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华南理工大学化工原理下册复习试题四 (吸收、干燥、蒸馏、塔式气液传质设备) 11、( 4分) 板式塔内主要的非理想流动有 液沫夹带 、 气泡夹带 、
一、概念题（共45分）
1、( 2分) 对于难溶气体，吸收时属于 液膜 （液相阻力） 控制的吸收，强化吸收的手段是 增加液体流率 。
2、(2分) 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 相平衡（m） 常数表示，而操作线的斜率可用 L/G 表示。 3、（2分）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 减小 ，操作线将 靠近 平衡线。
4、( 3分) 对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统，当总压增加时，亨利系 数E 不变 ，相平衡常数m 减少 ，溶解度系数H 不变 （增加、减少、 不变）。
5、( 2分) 操作中，若提馏段上升蒸汽量V增加，而回流量和进料状态（Ｆ， xF，q）仍保持不变，则R_减少____， L/V_减少___。（增加、减少、不变）。 6、( 3分) 精馏塔设计中，回流比越_大___所需理论板数越少，操作能耗___大__ 。但随着回流比的逐渐增大，操作费和设备费的总和将呈现_先减小后增大______变化过程。 7、（2分）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、（2分）操作中的精馏塔，保持F，xF，q，D不变，若采用的回流比R< Rmin，则xD_B___，xWw__A__。
A变大， B变小， C不变， D不一定
9、( 2分) 板式塔对传质过程最有利的理想流动条件是 在总体上使两相呈逆流流动，在每一块塔板上两相呈均匀的错流接触 。
10、( 2分) 负 系统喷射状态操作有利， 正 系统泡沫状态操作有利。
气体沿塔板的不均匀流动 、 液体沿塔板的不均匀流动 。
12、(2分) 等板高度HETP是 分离效果相当于一块理论板的填料层高度 。
13、( 2分) 溶液结晶可通过 降温 、 浓缩 两种方法造成过饱和度。
14、(3分) 表示膜的分离透过特性的参数有 截留率 、 透过速率（通量） 、 截留物的分子量 等几种。
15、( 4分) 写出四种常用的吸附剂名称 活性炭 、沸石 、 硅胶 （硅藻土） 、 活性氧化铝 （吸附树脂） 。（任四种即可）
16、( 2分) 若维持不饱和空气的湿度H不变，提高空气的干球温度，则空气的湿球温度 变大 ，相对湿度 变小 。(变大,变小,不变,不确定)
17、( 2分) 已知在ｔ＝50℃、P＝1atm时， 空气中水蒸汽分压Pv ＝55.3mmHg，则该空气的湿含量H＝ 0.0488kg水汽/kg干气 ；相对湿度Φ＝ 59.78% 。（50℃时,水的饱和蒸汽压为92.51mmHg）
18、( 2分) 对于一定干球温度的空气， 当其湿球温度愈低时，其相对湿度：( D )。A. 愈高 B. 愈低 C. 不变 D. 不一定，尚与其它因素有关。
19、( 2分) 湿空气通过换热器预热时，该过程的经历为（ D ）
A. 等焓过程 B. 等相对湿度过程 C. 等容过程 D. 等湿度过程 二、（20分）在填料吸收塔内，用清水逆流吸收混合气体中的SO2，气体流量为200.9kmol/h，其中含SO2的摩尔分率为0.1，要求SO2的吸收率为95%，水的用量是最小用量的1.5倍。在操作条件下，系统平衡关系为y=2.7x，试求： （1）水用量；
（2）吸收液出塔浓度；
（3）当气相总体积传质系数为0.2kmol/（m3·s），塔截面积为0.5m2
时，所需填料层高度。
解：⑴（2分）y2= y1×(1-η)=0.1×（1-0.95）=0.005
精选
(3分)L??G?y1?y2minx??200.9?(0.1?0.005)?515.3kmol/h 1?x20.12.7?0（2分）实际用水量 L??1.5L?min?1.5?515.3?773kmol/h （2）（3分）x1?x2?(y1?y2)G?L??0?(0.1?0.005)?200.9773?0.0247 （3）平均推动力法
(1分）?y1?y1?mx1?0.1?2.7?0.0247?0.0333， ?y2?y2?mx2?0.005?0?0.005，
? ?y?y1??y20.0333?m?ln(?y?0.005?0.01491/?y2)ln(0.0333/0.005) （2分）?Ny1?y20.1?OG??y?0.005?6.38m0.0149G?200.9 （2分）HOG?A36000.5Ka??0.558m y0.2 （2分） h0?HOG?NOG?0.558?6.38?3.56m
吸收因数法
2分） 1mG?2.7A?L???200.9773?0.7024分）?N?11y?mx21OG1?1ln[(1?A)1y?]2?mx2AA?111?0.702ln[(1?0.702)?1?0.95?0.702]?6.37 G?200.9 （2分）HOG?A36000.5K??0.558mya0.2 （2分） h0?HOG?NOG?0.558?6.37?3.56m
三、（20分）有苯和甲苯混合物，含苯0.4（摩尔分数，下同），流量1000kmol/h，
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在一常压精馏塔内进行分离，要求塔顶馏出液中含苯0.9，苯的回收率不低于90%，
泡点进料，泡点回流，取回流比为最小回流比的1.5倍，已知相对挥发度α=2.5.试求：
（1）塔顶产品量D；塔底残液量W及组成xW； （2）回流比R及精馏段操作线方程；
（3）第二块理论板（从上往下数）上升蒸气的组成。
0.9D解：（1）（2分） 1000?0.4=90%
D=400kmol/h,W=600kmol/h 1000?0.4?400?0.9?600xW （2分）
x1000?0.4?400?0.9W?600?0.0667 q?1（2） （2分）
y?q?1x?xF qq?1（1分）q线方程：xF?0.4
??2.5（2分）平衡线方程：y??x1?(??1)x
y?2.5x1?1.5x（2分）联立求得：xe?0.4,ye?0.625
0.9?0.625（2分）
RD?yemin?xy??1.222e?xe0.625?0.4
R?1.5Rmin?1.8333（2分）精馏段操作线：y?RR?1x?xDR?1?0.647x?0.317 （3）（1分）y1?xD?0.9
精选
（1分）（2分）（（学 号 姓 名 所在班级
密 注意
四、三二试、、一卷考姓、印生名密刷在、封不答学线清题号内楚前、不，应班准可先级答举将手姓不题向名许。 监、涂考学改教号，封师和否询班则问级试。填卷写无 在效在。 指定的方框内。 .
0.9?2.5x1（2分）由平衡线方程可得：
1?1.5x1 x1?0.7826（2分）由精馏段操作线：y2?0.647x1?0.317?0.8234
四、（15分）将含水量为0.22kg水/kg干料的某湿物料，均匀地平铺在正方形平盘中，一定状态的空气以某一流速在物料表面掠过。在该条件下，物料的平衡含水量为0.0101kg水/kg干料，临界含水量为0.064kg水/kg干料，干燥进行4h时物料的含水量为0.087kg水/kg干料。假定降速阶段的干燥速率与物料的自由含水量呈线性关系，试求：将物料干燥至含水量为0.0204kg水/kg干料时所需的总干燥时间。
解： （1分）∵ X3=0.087>XC=0.064
（2分）由 ?C1＝GA?X1?X3N A（2分）得
GCAN??14X?0.087?30.1 A1?X30.220?
∴ 干燥过程分恒速阶段和降速阶段两部分
（4分）∴?GC恒＝A?X1?XCN?30.1?(0.220?0.064)?4.70h A(4分)
G???C(XC?X)XC?X0.064?0.0101降?A?NlnX??30.1?(0.064?0.0101)?ln?2.68h恒2?X0.0204?0.0101（2分）???恒＋?降＝＝7.38h
精选
华南理工大学化工原理下册复习试题4
