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1中南大学考试试卷（A）
2013 -- 2014 学年 1 学期 时间110分钟
化工原理 课程 40 学时 学分 考试形式： 闭 卷
专业年级：化工、制药、应化11级总分100分，占总评成绩 70 %
一、选择填空题(共40分)
1、（5分）
①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，设备费用将＿＿＿＿。 ②当温度增高时，溶质在气相中的分子扩散系数将＿＿＿＿，在液相中的分子扩散系数将 ＿＿＿＿。 ③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HOG将＿＿＿＿＿， NOG将＿＿＿＿＿(增加，减少，不变)。 答文
①减少；靠近；增加 (3分) ②增加；增加 (1分) ③不变；增加 (1分) 2、（1分）正常操作下的逆流吸收塔，若因某种原因使液体量减少以至液气比小于原定的最小液气比时，下列哪些情况将发生？ C （A）出塔液体浓度增加，回收率增加 （B）出塔气体浓度增加，但出塔液体浓度不变 （C）出塔气体浓度与出塔液体浓度均增加 （D）在塔下部将发生解吸现象
3、（3分）若维持操作中精馏塔的Ｆ、ｘf、ｑ，Ｄ不变，而减少塔釜蒸发量Ｖ。 则：ｘD＿＿＿＿，ｘw＿＿＿＿，Ｌ／Ｖ＿＿＿＿。 （变大，变小，不变，不确定） 答文：变小，变大，变小。
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4、（6分）根据下图所示的双塔吸收流程，在下方示意绘出与其相应的操作线（OE为平衡线），并用图中所示浓度符号标明各操作线端点坐标。(将示意图绘于答题纸再作答或将原图剪贴于答题纸上作答均可)
Y1a
X O O 组合1 组合2
X Y E Y1a 组合2 组合1 X1a Y1b X1b X1a X1b Y1b X2a a Y2a Y2b b X2b X2a a Y2a Y2b b X2b Y E
组合1 组合2
5、（1分）进行萃取操作时应使：（ ） C
A 分配系数大于1 B 分配系数小于1 C 选择性系数大于1 D 选择性系数小于1
6．（1分）萃取剂加入量应使原料和萃取剂的和点M位于（ ）。 C 2
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A 溶解度曲线之上方区 B 溶解度曲线上 C 溶解度曲线之下方区 D 座标线上
7．（1分）萃取是利用各组分间的（ ）差异来分离液体混合物的。 C
A 挥发度 B 离散度 C 溶解度 D 密度
8．（3分）某液体组成为xA = 、xB = ，若在其中加入与原料液等量的萃取剂S，写出混合后的组成：xA =（ ）、xB =（ ）、 xS =（ ）。
B
B A
A
F? ? M 9、（3分）在B-S部分互溶的萃取操作中，若萃取相中含溶质A为85kg，稀释剂B为15kg，溶剂S为100kg，则萃取相中yA/yB =（ ）。
10、填空（6分） ①以空气作为湿物料的干燥介质当所用空气的相对温度较大时，湿物
料的平衡水份相应＿＿＿＿，自由水份相应＿＿＿＿。 ②常压下，空气中水汽分压为２０mmHg时，其湿度Ｈ＝＿＿＿＿＿。 ③物料干燥时的临界水份是指＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；它比物 料的结合水份＿＿＿＿。 答文
较大 较小 ０．０１６８ 由恒速干燥转到降速阶段的临界点时，物料中的含水率; 大
11、 （6分）
① 物料的平衡水份一定是( ) (Ａ)．非结合水份 (Ｂ)．自由水份 (Ｃ)．结合水份 (Ｄ)．临界水份 ② 空气温度为ｔo，湿度为Ｈo，相对湿度为φo的湿空气，经一间接蒸汽加热的预热 3
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器后，空气的温度为ｔ1，湿度为Ｈ1，相对湿度为φ1，则( ) (Ａ)．Ｈ1 ＞Ｈ0 (Ｂ)．φ0 ＞φ1 (Ｃ)．Ｈ1 ＜Ｈ0 (Ｄ)．φ0 ＜φ1 ③ 在恒定干燥条件下，将含水20％的湿物料进行干燥，开始时干燥速率恒定，当干燥至含水量为５％时，干燥速率开始下降，再继续干燥至物料恒重，并测得此时物料含水量为 ０．０５％，则物料的临界含水量为( ) (Ａ)．５％ (Ｂ)．２０％ (Ｃ)．０．０５％ (Ｄ)．４．５５％ ④ 空气的干球温度为ｔ，湿球温度为ｔw ，露点为ｔd ，当空气的相对湿度 φ＝９８％时，则( ) (Ａ)．ｔ＝ｔw ＝ｔd (Ｂ)．ｔ＞ｔw ＞ｔd
(Ｃ)．ｔ＜ｔw ＜ｔd (Ｄ)．ｔ＞ｔw ＝ｔd 答文
Ｃ Ｂ Ａ Ｂ 12、填空 （4分）
① 板式塔的类型有：＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿等（至少列举三种）。 ② 筛板塔设计中，板间距ＨT设计偏大优点是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿； 缺点是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 答文
① 泡罩塔、浮阀塔、筛板塔 ② 液沫夹带少，不易造成降液管液泛； 增加全塔高度。
二、计算题（15分）
某精馏塔用于分离苯－甲苯混合液，泡点进料，进料量30kmol/h，进料中苯的摩尔分 率为 ，塔顶、底产品中苯的摩尔分率分别为和，采用回流比为最小回流比的 倍，操作条件下可取系统的平均相对挥发度α=。 (1)求塔顶、底的产品量； (2)若塔顶设全凝器，各塔板可视为理论板，求离开第二块板的蒸汽和液体组成。 答文
解：F=D+W FｘF＝ＤｘD＋Ｗｘw
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30=D+W 30×=D×+W× D=h W=h xe=xF=, ｙe=αｘe／[1+(α-1)ｘe]=×[1+×]= Rmin=（ｘD－ｙe）／（ｙe－ｘe）＝
R=×= y=[R/(R+1)]x+ｘD／（R+1)=[+1)]x++1)=+
ｙ1＝ｘD＝ ｘ1＝ｙ1／[α－y1(α－1）]=[ ｙ2＝+=×+= ｘ2＝[
三、计算题（15分）
采用常压干燥器干燥湿物料。每小时处理湿物料１０００ｋｇ，干燥操作使物料的 湿基含量由４０％减至５％，干燥介质是湿空气，初温为２０℃，湿度Ｈo＝０．００９ ｋｇ水／ｋｇ绝干空气，经预热器加热至１２０℃后进入干燥器中，离开干燥器时废气 温度为４０℃，若在干燥器中空气状态沿等Ｉ线变化。试求： （１）水分蒸发量Ｗ ｋｇ／ｓ； （２）绝干空气消耗量Ｌ ｋｇ绝干气／ｓ； （３）干燥收率为９５％时产品量 ｋｇ／ｓ； （４）如鼓风机装在新鲜空气进口处，风机的风量应为多少ｍ／ｓ？ 答文
（１）Ｗ＝Ｇc（ｘ1－ｘ2） ｘ1＝０．４／（１－０．４）＝０．６６７ ｘ2＝０．０５／（１－０．０５）＝０．０５２６ Ｇc＝１０００（１－０．４）＝６００ ｋｇ绝干料／ｈ ∴Ｗ＝６００（０．６６７－０．０５２６） ＝３６８．６４ ｋｇ／ｈ＝０．１０２４ ｋｇ／ｓ （２）Ｌ＝Ｗ（Ｈ2－Ｈ1） Ｈ1＝Ｈo＝０．００９ ｋｇ水／ｋｇ绝干气 ｔ1＝１２０℃，ｔ2＝２０℃ Ｈ2未知，可通过Ｉ1＝Ｉ2求算 Ｉ1＝+Ｈ1)ｔ1+2490Ｈ1＝ｔ1+ｔ1+2490)Ｈ1 5
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中南大学化工原理下册试卷及答案
