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重庆大学 化工原理 课程试卷
名
为 ，如吸收气体总压增加一倍，该吸收过程以气相摩尔分数差表示的吸收推动力为 。
3. 用水吸收混合气中的氨，操作条件下的气液平衡关系为y=1.2x。已知 ky
2012 ~2013 学年 第 2 学期
开课学院： 化学化工 课程号： 22036130 考 试日期： 2013.06.25
= 5×10
-4
kmol/(s.m2)， kx=5×10-3 kmol/(s.m2) ，并在塔的某一截面上
命题人：董立春 测得气相摩尔分率y=0.050，液相摩尔分率x=0.012。则气液界面上气相姓 密 弊号学作 绝 拒 、 纪 考 肃 严 级、年信 守 实封 诚 、 争 竞 平班、公业专 线 院学考试方式：
考试时间： 120 分题 号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总 分 得 分 注：1.大标题用四号宋体、小标题及正文推荐用小四号宋体；2.按A4纸缩小打印 一．填空题 （20分）
1. 如图乙醇-水二元混合物的x-y图，要用精馏方法将乙醇和水分离，NT = ∞，则当进料乙醇的摩尔浓度为xF = 0.9时，塔底产品是 。
图1.1附图
2. 某混合气与溶液接触，已知该物系的平衡方程为ye=1.2x，当溶液中溶质含量为0.04 (摩尔分率，下同)，气相中溶质含量为0.04，该过程
的浓度为 ,气相阻力的比例为 。
4. 如附图1.2，两股原料预热至汽液混合物（汽体分率为0.5），从精馏塔的不同部位加入，如塔顶产品量D = 50 kmol/h，回流比R = 2，F1 = 80kmol/h，F2 = 40kmol/h， 则精馏底部的气体流量V’’= ，液体流量L’’= 。
FVV’LDF12V’’L’L’’W
附图1.2
5. 精馏塔设备及回流比不变时，若进料组成xF下降，塔顶馏出液组成xD将下降，塔釜组成 ，如要维持原来馏出液组成不变，可采取 的方法。
6. 超临界萃取是利用超临界流体的 和 的优点。
7. 某三元混合液组成为xA = 0.3, xB = 0.4, xS = 0.3。试在所附的三角相图(如附图1.3) 中以符号 “” 标出该点的位置。
组题人： 审题人：谭世语 命题时间： 2013.06.16 教务处制
图1.3附图
8. 某蒸发器用以增浓50% (质量)的NaOH水溶液，加热用饱和温度为160ºC
的饱和蒸汽，已知常压下50%的NaOH水溶液的沸点为140ºC，当冷凝器真空度为53kPa（此温度下，纯水的饱和温度为80ºC）。如忽略液面高度且杜林规则适用，则传热温度差为 。
9. 适宜高粘度、易结晶、结垢的浓溶液的蒸发器类型为 。 10. 在两种液体的相对挥发度α, 进料物料浓度xF，塔顶浓度xD，塔底浓度
xW，进料热状态中，对分离理想物系的最小回流比没有影响的是 。
11. 已知在温度120ºC、1atm时空气中水蒸气分压pw = 55.3 mmHg，则该
空气的湿含量 H = ；相对湿度φ = 。(120ºC时，水的饱和蒸汽压为198.48kPa)
12. 已知物料的临界自由含水量为0.2kg水/kg绝干物料，空气的干球温度为t，湿球温度为tW，露点为td。现将该物料自初始自由含水量X1=0.45kg水/kg绝干物料，干燥至自由含水量X2=0.1kg水/kg绝干物料，则干燥物料表面温度tm 。( tm>tw; tm=t; tm=td; tm=tw)
13. 某精馏塔在操作时，加料状态由原来的饱和液体进料改为混合物进料，
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且保持塔顶冷却器负荷、D、F、XF不变，则此时XD ，提馏段气相负荷V’ 。（增大、减小、不变）。 二．问答题 (24分)
1. 简述吸收传质过程的有效膜理论，列出其要点。
2. 简述两组分精馏操作中的恒摩尔流假设，及其适用的条件。 3. 简述精馏过程的理论板概念及其用途。
4. 简述以芬斯克方程和吉利兰关联图简洁计算理论板数的过程。 5. 简述什么是萃取精馏和恒沸精馏。
6. 简述膜分离过程的浓差极化现象并推导公式说明此现象与那些因素有关。
7. 请图示表示出什么是结合水、非结合水、平衡水、自由水和临界含水量，并简单解释什么是平衡水和临界含水量。
8. 简述间歇干燥过程 (包括不同干燥阶段、物料表面温度及其所含水分变化)。 三．计算题 （56分）
1. (20分). 在连续操作的精馏塔中分离苯-甲苯溶液。塔釜间接蒸汽加热，塔顶全凝器泡点回流。xF = 0.35, F = 300 kmol/h, 以饱和蒸气进入塔中部，D = 100 kmol/h, 相对挥发度 α = 2.5, 精馏段操作线方程为 y = 0.8x + 0.19, 求：(1) 操作回流比和塔底产品组成；(2) 提馏段操作线方程；(3) 塔底第一块理论板的汽相组成；(4) 操作回流比是最小回流比的倍数；(5) 若塔顶第1块实际板下降液体中含苯0.90, 求该板以气相组成表示的板效率Emv；
2．(14分). 某吸收塔填料层高4.5m, 用清水洗手尾气中的有害组分A。在此
情况下，测得的浓度如图所示。已知平衡关系y = 1.5x。求 (1) 气相总传质单元数NOG和气相传质单元高度HOG；(2) 操作液气比为最小液气比的多少倍？(3) 由于法定排放浓度要求的提高，需降低气体出口浓度，所以改用更加高效的填料使气相传质单元高度HOG将为原来的80%， 而填料层高度不变且保持原来的液气比，问此时气体出口浓度 (建议使用吸收因数法)，此时组分A的回收率是什么? N11y1mx21OG11/Aln1Ay1/AmG2mx2ALy2= 0.004x2= 0y1= 0.02x1= 0.008
题2 附图
3. (12分) 用常压干燥器干燥某种湿物料，新鲜空气的温度20℃，湿度0.007kg/kg的干气，预热至127℃后送入干燥器，离开干燥器的废气温度为82℃，湿物料的流量为1.58kg/s,进出干燥器的湿物料的含水量分别为5％和0.5％（均为湿基）。若干燥过程可视为等焓干燥过程。试求：(1) 查图求新鲜空气及预热后空气的相对湿度、露点、湿球温度；(2) 计算绝干空气消耗量；(3) 计算预热器的热负荷；(4) 若干燥器内未补充加热，热损失也可忽略，试求干燥过程的热效率。
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图3.3 附图
