大，减小，不变)，传质推动力(增 大，减小，不变)。 参见附图：t06a009.t t06a05014 ①一般而言，两组分A、B的等摩尔相互扩散体现在单
化工原理试题库（上册） 第一章流体流动 一、选择题 1. 连续操作时，物料衡算通式中的过程积累量GA为（ A ）。 A.零 B.正数 C.负数 D.任意值 2. 热量衡算中，物料的焓为相对值，通常规定（ A ）的焓为零。 A.0℃液体 B.0℃气体 C.100℃液体 D.100℃气体 3. 流体阻力的表现，下列阐述错误的是（ D ）。 A.阻力越大，静压强下降就越大 B.流体的粘度越大，阻力越大 C.流体的流动状况是产生流体阻力的根本原因 D.流体的内摩擦力在流体激烈流动时不存在 4. 压强的具有专门名称的国际单位是Pa，用基本单位表示是（ C ）。 A.atm B.mmHg C.Kg/m.s2 D.N/m2 5. 水在直管中流动，现保持流量不变，增大管径，则流速（ B ）。 A.增大 B.减小 C.不变 D.无法判断 6. 对可压缩流体，满足( C )条件时，才能应用柏努力方程求解。 A. )%(20ppp121式中压强采用表压表示 B. )%(01ppp12 1式中压强采用表压表示 C. )%(20ppp121式中压强采用绝压表示 D. )%(01ppp1 2 1式中压强采用绝压表示 7. 判断流体的流动类型用（ C ）准数。 A.欧拉 B.施伍德 C.雷诺 D.努塞尔特 8. 流体在圆形直管中滞流流动时的速度分布曲线为( B )。 A.直线 B.抛物线 C.双曲线 D.椭圆线 9. 增大流体的流量，则在孔板流量计的孔板前后形成的压强差（ A ）。 A.增大 B.减小 C.不变 D.无法判断 10. 流体在管内流动时的摩擦系数与（ B ）有关。 A.雷诺准数和绝对粗糙度 B. 雷诺准数和相对粗糙度 C.欧拉准数和绝对粗糙度 D. 欧拉准数和相对粗糙度 11. 测速管测量得到的速度是流体（ C ）速度。 A.在管壁处 B.在管中心 C.瞬时 D.平均 12. 在层流流动中，若流体的总流率不变，则规格相同的两根管子串联时的压降为并联时的（ C ）倍。 A. 2； B. 6； C. 4； D. 1。 13. 流体在长为3m、高为2m的矩形管道内流动，则该矩形管道的当量直径为（ C ）。 A. 1.2m； B. 0.6m； C. 2.4m； D. 4.8m 2 14. 流体在长为2m、高为1m的矩形管道内流动，则该矩形管道的当量直径为（ A ）。 A. 1.33m； B. 2.66m； C. 0.33m； D. 0.66m。 15. 流体在内管外径为25mm，外管内径为70mm的环隙流道内流动，则该环隙流道的当量直径为（ D ）。 A. 25mm； B. 70mm； C. 95mm； D. 45mm。 16. 当流体在园管内流动时，管中心流速最大，滞流时的平均速度与管中心的最大流速的关系为( C ) A. u ＝3/2.umax B. u ＝0.8 umax C. u ＝1/2. umax D u =0.75 umax 17. 判断流体流动类型的准数为（ A ） A . Re数 B. Nu 数 C . Pr数 D . Fr数 18. 流体在圆形直管内作强制湍流时，其对流传热系数α与雷诺准数Re 的n 次方成正比，其中的n 值为（ B ） A . 0.5 B. 0.8 C. 1 D. 0.2 19. 牛顿粘性定律适用于牛顿型流体，且流体应呈（ A ） A．层流流动 B 湍流流动 C 过渡型流动 D 静止状态 20. 计算管路系统突然扩大和突然缩小的局部阻力时，速度值应取为（ C ） A. 上游截面处流速 B 下游截面处流速 C 小管中流速 D 大管中流速 21. 用离心泵在两个敞口容器间输送液体。若维持两容器的液面高度不变，则当输送管道上的阀门关小后，管路总阻力将（ A ）。 A. 增大； B. 不变； C. 减小； D. 不确定。 22. 流体的压强有多种表示方式，1标准大气压为 ( C ) A.780mm汞柱 B.1Kgf/cm2 D.10130Pa 23. 流体在圆管中层流流动，若只将管内流体流速提高一倍，管内流体流动型态仍为层流，则阻力损失为原来的（ B ）倍。 A.4 B.2 C.2 D.不能确定 24. 阻力系数法将局部阻力hf表示成局部阻力系数与动压头的乘积，管出口入容器的阻力系数为 ( A ) A.1.0 B.0.5 25. 在柏努利方程式中，P/ρg被称为 ( A ) A.静压头 B.动压头 C.位压头 D.无法确定 26. 流体的流动形式可用雷诺准数来判定，若为湍流则Re ( D ) A.<4000 B.<2000 C.>2000 D.>4000 27. 不可压缩性流在管道内稳定流动的连续性方程式为（ A ）可压缩性流体在管道内稳定流动的连续性方程式为（ D ） 3 A.u1Ａ1=u2Ａ2 B.u1Ａ2=u2Ａ1
化工原理第二版夏清，贾绍义课后习题解答（夏清、贾绍义主编.化工原理第二版（下册）.天津 大学出版）社,2011.8.） 第1章蒸馏 1.已知含苯0.5（摩尔分率）的苯-甲苯混合液，若外压为99kPa，试求该溶液的饱和温度。苯和甲苯的饱和蒸汽压数据见例1-1附表。 t（℃） 80.1 85 90 95 100 105 x 0.962 0.748 0.552 0.386 0.236 0.11 解：利用拉乌尔定律计算气液平衡数据 查例1-1附表可的得到不同温度下纯组分苯和甲苯的饱和蒸汽压P B *，P A *，由 于总压 P = 99kPa，则由x = (P-P B *)/(P A *-P B *)可得出液相组成，这样就可以得到一 组绘平衡t-x图数据。 以t = 80.1℃为例 x =（99-40）/（101.33-40）= 0.962 同理得到其他温度下液相组成如下表 根据表中数据绘出饱和液体线即泡点线 由图可得出当x = 0.5时，相应的温度为92℃ 2.正戊烷（C 5H 12 ）和正己烷（C 6 H 14 ）的饱和蒸汽压数据列于本题附表，试求P = 13.3kPa下该溶液的平衡数据。 温度C 5H 12 223.1 233.0 244.0 251.0 260.6 275.1 291.7 309.3 K C 6H 14 248.2 259.1 276.9 279.0 289.0 304.8 322.8 341.9
饱和蒸汽压(kPa) 1.3 2.6 5.3 8.0 13.3 26.6 53.2 101.3 解：根据附表数据得出相同温度下C 5H 12 （A）和C 6 H 14 （B）的饱和蒸汽压 以t = 248.2℃时为例，当t = 248.2℃时 P B * = 1.3kPa 查得P A *= 6.843kPa 得到其他温度下A?B的饱和蒸汽压如下表 t(℃) 248 251 259.1 260.6 275.1 276.9 279 289 291.7 304.8 309.3 P A *(kPa) 6.843 8.00012.472 13.30026.600 29.484 33.42548.873 53.200 89.000101.300 P B *(kPa) 1.300 1.634 2.600 2.826 5.027 5.300 8.000 13.300 15.694 26.600 33.250 利用拉乌尔定律计算平衡数据 平衡液相组成以260.6℃时为例 当t= 260.6℃时 x = (P-P B *)/(P A *-P B *) =（13.3-2.826）/（13.3-2.826）= 1 平衡气相组成以260.6℃为例 当t= 260.6℃时 y = P A *x/P = 13.3×1/13.3 = 1 同理得出其他温度下平衡气液相组成列表如下 t(℃) 260.6 275.1 276.9 279 289 x 1 0.3835 0.3308 0.0285 0 y 1 0.767 0.733 0.524 0 根据平衡数据绘出t-x-y曲线 3.利用习题2的数据，计算：⑴相对挥发度；⑵在平均相对挥发度下的x-y数据，并与习题2 的结果相比较。
吸收 一填空 (1) 在吸收塔某处，气相主体浓度y=0.025，液相主体浓度x=0.01，气相传质分系数k y=2kmol/m2·h，气相传质总K y=1.5kmol/m2·h，则该处气液界面上气相浓度y i应为?0.01????。平衡关系y=0.5x。 (2) 逆流操作的吸收塔，当吸收因素A<1且填料为无穷高时，气液两相将在塔底达到平衡。 (3) 在填料塔中用清水吸收混合气中HCl，当水量减少时气相总传质单元数N OG增加。 (4) 板式塔的类型有；板式塔从总体上看汽液两相呈逆流接触，在板上汽液两相呈错流接触。 (5) 在填料塔中用清水吸收混合气中NH3，当水泵发生故障使上水量减少时，气相总传质单元数NOG (增加）（增加，减少）。 (6) 对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统，吸收操作中温度不变，压力增加，可使相平衡常数???减小?（增大、减小、不变），传质推动力??增大?（增大、减小、不变），亨利系数??不变（增大、减小、不变）。 (7) 易溶气体溶液上方的分压（小），难溶气体溶液上方的分压（大) ，只要组份在气相中的分压(大于）液相中该组分的平衡分压，吸收就会继续进行。 (8) 压力（减小),温度( 升高）,将有利于解吸的进行；吸收因素(A= L/mV ) ,当 A>1 时,对逆流操作的吸收塔,若填料层为无穷高时,气液两相将在塔（顶）达到平衡。 (9) 在逆流吸收塔操作时，物系为低浓度气膜控制系统，如其它操作条件不变，而气液流量按比例同步减少,则此时气体出口组成y2将 (减小），液体出口组成将（增大），回收率将。 (10) 当塔板中（气液两相达到平衡状态)，该塔板称为理论板。 (11) 吸收过程的传质速率方程N A=K G( )=k y( )。 (12) 对一定操作条件下的填料吸收塔，如将填料层增高一些，则塔的H OG将不变，N OG将增大。 (13)吸收因数A可表示为 mV/L，它在X–Y图上的几何意义是平衡线斜率与操作线斜率之比。 (14)亨利定律的表达式为；亨利系数E的单位为 kPa 。 (15) 某低浓度气体吸收过程，已知相平衡常数m=1 ，气膜和液膜体积吸收系数分别为k y a=2× 10-4kmol/m3.s, k x a=0.4kmol/m3.s, 则该吸收过程为（气膜阻力控制）及气膜阻力占总阻力的百分数分别为 99.95% ；该气体为易溶气体。 二选择 1.根据双膜理论，当被吸收组分在液相中溶解度很小时，以液相浓度表示的总传质系数 B 。 A大于液相传质分系数 B 近似等于液相传质分系数 C小于气相传质分系数 D 近似等于气相传质分系数 2.单向扩散中飘流因子 A 。
化工原理——吸收部分复习题（1） 1、用气相浓度△y为推动力的传质速率方程有两种，以传质分系数表达的速率方程为____________________，以传质总系数表达的速率方程为___________________________。 N A = k y (y-y i) N A = K y (y-y e) 2、吸收速度取决于_______________，因此，要提高气－液两流体相对运动速率，可以_______________来增大吸收速率。 双膜的扩散速率减少气膜、液膜厚度 3、由于吸收过程气相中的溶质分压总_________ 液相中溶质的平衡分压，所以吸收操作线总是在平衡线的_________。增加吸收剂用量，操作线的斜率_________，则操作线向_________平衡线的方向偏移，吸收过程推动力（y－y e）_________。 大于上方增大远离增大 4、用清水吸收空气与A的混合气中的溶质A，物系的相平衡常数m=2，入塔气体浓度Y1 = 0.06，要求出塔气体浓度Y2 = 0.006，则最小液气比为_________。 1.80 5、在气体流量，气相进出口组成和液相进口组成不变时，若减少吸收剂用量，则传质推动力将_________，操作线将_________平衡线。 减少靠近 6、某气体用水吸收时，在一定浓度范围内，其气液平衡线和操作线均为直线，其平衡线的斜率可用_________常数表示，而操作线的斜率可用_________表示。 相平衡液气比 7、对一定操作条件下的填料吸收塔，如将塔料层增高一些，则塔的H OG将_________，N OG 将_________ (增加，减少，不变)。 不变增加 8、吸收剂用量增加，则操作线斜率_________，吸收推动力_________。（增大，减小，不变） 增大增大 9、计算吸收塔的填料层高度，必须运用如下三个方面的知识关联计算：_________、_________、_________。 平衡关系物料衡算传质速率。 10、填料的种类很多，有________、_________、_________、________、___________、______________。 拉西环鲍尔环矩鞍环阶梯环波纹填料丝网填料 11、填料选择的原则是_________________________________________。. 表面积大、空隙大、机械强度高、价廉、耐磨并耐温。 12、在选择吸收剂时，首先要考虑的是所选用的吸收剂必须有__________________。 良好的选择性，即对吸收质有较大的溶解度，而对惰性组分不溶解。 13、填料塔的喷淋密度是指_____________________________。 单位塔截面上单位时间内下流的液体量（体积）。（也可理解为空塔液速） 14、填料塔内提供气液两相接触的场所的是__________________。
参见附图：j06a107.t j06a10013 用不含溶质的吸收剂吸收某气体混合物中的可溶组分A ，在操作条件下，相平衡关系 为Y=mX 。试证明：(L/V )min ＝m ?，式中?为溶质A 的吸收率。 j06a10103 一逆流操作的常压填料吸收塔，用清水吸收混合气中的溶质A ，入塔气体中含A 1%(摩尔比)，经吸收后溶质A 被回收了80%，此时水的用量为最小用量的1.5倍，平衡线的斜率为1，气相总传质单元高度为1m ，试求填料层所需高度。 j06a10104 在常压逆流操作的填料吸收塔中用清水吸收空气中某溶质A ，进塔气体中溶质A 的含量为8%（体积%），吸收率为98%，操作条件下的平衡关系为y =2.5x ，取吸收剂用量为最小用量的1.2倍，试求： ① 水溶液的出塔浓度； ② 若气相总传质单元高度为0.6 m ，现有一填料层高为6m 的塔，问该塔是否合用？ 注：计算中可用摩尔分率代替摩尔比，用混合气体量代替惰性气体量，用溶液量代替溶剂量。 j06a10105 在 20℃和 760 mmHg ，用清水逆流吸收空气混合气中的氨。混合气中氨的分压为10mmHg ，经吸收后氨的分压下降到0.051 mmHg 。混合气体的处理量为1020kg/h ，其平均分子量为28.8，操作条件下的平衡关系为y =0.755x 。 若吸收剂用量是最小用量的5 倍，求吸收剂的用量和气相总传质单元数。 j06a10106 在常压逆流操作的填料塔内，用纯溶剂S 吸收混合气体中的可溶组分A 。入塔气体中A 的摩尔分率为0.03，要求吸收率为95%。已知操作条件下的解吸因数为0.8，物系服从亨利定律，与入塔气体成平衡的液相浓度为0.03(摩尔分率)。试计算： ① 操作液气比为最小液气比的倍数； ② 出塔液体的浓度； ③ 完成上述分离任务所需的气相总传质单元数N OG 。 j06a10107 某厂有一填料层高为 3m 的吸收塔，用水洗去尾气中的公害组分A 。测 得浓度数据如图，相平衡关系为y =1.15x 。 试求：该操作条件下，气相总传质单元高度H OG 为多少m ？ j06a10108 总压100kN/m 2，30℃时用水吸收氨，已知 k G =3.84?k L =1.83?10-4kmol/[m 2·s(kmol/m 3)]，且知x =0.05时与之平衡的p *=6.7kN/m 2。 求：k y 、K x 、K y 。（液相总浓度C 按纯水计为55.6 kmol/m 3） j06a10109 有一逆流填料吸收塔，塔径为0.5m ，用纯溶剂吸收混合气中的溶质。入塔(惰性/混合？？)气体量为100kmol/h ，，溶质浓度为0.01（摩尔分率），回收率要求达到90% ，液气比为1.5，平衡关系y =x 。试求： ① 液体出塔浓度； ② 测得气相总体积传质系数K y a=0.10kmol/（m 3·s ），问该塔填料层高度为多少？ (提示：N OG =1/(1-S )ln[(1-S )(y 1-m x 1)/(y 2-m x 2)+S ]) j06b10011 当系统服从亨利定律时，对同一温度和液相浓度，如果总压增大一倍则与之平衡的气相浓度（或分压）(A) y 增大一倍；(B) p 增大一倍；(C) y 减小一倍；(D) p 减小一倍。 j06b10019 按图示流程画出平衡线与操作线示意图： 1. ⑴低浓度气体吸收 2. ⑴低浓度气体吸收 ⑵部分吸收剂循环 ⑵气相串联 ⑶L ＝V 液相并联 L ＝V j06b10022
新乡学院2011 — 2012学年度第一学期 《化工原理》期末试卷A 卷 课程归属部门：化学与化工学院 试卷适用范围：09化学工程与工艺（本科） 、填空（每题1分，共30 分） 1.吸收操作是依据 ，以达到分离均相 气体混合物的目的。 2.干燥速率曲线包括：恒速干燥阶段和 的表面温度等于空气的 阶段。在恒速干燥阶段，物料 温度，所干燥的水分为 3.二元理想物系精馏塔设计，若q n,F 、 饱和蒸汽进料，贝U 最小回流比 水分。 X F 、 X D 、 X w 、 定，将饱和液体进料改为 ，若在相同回流比下，所需的理论板 ，塔釜热负荷 _______ ，塔顶冷凝器热负荷 _____ 4.已知精馏段操作线方程 y=0.75x+0.2,则操作回流比 R= X D = ;提馏段操作线方程y 1.3x 0.021，则X w = 5.若x*-x 近似等于X i - X ，则该过程为 控 制。 ，馏出液组成 6.用纯溶剂逆流吸收，已知q n,l /q n,v =m,回收率为0.9，则传质单元数 N O = 7.蒸馏在化工生产中常用于分离均相 混合物，其分离的依据是根 1 1 8.吸收过程中的总阻力可表示为—— K G k G Hk L 近似为 控制。 ，当H __ 时（很大、很小）， 1 -可忽略，则该过程 Hk L 9.在常压下，X A 0.2 （摩尔分数，下同）的溶液与y A m 2，此时将发生 10.在分离乙醇和水恒沸物时，通常采用 无水乙醇从塔 0.15的气体接触，已知 精馏，加入的第三组分 （顶、底）引出。 11.塔的负荷性能图中包括5条线，这5条线包围的区域表示 12.全回流操作时回流比R 等于 13.板式塔漏液的原因是 ，精馏段操作线方程为 ，溢流堰的作用 14当空气相对湿度巾=98%寸.则空气的湿球温度t w 、干球温度t 、露点温度t d 之间的关系为 15.某两组份混合物的平均相对挥发度 2.0,在全回流下，从塔顶往下数对第 n,n 1层塔板取样测得X n 0.3,则y 、选择题（每题2分，共30 分） ，y n 1 1.在恒定干燥条件下将含水 20%（干基，下同）的湿物料进行干燥，开始时 干燥速度恒定， 当干燥至含水量为 5%寸，干燥速度开始下降，再继续干 燥至物料衡重, 水量为（ (A ) 5% 并设法测得此时物料含水量为 0.05%，则物料的临界含 ），平衡含水量 （ (B ) 20% (C ) 0.05% (D)4.95%
下册第一章蒸馏 1. 苯酚(C 6H 5OH)(A )和对甲酚(C 6H 4(CH 3)OH)(B )的饱和蒸气压数据为 试按总压P =75mmHg(绝压)计算该物系的“t-x-y ”数据, 此物系为理想体系。 解： 总压 P=75mmHg=10kp 。 由拉乌尔定律得出 0 A p x A ＋0 B p x B =P 所以 x A = 000B A B p p p p --；y A =p p A 00B A B p p p p --。 因此所求得的t-x-y 数据如下： t, ℃ x y 1 1
0 0. 2. 承接第一题，利用各组数据计算 （1）在x=0至x=1范围内各点的相对挥发度i α,取各i α的算术平均值为α，算出α对i α的最大相对误差。 （2）以平均α作为常数代入平衡方程式算出各点的“y-x ”关系,算出由此法得出的各组 y i 值的最大相对误差。 解： （1）对理想物系，有 α＝00 B A p p 。所以可得出 t, ℃ i α 算术平均值α= 9 ∑i α=。α对i α的最大相对误差＝ %6.0%100)(max =?-α ααi 。 （2）由x x x x y 318.01318.1)1(1+=-+= αα得出如下数据： t, ℃ x 1 0 y 1 0 各组y i 值的最大相对误差==?i y y max )(%。 3.已知乙苯(A )与苯乙烯(B )的饱和蒸气压与温度的关系可按下式计算: 95.5947 .32790195.16ln 0 -- =T p A 72 .6357.33280195.16ln 0 --=T p B 式中 0 p 的单位是mmHg,T 的单位是K 。
2000年 一、 填空及选择题（共25分）： 1. 当管路的特性曲线写为H=A+BQ 2时，______。 A. A 只包括单位重量流体增加的位能。 B. A 只包括单位重量流体增加的位能与静压能之和。 C. BQ 2代表管路系统的阻力损失。 D. BQ 2 代表单位重量流体增加的动能。 2. 如图所示，两个相互连通的密闭容器中装 有处于静止状态、密度为ρ的液体，对于图中A 、B 两点，P A ____P B , ???? ??+A A Z g P ρ____??? ? ??+B B Z g P ρ。 A.> B..< C.＝ 第2题图 3. 从地槽向常压吸收塔送液，采用一台离心泵时恰好在其高效区工作。若管路不变，再并联一台相同型号的泵，则______。 A. 两台泵均在高效区工作。 B. 两台泵均不在高效区工作。 C. 仅原泵在高效区工作。 D. 仅新装的泵在高效区工作。 4. 在重力场中，微小颗粒的沉降速度与______无关。 A.粒子的几何形状 B.粒子的几何尺寸 C.流体与粒子的密度 D.流体的流速 5. 用转筒真空过滤机处理某悬浮液，若保持其他条件不变，提高转筒转速，则滤饼厚度_____，生产能力 ______。（增大、不变或减小） 6. 为减少室外设备的热损失，拟在保温层外再包一层金属皮，则选择金属皮时，应优先考虑的因素是选用______的材料。 A.颜色较深 B.表面粗糙 C.颜色较浅 D.表面光滑
7. 试指出下列传质过程中的扩散类型： ①恒摩尔流假定成立的蒸馏过程： 。 ②惰性组分不溶于液相的吸收过程： 。 ③稀释剂与萃取剂互不相溶的萃取过程： 。 8. 实验室用水吸收NH 3的过程基本上属于 （A.气膜控制；B.液膜控制；C.双膜控制）过程；其中气相中的浓度梯度 液相中的浓度梯度（均已换算为相应的液相组成；A.>；B.<；C.＝）；气膜阻力 液膜阻力（A.>；B.<； C.＝）。 9. 离开精馏塔提馏段某理论板气相露点温度为t 1，液相泡点温度为t 2，气相在该板上的浓度改变量为Δy ，液相在该板上的浓度改变量为Δx ，则t 1 t 2，Δx___Δy 。 A.≥ B.＝ C.≤ 10.A-B-S 物系的溶解度曲线如图所示。P 、Q 代表互 呈平衡的两相，则该两相中A 、B 的质量比P B A ??? ??、 Q B A ??? ??间关系为______。 A. P B A ??? ??>Q B A ??? ?? B. P B A ??? ??=Q B A ??? ?? C. P B A ??? ?? 化工原理试题库（下册） 第一章 蒸馏 一、 选择题 1. 当二组分液体混合物的相对挥发度为___C____时，不能用普通精馏方法分离。 A.3.0 B.2.0 C.1.0 D.4.0 2. 某精馏塔用来分离双组分液体混合物，进料量为100kmol/h ，进料组成为0.6 ,要求塔顶 产品浓度不小于0.9，以上组成均为摩尔分率，则塔顶产品最大产量为____B______。 A.60.5kmol/h B.66.7Kmol/h C.90.4Kmol/h D.不能确定 3. 在t-x-y 相图中，液相与气相之间量的关系可按____D____求出。 A.拉乌尔定律 B.道尔顿定律 C.亨利定律 D.杠杆规则 4. q 线方程一定通过X —y 直角坐标上的点___B_____。 A.(Xw,Xw) B(XF,XF) C(XD,XD) D(0,XD/(R+1)) 5. 二元溶液的连续精馏计算中，进料热状态参数q 的变化将引起（ B ）的变化。 Ａ.平衡线 Ｂ.操作线与q 线 Ｃ.平衡线与操作线 Ｄ.平衡线与q 线 6. 精馏操作是用于分离（ B ）。 Ａ.均相气体混合物 Ｂ.均相液体混合物 Ｃ.互不相溶的混合物 Ｄ.气—液混合 物 7. 混合液两组分的相对挥发度愈小，则表明用蒸馏方法分离该混合液愈__B___。 A 容易； B 困难； C 完全； D 不完全 8. 设计精馏塔时，若Ｆ、x F 、xD 、xW 均为定值，将进料热状况从q=1变为q>1，但回流比取 值相同，则所需理论塔板数将___B____，塔顶冷凝器热负荷___C___ ，塔釜再沸器热负荷 ___A___。 A 变大， B 变小， C 不变， D 不一定 9. 连续精馏塔操作时，若减少塔釜加热蒸汽量，而保持馏出量Ｄ和进料状况（F, xF,q ）不 变时，则L/V___B___ ，L′/V′___A___，x D ___B___ ，x W ___A___ 。 A 变大， B 变小， C 不变， D 不一定 10. 精馏塔操作时，若Ｆ、x F 、q ，加料板位置、Ｄ和Ｒ不变，而使操作压力减小，则x D ___A___， x w ___B___。 第八章课堂练习： 1、吸收操作的基本依据是什么？答：混合气体各组分溶解度不同 2、吸收溶剂的选择性指的是什么：对被分离组分溶解度高，对其它组分溶解度低 3、若某气体在水中的亨利系数E值很大，说明该气体为难溶气体。 4、易溶气体溶液上方的分压低，难溶气体溶液上方的分压高。 5、解吸时溶质由液相向气相传递；压力低，温度高，将有利于解吸的进行。 6、接近常压的低浓度气液平衡系统，当总压增加时，亨利常数E不变，H 不变，相平衡常数m 减小 1、①实验室用水吸收空气中的O2，过程属于（B ） A、气膜控制 B、液膜控制 C、两相扩散控制 ②其气膜阻力（C）液膜阻力A、大于B、等于C、小于 ２、溶解度很大的气体，属于气膜控制 ３、当平衡线在所涉及的范围内是斜率为m的直线时，则1/Ky=1/ky+ m /kx 4、若某气体在水中的亨利常数E值很大，则说明该气体为难溶气体 5、总传质系数与分传质系数之间的关系为l/KL=l/kL+1/HkG，当(气膜阻力1/HkG) 项可忽略时，表示该吸收过程为液膜控制。 1、低含量气体吸收的特点是L 、G 、Ky 、Kx 、T 可按常量处理 2、传质单元高度HOG分离任表征设备效能高低特性，传质单元数NOG表征了（分离任务的难易）特性。 3、吸收因子A的定义式为L/（Gm），它的几何意义表示操作线斜率与平衡线斜率之比 4、当A<1时，塔高H=∞，则气液两相将于塔底达到平衡 5、增加吸收剂用量，操作线的斜率增大，吸收推动力增大，则操作线向（远离）平衡线的方向偏移。 6、液气比低于（L/G）min时，吸收操作能否进行？能 此时将会出现吸收效果达不到要求现象。 7、在逆流操作的吸收塔中，若其他操作条件不变而系统温度增加，则塔的气相总传质单元高度HOG将↑，总传质单元数NOG 将↓，操作线斜率（L/G）将不变。 8、若吸收剂入塔浓度x2降低，其它操作条件不变，吸收结果将使吸收率↑，出口气体浓度↓。 9、在逆流吸收塔中，吸收过程为气膜控制，若进塔液体组成x2增大，其它条件不变，则气相总传质单元高度将（ A ）。 A.不变 B.不确定 C.减小 D.增大 吸收小结： 1、亨利定律、费克定律表达式 2、亨利系数与温度、压力的关系；E值随物系的特性及温度而异，单位与压强的单位一致；m与物系特性、温度、压力有关（无因次） 3、E、H、m之间的换算关系 4、吸收塔在最小液气比以下能否正常工作。 5、操作线方程（并、逆流时）及在y~x图上的画法 6、出塔气体有一最小值，出塔液体有一最大值，及各自的计算式 7、气膜控制、液膜控制的特点 8、最小液气比(L/G)min、适宜液气比的计算 9、加压和降温溶解度高，有利于吸收 减压和升温溶解度低，有利于解吸 化工原理（上）试卷一 一. 填空题 1. 在流动系统中，若截面上液体压强、密度、流速等仅随空间位置改变，不随时间改变，称为稳定流动。 2. 离心泵启动步骤为关闭出口阀灌液；常用出口阀或泵的转速调节流量；往复泵常用旁路或改变曲柄转速和活塞行程调节流量。 3. 用离心泵向锅炉供水，若锅炉中的压力突然升高，则泵提供的流量变小，扬程增加。 4. 牛顿冷却定律的表达式为Q=hS A t，给热系数（或对流传热系数）h的单位是 2 1 w-m ?Ko 5. 工业上常用过滤方式有深层过滤和滤饼过滤；悬浮液中加入助滤剂进行过滤的目的是减小可压缩滤饼的流动阻力，提高饼的刚度。 二. 简答题 1. 何谓离心泵的“汽蚀”现象，对泵的操作有何危害？应如何防止？ 答：“汽蚀”：由于泵的安装高度过高，使泵内入口处的压强等于或低于输送液体温度下的饱和蒸汽压时，液体气化，气泡形成，气泡到泵的高压区破裂，周围液体以较高速度冲击叶轮的现象，称为“汽蚀”现象。“汽蚀”发生时液体因冲击而产生噪音、振动、使流量减少，甚者无液体排出。为防止“汽蚀”现象发生；泵的实际安装高度应不咼于允许安装咼度。 2. 为什么安装离心泵时要控制其安装高度？ 答：①防止汽蚀；②保证离心泵吸液。 3. 在热传导中，管外绝热层材料包的越厚，热损失就越少，对否？为什么？ 答：这个结论是不正确的，这是保温层的热传导和保温层外表面的自然对流传热过程，保温层厚度增大时，导热热阻增大，但自然对流传热热阻下降，总热阻随保温层厚度 的变化存在一个最小值(临界半径r c), r c=X / a,当保温层半径小于临界半径时， 越厚总热阻越小，保温效果就越差。 化工原理(上)试卷二 一. 填空题 1. 边界层的定义是流速降至未受边壁影响流速的99%以内的区域。边界层按其中的流型可分为层流边界层和湍流边界层。 3. 离心泵用来输送常温的水，已知泵的性能为：Q = 0.05m3/s时，H= 20m ;管路特性为 Q= 0.05m3/s时，H e = 18m，则在该流量下，消耗在调节阀门上的扬程值为2m 4. 两厚度相同但导热系数不同的双层平壁稳定热传导过程，已知两层温度差△t t 2, 则通过两层传热量相等。 5. 对于通风机，习惯上将压头表示成单位体积气体所获得的能量，其国际制单位为N/卅, 所以风机的压头称为风压。 6. 在滤饼过滤中真正有效的过滤介质是不断增厚的滤饼，深层过滤中固体颗粒沉积于较厚的过滤介质内部。 7. 板框过滤机过滤面积为0.3m2,在表压150 kPa恒压下过滤某种悬浮液。5h后得滤液100用，过滤介质阻力可忽略。如过滤面积加倍其它情况不变可得滤液200 m3;若过滤5h 后再用8m与滤液性质相近的水洗涤滤饼，需洗涤时间3.2h (? w =8a w?);当表压加倍， 滤饼压缩指数为0.4时，5h后得滤液123用。(V2=K/A?=2k A P1-大?) 9. 用常压水蒸气冷凝来加热空气，空气平均温度为20r，则壁温约为100C。 二. 问答题 1. 如图，有一敞口高位槽，由管线与密闭的低位水|____|一— 槽相连接，在什么条件下，水由高位槽向低位槽流 动？为什么？答：当P a / p +gZ>P2/ p时，水向低位槽流动，此时 第五章蒸馏 1.已知含苯0.5（摩尔分率）的苯-甲苯混合液，若外压为99kPa，试求该溶液的饱和温度。苯和甲苯的饱和蒸汽压数据见例1-1附表。 t（℃）80.1 85 90 95 100 105 x 0.962 0.748 0.552 0.386 0.236 0.11 解：利用拉乌尔定律计算气液平衡数据 查例1-1附表可的得到不同温度下纯组分苯和甲苯的饱和蒸汽压P B*，P A*，由于总压 P = 99kPa，则由x = (P-P B*)/(P A*-P B*)可得出液相组成，这样就可以得到一组绘平衡t-x图数据。 以t = 80.1℃为例x =（99-40）/（101.33-40）= 0.962 同理得到其他温度下液相组成如下表 根据表中数据绘出饱和液体线即泡点线 由图可得出当x = 0.5时，相应的温度为92℃ 2.正戊烷（C5H12）和正己烷（C6H14）的饱和蒸汽压数据列于本题附表，试求P = 1 3.3kPa下该溶液的平衡数据。 温度C5H12223.1 233.0 244.0 251.0 260.6 275.1 291.7 309.3 K C6H14 248.2 259.1 276.9 279.0 289.0 304.8 322.8 341.9 饱和蒸汽压(kPa) 1.3 2.6 5.3 8.0 13.3 26.6 53.2 101.3 解：根据附表数据得出相同温度下C5H12（A）和C6H14（B）的饱和蒸汽压 以t = 248.2℃时为例，当t = 248.2℃时P B* = 1.3kPa 查得P A*= 6.843kPa 得到其他温度下A?B的饱和蒸汽压如下表 t(℃) 248 251 259.1 260.6 275.1 276.9 279 289 291.7 304.8 309.3 P A*(kPa) 6.843 8.00012.472 13.30026.600 29.484 33.42548.873 53.200 89.000101.300 P B*(kPa) 1.300 1.634 2.600 2.826 5.027 5.300 8.000 13.300 15.694 26.600 33.250 利用拉乌尔定律计算平衡数据 平衡液相组成以260.6℃时为例 当t= 260.6℃时x = (P-P B*)/(P A*-P B*) 一、填空选择题（25分，每空1分） 1、对一定操作条件下的填料吸收塔，如将填料层增高一些，则该塔的H OG 将_不变______，N OG 将__增大________ 。 2、在吸收塔的设计中，当气体流量、气相进出口组成和液相进口组成不变时，若 减小吸收剂用量，则传质推动力将___减少_______，设备费用将__增加_______。 3、某二元混合物，其中A 为易挥发组分。液相组成x A =0.4，相应的泡点为t 1；汽 相组成4.0=A y ，相应的露点为t 2。则t 1与t 2大小关系为??τι j06a10013 用不含溶质的吸收剂吸收某气体混合物中的可溶组分A，在操作条件下，相平衡关系为Y=mX。试证明：(L/V)min ＝mη，式中η为溶质A的吸收率。 j06a10103 一逆流操作的常压填料吸收塔，用清水吸收混合气中的溶质A，入塔气体中含A 1%(摩尔比)，经吸收后溶质A 被回收了80%，此时水的用量为最小用量的1.5倍，平衡线的斜率为1，气相总传质单元高度为1m，试求填料层所需高度。 j06a10104 在常压逆流操作的填料吸收塔中用清水吸收空气中某溶质A，进塔气体中溶质A的含量为8%（体积%），吸收率为98%，操作条件下的平衡关系为y=2.5x，取吸收剂用量为最小用量的1.2倍，试求： ①水溶液的出塔浓度； ②若气相总传质单元高度为0.6 m，现有一填料层高为6m的塔，问该塔是否合用？ 注：计算中可用摩尔分率代替摩尔比，用混合气体量代替惰性气体量，用溶液量代替溶剂量。 j06a10105 在20℃和760 mmHg，用清水逆流吸收空气混合气中的氨。混合气中氨的分压为10mmHg，经吸收后氨的分压下降到0.051 mmHg。混合气体的处理量为1020kg/h，其平均分子量为28.8，操作条件下的平衡关系为y=0.755x。 若吸收剂用量是最小用量的5 倍，求吸收剂的用量和气相总传质单元数。 j06a10106 在常压逆流操作的填料塔内，用纯溶剂S 吸收混合气体中的可溶组分A。入塔气体中A的摩尔分率为0.03，要求吸收率为95%。已知操作条件下的解吸因数为0.8，物系服从亨利定律，与入塔气体成平衡的液相浓度为0.03(摩尔分率)。试计算： ①操作液气比为最小液气比的倍数； ②出塔液体的浓度； ③完成上述分离任务所需的气相总传质单元数N OG。 j06a10107 某厂有一填料层高为3m 的吸收塔，用水洗去尾气中的公害组分A。测 得浓度数据如图，相平衡关系为y=1.15x。 试求：该操作条件下，气相总传质单元高度H OG为多少m ？ 参见附图：j06a107.t j06a10108 总压100kN/m2，30℃时用水吸收氨，已知k G=3.84?10-6kmol/[m2·s(kN/m2)]， k L=1.83?10-4kmol/[m2·s(kmol/m3)]，且知x=0.05时与之平衡的p*=6.7kN/m2。 求：k y、K x、K y。（液相总浓度C 按纯水计为55.6 kmol/m3） j06a10109 有一逆流填料吸收塔，塔径为0.5m，用纯溶剂吸收混合气中的溶质。入塔(惰性/混合？？)气体量为100kmol/h，，溶质浓度为0.01（摩尔分率），回收率要求达到90% ，液气比为1.5，平衡关系y=x。试求： ①液体出塔浓度； ②测得气相总体积传质系数K y a=0.10kmol/（m3·s），问该塔填料层高度为多少？ (提示：N OG=1/(1-S)ln[(1-S)(y1-m x1)/(y2-m x2)+S]) j06b10011 当系统服从亨利定律时，对同一温度和液相浓度，如果总压增大一倍则与之平衡的气相浓度（或分压）(A) y 增大一倍；(B) p增大一倍；(C) y减小一倍；(D) p减小一倍。 j06b10019 按图示流程画出平衡线与操作线示意图： 1. ⑴低浓度气体吸收 2. ⑴低浓度气体吸收 ⑵部分吸收剂循环⑵气相串联化工原理试题库答案解析((下册),总)
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