化工原理试题库答案解析((下册),总)
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12021 -- 2021 学年 1 学期时间110分钟化工原理课程 40 学时 2.5 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 %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,假设减少吸收剂用量,那么传质推动力将_减少_,操作线将_靠近_平衡线,设备费用将_增加_。
②当温度增高时,溶质在气相中的分子扩散系数将_增加_,在液相中的分子扩散系数将_增加_。
③对一定操作条件下的填料吸收塔,如将塔料层增高一些,那么塔的HOG将_不变_,NOG将_增加_(增加,减少,不变)。
2、〔1分〕正常操作下的逆流吸收塔,假设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,以下哪些情况将发生?〔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〕假设维持操作中精馏塔的F、xf、q,D不变,而减少塔釜蒸发量V。
那么:xD_变小_,xw_变大_,L/V_变小_。
〔变大,变小,不变,不确定〕4、〔6分〕根据以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)组合1 组合2组合1 组合2组合1 组合25、〔1分〕进行萃取操作时应使:〔〕A 分配系数大于1B 分配系数小于1C 选择性系数大于1D 选择性系数小于16.〔1分〕萃取剂参加量应使原料和萃取剂的和点M位于〔〕。
Y2bY2aa bY1aX2bX1bX1aX2aY1bXYOEXYOEX1bY2bY2aa bY1aX2bX1aX2aY1bA 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〔 〕差异来别离液体混合物的。
A 卷一、单项选择题(每小题2分,共12分)1、在)(*L G G A p p K N -=中,*L p 代表的是( C )。
A 、界面处被吸收组分的分压力;B 、气相主体中被吸收组分的分压力;C 、与液相主体浓度相平衡的气相分压力。
2、 吸收操作的作用是分离( A ) 。
A 、气体混合物;B 、液体均相混合物;C 、气液混合物。
3、全回流时,y 一x 图上精馏段和提馏段两操作线的位置( B )。
A 、在对角线与平衡线之间;B 、与对角线重合;C 、在对角线之下。
4、精馏塔中由塔顶向下的第n-1,n ,n+1层塔板上的液相组成(摩尔分率)关系为( C )A 、x n+1 > x n > x n-1 ;B 、x n+1 = x n = x n-1 ;C 、x n+1 < x n < x n-1 。
5、对于不饱和的湿空气,其露点( C )湿球温度。
A 、大于;B 、等于;C 、小于。
6、恒速干燥阶段,物料表面的温度等于( A )。
A 、湿空气的湿球温度;B 、湿空气的干球温度;C 、湿空气的露点温度。
二、判断题(每小题2分,共12分)1、低浓度逆流吸收操作中,当吸收剂温度降低而其他条件不变时,相平衡常数m 变小。
( √ )2、吸收操作的最小液气比指的是使操作线上某一点与平衡线相遇的液气比。
( √ )3、当精馏操作的回流比减少至最小回流比时,所需理论板数为最小。
( × )4、精馏操作中过冷液体进料将使提馏段的汽流量和液流量都大于精馏段。
( √ )5、某种湿空气的温度t 越高,湿空气的相对湿度φ越低。
( √ )6、在气流干燥过程,热空气的焓值必定减小。
( × )三、简答题(每小题4分,共16分) 1、作示意图解释:吸收操作时,操作线愈靠近平衡线,是愈小。
答:如图所示:操作线为AB ,平衡线为OE 。
在操作线上任取一点P ,从图上可知PQ 、PR 动力y -y ×和x ×-x 。
蒸馏是分离的答案:的一种方法,其分离依据是混合物中各组分,分离的条件是。
均相液体混合物挥发性差异某连续精馏塔中,若精馏段操作线方程的截距等于零,则回流比等于 ,馏出液流量等于 ,操作线方程为 答案: m对于饱和蒸汽进料,则有L ( ) L ,V () V 。
A 等于B 小于C 大于D 不确定答案: AB★习题:精馏塔中由塔顶向下的第n-1,n ,n+1 层塔板,其气相组成关系为()A y n+1>y n >y n-1B y n+1=y n =y n-1C y n+1 <y n <y n-1 D不确定答案: C★习题:若总吸收系数和分吸收系数间的关系可表示为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。
答案:液膜阻力H/KG★习题在吸收过程中,由于吸收质不断进入液相,所以混合气体量由塔底至塔顶____________________ 。
在计算塔径时一般应以 _________________ 的气量为依据。
答案:逐渐减少塔底★习题求传质单元数时,对于低浓度气体吸收,当平衡线为直线可用__________________ 法, 当平衡线为弯曲程度不大的曲线时可用法,当平衡线为任意形状曲线时可用法。
答案:解析法梯形图解图解积分★习题有利于吸收操作的条件() )(A)温度下降,总压上升(B)温度上升,总压下降(C)温度、总压均下降(D)温度、总压均上升绝干气。
在一定的温度和总压强下,以湿空气做干燥介质,当所用空气的湿度减少时,则湿物料的平衡水分相应 _______________ ,其自由水分相应 _______________________ 。
恒定的干燥条件是指空气 __________________ , __________________ , ____________________ 均不变的过程。
化工原理(天津大学第二版)下册部分答案第8章2. 在温度为25 ℃及总压为101.3 kPa 的条件下,使含二氧化碳为3.0%(体积分数)的混合空气与含二氧化碳为350 g/m 3的水溶液接触。
试判断二氧化碳的传递方向,并计算以二氧化碳的分压表示的总传质推动力。
已知操作条件下,亨利系数51066.1⨯=E kPa ,水溶液的密度为997.8 kg/m 3。
解:水溶液中CO 2的浓度为33350/1000kmol/m 0.008kmol/m 44c == 对于稀水溶液,总浓度为 3t 997.8kmol/m 55.4318c ==kmol/m 3 水溶液中CO 2的摩尔分数为4t 0.008 1.4431055.43c x c -===⨯ 由 54* 1.6610 1.44310kPa 23.954p Ex -==⨯⨯⨯=kPa气相中CO 2的分压为t 101.30.03kPa 3.039p p y ==⨯=kPa < *p故CO 2必由液相传递到气相,进行解吸。
以CO 2的分压表示的总传质推动力为*(23.954 3.039)kPa 20.915p p p ∆=-=-=kPa3. 在总压为110.5 kPa 的条件下,采用填料塔用清水逆流吸收混于空气中的氨气。
测得在塔的某一截面上,氨的气、液相组成分别为0.032y =、31.06koml/m c =。
气膜吸收系数k G =5.2×10-6 kmol/(m 2·s ·kPa),液膜吸收系数k L =1.55×10-4 m/s 。
假设操作条件下平衡关系服从亨利定律,溶解度系数H =0.725 kmol/(m 3·kPa)。
(1)试计算以p ∆、c ∆表示的总推动力和相应的总吸收系数;(2)试分析该过程的控制因素。
解:(1) 以气相分压差表示的总推动力为t 1.06*(110.50.032)kPa 2.0740.725c p p p p y H ∆=-=-=⨯-=kPa 其对应的总吸收系数为246G L G 11111()(m s kPa)/kmol 0.725 1.5510 5.210K Hk k --=+=+⋅⋅⨯⨯⨯ 35252(8.89910 1.92310)(m s Pa)/kmol 2.01210(m s Pa)/kmol =⨯+⨯⋅⋅=⨯⋅⋅6G 1097.4-⨯=K kmol/(m 2·s ·kPa)以液相组成差表示的总推动力为33*(110.50.0320.725 1.06)kmol/m 1.504kmol/m c c c pH c ∆=-=-=⨯⨯-=其对应的总吸收系数为m/s 10855.6m/s 102.5725.01055.11111664G L L ---⨯=⨯+⨯=+=k H k K(2)吸收过程的控制因素气膜阻力占总阻力的百分数为%58.95%100102.51097.4/1/166G G G G =⨯⨯⨯==--k K K k 气膜阻力占总阻力的绝大部分,故该吸收过程为气膜控制。
化工原理下考试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 化工生产中,下列哪种物质不属于催化剂?A. 铁粉B. 铂C. 硫酸D. 氢氧化钠答案:D2. 在连续搅拌釜式反应器中,下列哪种操作条件有利于提高反应速率?A. 增加反应物浓度B. 提高反应温度C. 减少催化剂用量D. 降低搅拌速度答案:A3. 化工过程中,下列哪种设备主要用于分离液体和固体?A. 离心机B. 过滤器C. 蒸发器D. 蒸馏塔答案:B4. 在化工生产中,下列哪种情况下,反应器的容积效率最高?A. 反应速率很慢B. 反应速率很快C. 反应物浓度很低D. 反应物浓度很高答案:B5. 化工原理中,下列哪种操作不属于单元操作?A. 混合B. 过滤C. 蒸馏D. 化学反应答案:D二、填空题(每题2分,共10分)1. 在化工生产中,______是衡量流体流动阻力大小的重要参数。
答案:雷诺数2. 化工原理中,______是指在单位时间内通过单位面积的流体质量。
答案:质量传递系数3. 化工设备中,______是利用离心力实现固液分离的设备。
答案:离心机4. 在化工生产中,______是指在一定条件下,反应物完全转化为产物时所能达到的最高转化率。
答案:化学平衡5. 化工原理中,______是指流体流动时,流体内部各层之间没有相对运动的理想流动状态。
答案:层流三、简答题(每题5分,共20分)1. 简述化工原理中传热的基本方式有哪些?答案:化工原理中传热的基本方式包括导热、对流和辐射。
2. 什么是化工过程中的物料平衡?请举例说明。
答案:化工过程中的物料平衡是指在没有物料损失或增加的封闭系统中,进入系统的物料量等于离开系统的物料量。
例如,在连续搅拌釜式反应器中,反应物的输入量等于产物的输出量加上反应器内物料的积累量。
3. 描述化工原理中常见的几种蒸馏方法,并简要说明其特点。
答案:常见的蒸馏方法包括简单蒸馏、分馏、真空蒸馏和分子蒸馏。
简单蒸馏适用于沸点差异较大的混合物;分馏适用于沸点相近的混合物,通过多次部分冷凝实现分离;真空蒸馏适用于高沸点物质的分离;分子蒸馏则利用分子在不同温度下的蒸发速率差异进行分离。
化工原理试题库及答案下册一、选择题1. 在化工生产中,下列哪项不是传热的主要方式?A. 热传导B. 热对流C. 热辐射D. 热交换答案:D2. 根据牛顿冷却定律,冷却速率与温差的什么成正比?A. 一次方B. 二次方C. 三次方D. 四次方答案:A3. 在非理想溶液中,下列哪项不是影响相平衡的因素?A. 温度B. 压力C. 溶质浓度D. 溶剂质量答案:D二、填空题4. 根据菲克扩散定律,扩散通量与_______的梯度成正比。
答案:浓度5. 在填料塔中,气液两相接触面积的增大是通过使用_______来实现的。
答案:填料6. 化工生产中,塔设备的作用不包括_______。
答案:加热反应物三、简答题7. 简述板式塔与填料塔在工业应用中各自的优缺点。
答案:板式塔的优点包括结构紧凑、处理量大、操作弹性大等,缺点是造价高、安装复杂。
填料塔的优点是造价低、安装方便、适用于处理腐蚀性介质,缺点是压降大、操作弹性相对较小。
8. 描述精馏塔中回流比的重要性及其对塔性能的影响。
答案:回流比是精馏塔操作中的一个重要参数,它影响着塔内传质效率和塔的能耗。
适宜的回流比可以提高分离效率,减少能耗,但过高或过低的回流比都会导致塔性能下降。
四、计算题9. 某连续精馏塔处理100 kmol/h的原料,原料中A组分的摩尔分数为0.05。
塔顶产品中A组分的摩尔分数为0.95,塔底产品中A组分的摩尔分数为0.01。
若回流比为3,求塔顶产品和塔底产品的流量。
答案:根据物料平衡和简化的塔板理论,可以计算出塔顶产品流量为35 kmol/h,塔底产品流量为65 kmol/h。
10. 一个理想气体在绝热条件下膨胀,初始压强为p1 = 2 MPa,初始体积为V1 = 0.1 m³,最终体积为V2 = 0.3 m³。
假设气体的初始温度为T1 = 500 K,求最终的温度T2。
答案:根据理想气体状态方程和绝热过程方程,可以计算出最终的温度T2为333.33 K。
精馏练习一.选择题1.蒸馏是利用各组分()不同的特性实现分离的目的。
CA 溶解度;B 等规度;C 挥发度;D 调和度。
2.在二元混合液中,沸点低的组分称为()组分。
CA 可挥发;B 不挥发;C 易挥发;D 难挥发。
3.()是保证精馏过程连续稳定操作的必不可少的条件之一。
AA 液相回流;B 进料;C 侧线抽出;D 产品提纯。
4.在()中溶液部分气化而产生上升蒸气,是精馏得以连续稳定操作的一个必不可少条件。
CA 冷凝器;B 蒸发器;C 再沸器;D 换热器。
5.再沸器的作用是提供一定量的()流。
DA 上升物料;B 上升组分;C 上升产品;D 上升蒸气。
6.冷凝器的作用是提供()产品及保证有适宜的液相回流。
BA 塔顶气相;B 塔顶液相;C 塔底气相;D 塔底液相。
7.冷凝器的作用是提供塔顶液相产品及保证有适宜的()回流。
BA 气相;B 液相;C 固相;D 混合相。
8.在精馏塔中,原料液进入的那层板称为()。
CA 浮阀板;B 喷射板;C 加料板;D 分离板。
9.在精馏塔中,加料板以下的塔段(包括加料板)称为( )。
BA 精馏段;B 提馏段;C 进料段;D 混合段。
10.某二元混合物,进料量为100 kmol/h ,x F = 0.6,要求塔顶x D 不小于0.9,则塔顶最大产量为( )。
BA 60 kmol/h ;B 66.7 kmol/h ;C 90 kmol/h ;D 100 kmol/h 。
11.精馏分离某二元混合物,规定分离要求为D x 、w x 。
如进料分别为1F x 、2F x 时,其相应的最小回流比分别为1min R 、2min R 。
当21F F x x >时,则 ( )。
AA .2min 1min R R <;B .2min 1min R R =;C .2min 1min R R >;D .min R 的大小无法确定12. 精馏的操作线为直线,主要是因为( )。
DA .理论板假定; C. 理想物系; B . 塔顶泡点回流; D. 恒摩尔流假定13. 某二元理想物系,其中A 为易挥发组分。
…………….……密………………………………………封………………..…………………线..………..………………. ………..……2007~2008学年 第 2学期《化工原理∙下册》课程考试试卷参考答案及评分标准(A 卷)注意:1、本试卷共 6页;2、考试时间120 分钟一、填空、判断与选择题(40分)1(2 分)某一操作中吸收塔,若吸收剂的温度突然升高,则 C 说法不正确。
A .Y 1,X 2 不变;B .Y 2 增大,X 2 不变;C .Y 2 增大,X 1 不变;D .Y 1 不变,X 1 减小。
2(4 分)在某吸收系统中,已知 k y =3.8×10 -4 kmol/m 2 ∙s ,k x =1.25×10 -2 kmol/m 2∙s ,平衡关系 y =x , 则 K y = 3.69×10 -4 kmol/(m 2 · s) , 此气体是 易溶 气体, 此过程属于 气膜 控制,欲强化此过程应 增加总压和增大气流速度 。
3(6 分)如附图1 所示,在密闭容器内存在某种低浓度水溶液,容 器内压强为 p 0,溶液温度为 t ,溶质含量为c (x ),试问: (1)若将 N 2 压入容器,则 E 不变 ,H 不变 ,m 变小 ,p e不变 ;(2)若溶液温度 t 下降,则 E 变小 ,H 变小 ,m 变小 ,p e 变小 ;(3)注入溶质 A ,则 E 不变 ,H 不变 ,m 不变 ,p e 变大 。
4(4 分)某吸收塔中,物系的平衡线方程为 x y 0 . 2 = ,操作线方程为 001 . 0 5 . 3 + = x y ,当 06 . 0 1 = y , 002 . 0 2 = y 时, = 1 x 1.686×10 -2 , = 2 x 2.857×10 -4 , = V L / 3.5 , 气相传质单元数 = OG N 6.79 。
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.3.0B.2.0C.1.0D.4.02. 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/hB.66.7Kmol/hC.90.4Kmol/hD.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___。
化工原理下册复习题答案一、选择题1. 化工生产中,下列哪种设备通常用于实现气液相的分离?A. 换热器B. 反应器C. 蒸馏塔D. 蒸发器答案:C2. 在连续操作的化工过程中,以下哪个参数是恒定的?A. 反应物的浓度B. 温度C. 压力D. 流量答案:B3. 根据传质原理,以下哪种情况下传质速率会增大?A. 降低温度B. 增加浓度梯度C. 减小扩散面积D. 降低扩散系数答案:B二、填空题1. 在化工生产中,_______是用于控制化学反应速率和选择性的关键设备。
答案:反应器2. 根据传热的基本方式,化工设备中的热交换主要通过_______、_______和辐射三种方式进行。
答案:导热、对流3. 蒸馏操作中,_______是控制馏出物组成的关键因素。
答案:回流比三、简答题1. 简述蒸馏塔的工作原理。
答案:蒸馏塔是一种用于分离液体混合物的设备,其工作原理基于混合物中各组分的沸点差异。
在蒸馏塔中,混合物被加热至部分蒸发,轻组分随蒸汽上升,而重组分留在塔底。
上升的蒸汽在塔顶冷凝后,通过回流管返回塔内,与上升的蒸汽形成逆流,从而实现组分的分离。
2. 描述传热过程中的三种基本方式,并简述它们的特点。
答案:传热的三种基本方式包括导热、对流和辐射。
导热是指热量通过物体内部分子振动和自由电子运动传递的过程,通常发生在固体中。
对流是指流体中温度不同的各部分之间的热量交换,常见于气体和液体中。
辐射是指热量以电磁波的形式在空间中传递,不需要介质,可以在真空中进行。
四、计算题1. 某化工反应器中,反应物A的初始浓度为1.0 mol/L,反应速率常数k=0.05 min^-1,若反应为一级反应,求10分钟后反应物A的浓度。
答案:首先,一级反应的速率方程为 -d[A]/dt = k[A]。
对时间积分得到[A] = [A]₀e^(-kt)。
将给定的数值代入公式,[A] = 1.0e^(-0.05*10) mol/L。
五、论述题1. 论述化工生产中的节能减排措施及其重要性。
化工原理试题库下册及答案一、选择题1. 在化工生产中,传热过程主要通过哪种方式进行?A. 对流B. 辐射C. 传导D. 蒸发答案:C2. 下列哪项不是影响液体流动阻力的因素?A. 管道长度B. 管道直径C. 流体密度D. 流体粘度答案:C3. 在化工分离过程中,蒸馏操作主要用于分离哪些混合物?A. 固体与固体B. 液体与液体C. 气体与气体D. 液体与固体答案:B二、填空题4. 化工生产中,_______ 是指在单位时间内通过单位面积的热量。
答案:热通量5. 理想气体状态方程为 \( PV = nRT \),其中 \( P \) 代表_______,\( V \) 代表_______,\( n \) 代表_______,\( R \) 代表_______,\( T \) 代表_______。
答案:压强;体积;摩尔数;气体常数;温度6. 渗透蒸发是一种利用_______ 的分离技术,常用于分离_______。
答案:半透膜;液体混合物三、简答题7. 简述板式塔与填料塔在工业应用中的主要区别。
答案:板式塔和填料塔是两种常见的气液传质设备。
板式塔由一系列平行的塔板组成,每块塔板上有开孔或堰,液体通过这些开口或堰流到下一块塔板上,而气体则通过塔板上升。
板式塔的优点是传质效率高,处理量大,但结构复杂,造价高。
填料塔则由各种形状的填料(如环形、鞍形、波纹形等)组成,气体和液体在填料的空隙中进行传质。
填料塔的优点是结构简单,造价低,适用于处理腐蚀性或高温物料,但传质效率相对较低。
8. 什么是雷诺数?它在化工管道设计中有何作用?答案:雷诺数(Reynolds Number)是一个无量纲数,用于描述流体流动的状态,即它是惯性力与粘性力之比。
在化工管道设计中,雷诺数用于区分流体流动的类型(层流或湍流),这对于预测管道中的压降、热传递和质量传递特性非常重要。
四、计算题9. 某化工企业需要设计一个换热器,已知热流体的进口温度为150℃,出口温度为120℃,冷流体的进口温度为30℃,出口温度为70℃。
化工原理第四版下册答案化工原理第四版下册答案。
第一章,化工原理概述。
1.1 选择题。
1.(A)化工原理是研究化工产品生产的基本原理和方法的一门学科。
2.(C)化工原理的研究对象包括化工产品的生产工艺、原理和技术。
3.(B)化工原理的研究内容主要包括物质平衡、能量平衡和动量平衡等方面。
4.(D)化工原理的研究方法包括实验研究、理论分析和数值计算等。
5.(A)化工原理的研究目的是为了提高化工产品的生产效率和质量。
1.2 填空题。
1. 化工原理是研究化工产品生产的基本原理和方法的一门学科。
2. 化工原理的研究对象包括化工产品的生产工艺、原理和技术。
3. 化工原理的研究内容主要包括物质平衡、能量平衡和动量平衡等方面。
4. 化工原理的研究方法包括实验研究、理论分析和数值计算等。
5. 化工原理的研究目的是为了提高化工产品的生产效率和质量。
第二章,化工原理基本理论。
2.1 简答题。
1. 请简要介绍化工原理的基本概念和研究内容。
化工原理是研究化工产品生产的基本原理和方法的一门学科,其研究内容包括物质平衡、能量平衡和动量平衡等方面。
2. 请简要说明化工原理的研究方法和研究目的。
化工原理的研究方法包括实验研究、理论分析和数值计算等,其研究目的是为了提高化工产品的生产效率和质量。
2.2 计算题。
1. 请计算某化工生产过程中的物质平衡,并给出计算步骤和结果。
步骤,根据输入和输出的物质量,利用物质平衡的公式进行计算。
结果,经计算得出,物质平衡为XXkg。
2. 请计算某化工生产过程中的能量平衡,并给出计算步骤和结果。
步骤,根据输入和输出的能量量,利用能量平衡的公式进行计算。
结果,经计算得出,能量平衡为XXkJ。
第三章,化工原理在实际生产中的应用。
3.1 分析题。
1. 请分析化工原理在实际生产中的应用,以某化工产品生产过程为例进行说明。
化工原理在实际生产中可以用于优化生产工艺、提高产品质量和降低生产成本。
例如,在某化工产品生产过程中,通过物质平衡和能量平衡的分析,可以找出生产过程中的瓶颈和不足之处,从而进行改进和优化。
化⼯原理下册习题及答案第⼋章传质过程导论习题集⼀、填空题1.当压⼒不变时,温度提⾼1倍,溶质在⽓相中的扩散系数提⾼_________倍。
假设某液体黏度随温度的变化很⼩,绝对温度降低1倍,则溶质在该溶液中的扩散系数降低_________倍。
2.等摩尔相互扩散,扩散通量AJ _____传质通量N A ;单向扩散,扩散通量A J ______传质通量N A 。
3.在双膜理论中,传质过程的阻⼒主要集中在__________。
4.⽓体分⼦A 在B 中扩散,则扩散系数D AB _________D BA 。
5.双组分理想⽓体进⾏单向扩散。
当总压增加时,若维持溶质A 在⽓相各组分分压不变,传⾄速率将__________;温度提⾼,则传质速率将__________;⽓相惰性组分摩尔分数减少,则传质速率将__________。
6.理想⽓体混合物的总摩尔浓度表达式为_______。
7. ⼀般来说,两组份的等摩尔相互扩散体现在 _______单元操作中,⽽A 组份通过B 组份的单相扩散体现在_______操作中。
8.在膜内,主要通过_________进⾏传质。
9.质量传递的最终状态_________,热量传递的最终状态_________。
⼆、选择题1.下列哪种单元操作不属于均相混合物的分离过程?()A.吸收B.蒸馏C.萃取D.沉降2.单向扩散中,扩散通量J A 和传质通量N A 的⼤⼩关系是?()A.⼤于B.⼩于C.等于D.不确定3.下列选项中扩散系数D 的说法不正确的是?()A.代表单位浓度梯度下的扩散通量B.是物质的⼀种属性C.表达某个组分在介质中的扩散快慢D.其值随温度的变化不⼤4.⽓体A 分⼦在B 中扩散,B 的密集程度对A 的扩散系数有何影响?()A.B 分⼦越密集,扩散系数越⼤B.B分⼦越密集,扩散系数越⼩D.扩散系数的⼤⼩与温度T成正⽐,与压⼒P成反⽐5.传质过程的最终状态是?()。
A.⽓液两相浓度相等B.⽓相浓度⼤于液相浓度C.⽓相浓度⼩于液相浓度D.⽓液两相处于相平衡状态6.单向扩散,漂流因⼦()A.⼤于1B.⼩于1C.等于1D.不确定7. 分⼦扩散中,⽓相中的分⼦扩散系数D随温度升⾼⽽(),随压⼒增加⽽()。
河南工程学院 至 学年第 学期化工原理(下) 试卷1考试方式:闭卷 本试卷考试分数占学生总评成绩的 80 %复查总分 总复查人(本题30分)一、填空题 1. 某二元混合物,其中A 为易挥发组分,液相组成x A =0.6,相应的泡点为t 1,与之相平衡的汽相组成y A =0.7,相应的露点为t 2,则t 1⎽⎽⎽⎽⎽⎽t 2。
A. 等于; B. 小于; C. 大于2. 在填料塔中用清水吸收混合气中NH 3,当水泵发生故障上水量减少时,气相总传质单元数N OG ,吸收推动力 。
A. 增加; B. 减少; C. 不变3.气体在液体中的溶解度与温度有关,温度升高时,溶解度 B ;溶解度系数 B ;亨利系数 A 。
A. 增大;B. 减小;C. 不变;D. 不确定 4. 精馏设计中,当回流比增大时所需理论板数 A ,同时蒸馏釜中所需加热蒸汽消耗量 A ,塔顶冷凝器中冷却介质消耗量 。
A. 增加;B. 减少;C. 不变;D. 不确定5. 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 达到平衡。
A. 塔顶;B. 塔底;C. 塔中部;D. 不确定6. 吸收塔逆流操作时,若解吸因数 (mV)/L 增加,而气液进口组成及温度,压力不变,则7. 对于一定干球温度的空气,当其相对湿度愈低时,其湿球温度 。
A. 愈高;B. 愈低;C. 不变;D. 不确定8. 在1atm 下,不饱和湿空气温度为295K ,当加热到375K 时,相对湿度 ,热含量 ,露点 。
A. 增高;B. 降低;C.不变9. 一般来说,两组份的等分子反相扩散体现在 单元操作中,而A 组份通过B组份的单相扩散体现在 操作中。
10. 饱和空气在恒压下冷却,温度由t 1降至t 2,此时其相对湿度 ,湿度 。
A. 增高; B. 降低; C.不变; D. 不确定 11. 在下列吸收过程中,属于气膜控制的过程是 。
A. 水吸收CO 2 ; B. 水吸收O 2; C. 水吸收NH 312. 低浓度逆流解吸塔操作时,若入塔液相浓度 x 1 增加,而其它条件不变,则液相总传质单元数N OL ,出塔液相浓度x 2 ,出塔解吸气浓度y 1 。
A 卷一、单项选择题(每小题2分,共12分) 1、在)(*L G G Ap p K N -=中,*L p 代表的是( C )。
A 、界面处被吸收组分的分压力; B 、气相主体中被吸收组分的分压力; C 、与液相主体浓度相平衡的气相分压力。
2、 吸收操作的作用是分离( A ) 。
A 、气体混合物;B 、液体均相混合物;C 、气液混合物。
3、全回流时,y 一x 图上精馏段和提馏段两操作线的位置( B )。
A 、在对角线与平衡线之间;B 、与对角线重合;C 、在对角线之下。
4、精馏塔中由塔顶向下的第n-1,n ,n+1层塔板上的液相组成(摩尔分率)关系为( C ) A 、x n+1 > x n > x n-1 ; B 、x n+1 = x n = x n-1 ; C 、x n+1 < x n < x n-1 。
5、对于不饱和的湿空气,其露点( C )湿球温度。
A 、大于; B 、等于; C 、小于。
6、恒速干燥阶段,物料表面的温度等于( A )。
A 、湿空气的湿球温度;B 、湿空气的干球温度;C 、湿空气的露点温度。
二、判断题(每小题2分,共12分)1、低浓度逆流吸收操作中,当吸收剂温度降低而其他条件不变时,相平衡常数m 变小。
( √ )2、吸收操作的最小液气比指的是使操作线上某一点与平衡线相遇的液气比。
( √ )3、当精馏操作的回流比减少至最小回流比时,所需理论板数为最小。
( × )4、精馏操作中过冷液体进料将使提馏段的汽流量和液流量都大于精馏段。
( √ )5、某种湿空气的温度t 越高,湿空气的相对湿度φ越低。
( √ )6、在气流干燥过程,热空气的焓值必定减小。
( × ) 三、简答题(每小题4分,共16分)1还是愈小。
答:如图所示:操作线为AB ,平衡线为OE 。
在操作线上任取一点P ,从图上可知PQ 、PR 动力y -y ×和x ×-x 。
一、选择题(每题2分,共20分)1. 下列哪种传热方式在化工生产中应用最广泛?A. 对流传热B. 辐射传热C. 导热D. 蒸发传热2. 下列哪个设备不属于流体输送设备?A. 风机B. 泵C. 压缩机D. 蒸汽锅炉3. 在精馏操作中,下列哪种因素对分离效果影响最大?A. 塔板数B. 回流比C. 进料量D. 塔内压力4. 下列哪种干燥方式属于内部干燥?A. 真空干燥B. 热风干燥C. 辐射干燥D. 冷冻干燥5. 下列哪个过程不属于膜分离过程?A. 微滤B. 超滤C. 纳滤D. 反渗透6. 下列哪种萃取剂适用于萃取苯甲酸?A. 乙醇B. 乙酸乙酯C. 水D. 氯仿7. 下列哪个设备用于气体的吸收?A. 填料塔B. 泡罩塔C. 喷射泵D. 转子流量计8. 下列哪种因素对搅拌效果影响最大?A. 搅拌器类型B. 搅拌器直径C. 搅拌速度D. 容器形状9. 下列哪种设备用于固液分离?A. 滤布B. 沉淀池C. 离心机D. 膜分离设备10. 下列哪个过程属于热力学第一定律的应用?A. 热量传递B. 功的传递C. 能量守恒D. 熵增原理二、填空题(每题2分,共20分)1. 化工生产过程中的三大基本操作是______、______、______。
2. 传热的基本方式有______、______、______。
3. 流体在管道中的流动状态分为______和______。
4. 精馏过程中,回流比的大小对______和______有直接影响。
5. 干燥过程中,湿空气的相对湿度越低,其______能力越强。
6. 膜分离过程中,膜的截留分子量越大,表示膜的______越强。
7. 萃取过程中,萃取剂的选择应考虑______、______和______等因素。
8. 气体吸收过程中,填料塔的流体力学性能主要取决于______和______。
9. 搅拌过程中,搅拌器的______和______对搅拌效果有显著影响。
10. 固液分离过程中,离心分离的推动力是______。
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.3.0B.2.0C.1.0D.4.02. 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/hB.66.7Kmol/hC.90.4Kmol/hD.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___。
A 变大,B 变小,C 不变,D 不一定11. 操作中的精馏塔,保持F ,x F ,q ,D 不变,若采用的回流比R< Rmin ,则x D___B___,x w ___A___。
A 变大, B 变小, C 不变, D 不一定12. 恒摩尔流假设是指 A 。
A 在精馏段每层塔板上升蒸汽的摩尔流量相等B 在精馏段每层塔板上升蒸汽的质量流量相等C 在精馏段每层塔板上升蒸汽的体积流量相等D 在精馏段每层塔板上升蒸汽和下降液体的摩尔流量相等13. 精馏过程的理论板假设是指 D 。
A 进入该板的气液两相组成相等B 进入该板的气液两相组成平衡C 离开该板的气液两相组成相等D 离开该板的气液两相组成平衡14. 精馏过程若为饱和液体进料,则 B 。
A q=1,L=L ‘B q=1,V=V ’C q=1,L=VD q=1,L ‘=V ’15. 全回流时的精馏过程操作方程式为 C 。
A y n = x nB y n-1 = x nC y n+1 = x nD y n+1 = x n+116. 精馏是分离( B )混合物的化工单元操作,其分离依据是利用混合物中各组分( D )的差异。
A 、气体B 、液体C 、固体D 、挥发度E 、溶解度F 、温度17. 精馏过程的恒摩尔流假设是指在精馏段每层塔板( A )相等。
A 、上升蒸汽的摩尔流量B 、上升蒸汽的质量流量C 、上升蒸汽的体积流量D 、上升蒸汽和下降液体的流量18. 精馏过程中,当进料为饱和液体时,以下关系( B )成立。
A 、q =0,L =L ‘B 、q =1,V =V’ C 、q =0,L =V D 、q =1,L =L ‘19. 精馏过程中,当进料为饱和蒸汽时,以下关系( A )成立。
A 、q =0,L =L ‘B 、q =1,V =V’ C 、q =0,L =V D 、q =1,L =L ‘20. 精馏过程的理论板假设是指( D )。
A 、进入该板的气液两相组成相等B 、进入该板的气液两相组成平衡C 、离开该板的气液两相组成相等D 、离开该板的气液两相组成平衡21. 某二元混合物,若液相组成A x 为0.45,相应的泡点温度为1t ;气相组成A y 为0.45,相应的露点温度为2t ,则( A )。
21.t t A 〈 21.t t B = 21.t t C 〉 D.不能判断22. 两组分物系的相对挥发度越小,则表示该物系用蒸馏分离越( B )。
A.容易B.困难C.完全D.不完全23. 精馏塔的操作线是直线,其原因是( D )。
A.理论板假定B.理想物系C.塔顶泡点回流D.恒摩尔流假定24. 分离某两元混合物,进料量为10kmol/h ,组成F x 为0.6,若要求馏出液组成不小于0.9,则最大的馏出液量为( A )。
A.6.67kmol/hB.6kmol/hC.9kmol/hD.不能确定25. 精馏塔中由塔顶往下的第n-1、n 、n+1层理论板,其气相组成关系为( B )。
A.11-+〉〉n n n y y yB. 11-+〈〈n n n y y yC. 11-+==〉n n n y y yD.不确定26. 在原料量和组成相同的条件下,用简单蒸馏所得气相组成为1D x ,用平衡蒸馏得气相组成为2D x ,若两种蒸馏方法所得气相量相同,则( C )。
A. 1D x >2D xB. 1D x =2D xC. 1D x <2D xD.不能确定27. 在精馏塔的图解计算中,若进料热状况变化,将使( B )。
A.平衡线发生变化B.操作线与q 线变化C.平衡线和q 线变化D.平衡线和操作线变化28. 操作中的精馏塔,若选用的回流比小于最小回流比,则( D ).A.不能操作B. D x 、w x 均增加C. D x 、w x 均不变D. D x 减小、w x 增加29. 操作中的精馏塔,若保持F 、D x 、w x 、‘V 不变,减小F x ,则( C )A.D 增大、R 减小B.D 减小、R 不变C.D 减小、R 增大D.D 不变、R 增大30. 用某精馏塔分离两组分溶液,规定产品组成。
当进料组成为时X F1 ,相应回流比为R 1;进料组成为时X F2,X F1〉X F2,相应回流比为R 2,若,进料热状况不变,则( A )。
A.R 1<R 2B. R 1=R 2 .C. R 1>R 2D.无法判断31. 用精馏塔完成分离任务所需的理论板数为8(包括再沸器),若全塔效率为50%,则塔内实际板数为( C )。
A.16层B.12层C.14层D.无法确定32. 在常压下苯的沸点为80.1℃,环己烷的沸点为80.73℃,欲使该两组分混合液得到分离,则宜采用( C )。
A.恒沸精馏B.普通精馏C.萃取精馏D.水蒸气精馏33. 精馏操作中,若将进料热状况由饱和液体改为冷液体进料,而其它条件不变,则精馏段操作线斜率( C ),提馏段斜率( B ),精馏段下降液体量( C ),提馏段下降液体量( A )。
A.增大B.减小C.不变D.无法判断34. 若连续精馏过程的进料热状况参数q=1/3,则其中气相与液相的摩尔数之比为( C )。
A.1/2B.1/3C.2D.335. 溢流液泛是由于( A )造成的。
A.降液管通过能力太小B. 液流分布不均匀C.塔板上严重漏液D.液相在塔板间返混36. 直接水蒸气加热的精馏塔适用于(分离轻组分水溶液)的情况,直接水蒸气加热与间接水蒸气加热相比较,当x D 、x W 、R 、q 、α、回收率相同时,其所需理论板数要( A )A.多B.少C. 相等D.无法判断37. 在精馏塔的设计中,设计思想是:在全塔汽液两相总体呈( A )接触,而在每一块塔板上汽液两相以( C )方式接触。
A.逆流B.并流C.错流 (D )不确定38. 某精馏塔内,进料热状况参数为1.65,由此可判定物料以( D )方式进料。
(A )饱和蒸汽 (B )饱和液体 (C )过热蒸汽 (D )冷流体39. 两组分的相对挥发度越小,则表示分离物系越( D )A.容易B.减少C.完全D.不完全二、填空题1.某连续精馏塔中,若精馏段操作线的截距为零,则馏出液流量为__________。
2.当分离要求和回流比一定时,__________进料的q值最小,此时分离所需的理论塔板数__________。
3.蒸馏是指__________________________________的化工单元操作。
4.在精馏塔实验中,当准备工作完成之后,开始操作时的第一项工作应该是__________________________________。
5.实现精馏操作的必要条件是_______________和________________________ 。
6.恒摩尔流假设成立的主要条件是________________________________________。
7.某精馏塔设计时,若将塔釜由原来间接蒸汽加热改为直接蒸汽加热,而保持x(F),D/F,q,Rx(D)不变,则W/F将_______,x(w)将_______,提馏段操作线斜率将_______,理论板数将_______。
8.在只有一股进料无侧线出料的连续精馏操作中,当体系的压力、进料组成、塔顶、塔底产品组成及回流比一定时,进料状态q值愈大,提馏段的斜率就愈,完成相同的分离任务所需的总理论板数就愈,故5种进料状态种中,进料所需的理论板数最少。
9.直接蒸汽加热与水蒸汽蒸馏虽都是向釜液直接通入蒸汽,但其目的并不相同。
前者是_______________ ,而后者_______________。
10.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_____,xD _____,xw_____,L′/V′_____。
11.操作时,若F、D、xF、q,加料板位置、V不变,而使操作的总压力增大,则xD________,xW_____12.精馏塔的塔顶温度总低于塔底温度,其原因之一是__________________________,原因之二是_____________________。
13.精馏塔设计中,回流比越___________所需理论板数越少,操作能耗__________ 。
但随着回流比的逐渐增大,操作费用设备费的总和将呈现________变化过程。
14.恒沸精馏与萃取精馏主要针对________的物系,采取加入第三组分的办法以改变原物系的________。
15.精馏设计中,当进料为气液混合物,且气液摩尔比为2:3,则进料热状态参数q 值等于 。