2021 化工原理(郑州大学) 最新满分章节测试答案

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【作业】1.2气体吸收-相平衡 1.2 吸收相平衡
【作业】1.3 气体吸收-扩散和单相传质 1.3 吸收-扩散和单相传质
【作业】1.4 气体吸收-相际传质 1.4 相际传质
【作业】1.5 气体吸收-低浓度吸收 1.5 低浓度吸收1 吸收操作线
【作业】1.5 气体吸收-低浓度吸收 1.5 低浓度吸收2 设计型计算
【作业】1.5 气体吸收-低浓度吸收 1.5 低浓度吸收3 操作型计算
【作业】1.5 气体吸收-低浓度吸收 1.5低浓度吸收3 操作型计算新
【作业】2.2液体精馏-相平衡 2.2 液体精馏-相平衡
2.3液体精馏-蒸馏方式液体精馏-蒸馏方式
【作业】2.3液体精馏-蒸馏方式 2.3 液体精馏-蒸馏方式
【作业】2.4液体精馏-精馏原理 2.4.1 精馏原理-物料衡算&热量衡算
【作业】2.5液体精馏-精馏的设计型计算 2.5.1 精馏的设计型计算-逐板计算法
【作业】2.5液体精馏-精馏的设计型计算 2.5.4 精馏的设计型计算-最小回流比
【作业】2.5液体精馏-精馏的设计型计算 2.6 精馏的操作型计算
【作业】3 气液传质设备气液传质设备-板式塔
【作业】4 液液萃取液液萃取-溶剂与稀释剂完全不互溶时的萃取
【作业】4 液液萃取液液萃取-单级萃取
【作业】5 固体干燥固体干燥-干燥静力学
【作业】5 固体干燥固体干燥-间歇干燥过程的计算
【作业】5 固体干燥连续干燥过程的计算

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本课程起止时间为:2021-03-01到2021-07-01
本篇答案更新状态:已完结

【作业】1.2气体吸收-相平衡 1.2 吸收相平衡

1、问题:
评分规则: 【

】

2、问题:
评分规则: 【 x=0.370/44/(1000/18)=1.51´10-4则与液相中CO2组成呈相平衡的气相中CO2的分压：pe=Ex=1.73´105´1.51´10-4=26.2kPa
由于气相中实际CO2的分压：pCO2=0.03´500kPa=15kPa<pe则会发生解吸吸收推动力为Dpe=pe-pCO2=26.2-15=11.2 kPa
结论：当某一相中溶质的实际组成和与另一相实际组成呈相平衡的组成不等时，必然发生传质过程
】

3、问题:
评分规则: 【

结论：吸收推动力不同表示形式的值可能不相同塔底温度增加，吸收推动力减小 Þ 温度升高不利于吸收
】

【作业】1.3 气体吸收-扩散和单相传质 1.3 吸收-扩散和单相传质

1、问题:柏油马路上积水2mm，水温20°C。水面上方有一层厚0.2mm的静止空气层，水通过此气层扩散进入大气。大气中的水汽分压为1.33kPa。问多长时间后路面上的积水可被吹干。
评分规则: 【

】

【作业】1.4 气体吸收-相际传质 1.4 相际传质

1、问题:在总压101.3kPa、温度20℃的条件下，填料塔内用清水吸收空气中的甲醇蒸气。若测得塔内某一截面处的液相组成为2.0kmol/m3，气相甲醇分压为4.0 kPa，气相传质分系数ky=1.560´10-3 kmol/(m2×s)，液相传质分系数kL=2.10×10-5m/s。操作条件下平衡关系符合亨利定律，相平衡关系为pe=0.50c，式中气相分压pe的单位是kPa，平衡溶解度单位是kmol/m3。试求该截面处：（1）总传质系数Ky；（2）液相阻力占总传质阻力的百分数；（3）吸收速率。
评分规则: 【

】

2、问题:在设计某降膜吸收器时，规定塔底气相中含溶质y=0.05，液相中含溶质的浓度x=0.01（均为摩尔分数）。两相的传质分系数分别为kx=8×10-4kmol/(m2×s)，ky=5×10-4kmol/(m2×s)。操作压强为101.3kPa时相平衡关系为y=2x。试求：（1）该处的传质速率NA [kmol/(m2×s)]；（2）如果总压改为162 kPa，塔径及气、液两相的摩尔流率均不变，不计压强变化对流体黏度的影响，此时的传质速率有何变化？讨论总压对ky、Ky、及（y-ye）的影响。
评分规则: 【

】

3、问题:某逆流吸收塔塔底排出液中含溶质x=2×10-4（摩尔分率），进口气体中含溶质2.5%（体积分数），操作压强为101kPa，气液相平衡关系为y=50x。现将操作压强由101kPa增至202kPa，问塔底推动力（y-ye）及（xe-x）各增加为原工况的多少倍。
评分规则: 【

由以上计算结果可以看出，操作压强增加，会提高两相传质推动力而且气液两相的推动力不一定相等
】

【作业】1.5 气体吸收-低浓度吸收 1.5 低浓度吸收1 吸收操作线

1、问题:附图为两种双塔吸收流程，试在y-x图上定性画出每种吸收流程中A、B两塔的操作线和平衡线，并标出两塔对应的进、出口浓度。
评分规则: 【

】

2、问题:浓度较高的溶液进入附图所示解吸塔塔顶，塔底吹气解吸，塔中部某处抽出一半液体，另一半液体由塔底排出，试在y-x图上画出操作线与平衡线，并标出各股流体的浓度坐标。
评分规则: 【
】

3、问题:流率为0.014 kmol/( m2·s)的空气混合气中含氨体积分数为2%，拟用逆流吸收以回收其中95%的氨。塔顶淋入摩尔分数为0.0004的稀氨水溶液，设计采用的液气比为最小液气比的1.5倍，操作范围内物系服从亨利定律y=1.2x，所用填料的总传质系数Kya=0.052kmol/( m3·s)。试求：（1）液体在塔底的浓度x出；（2）全塔的平均推动力△ym；（3）所需塔高。
评分规则: 【

】

【作业】1.5 气体吸收-低浓度吸收 1.5 低浓度吸收2 设计型计算

1、问题:用纯溶剂对低浓度混合气作逆流吸收以回收其中的可溶组分，可溶组分的回收率为h，采用液气比是最小液气比的b倍，物系的相平衡关系服从亨利定律。（1）试以h、b两个参数列出NOG的计算表达式；（2）若b取1.3，传质单元高度HOG=0. 8m，试分别计算回收率η=90%和η=99%时所需的塔高；（3）试计算两种回收率下的吸收剂用量。
评分规则: 【

】

2、问题:用逆流操作的填料塔从一混合气体中吸收所含的苯。已知入塔混合气体含苯5%(体积分数)，其余为惰性气体，回收率为95%。进塔混合气流量为42. 4kmol/h。该塔塔径为0.6m，操作条件下的气液相平衡关系为y=0.14x，气相总容积传质系数Kya=125kmol/(m3·h)，煤油平均摩尔质量为170kg/kmol。试求：（1）煤油的耗用量为多少（kg/h）？（2）煤油的出塔浓度为多少？（3）填料层高度为多少米？（4）吸收塔每小时回收多少千克苯？（5）欲提高回收率可采取什么措施？
评分规则: 【

提高回收率可使用的措施：降低吸收剂温度、增大吸收剂用量
】

【作业】1.5 气体吸收-低浓度吸收 1.5 低浓度吸收3 操作型计算

1、问题:某吸收塔用25mm´25mm的瓷环作填料，充填高度5m，塔径1m，用清水逆流吸收流量为2250m3/h的混合气。混合气中含有丙酮5%（体积分数），塔顶逸出废气含丙酮体积分数降为0.26%（体积分数），塔底液体中每1kg水带有60g丙酮。操作在101.3kPa、25°C下进行，物系的相平衡关系为y=2x。试求：（1）该塔的传质单元高度HOG及容积传质系数Kya；（2）每小时回收的丙酮量（kg/h）。
评分规则: 【

】

2、问题:某填料吸收塔高2.7m，在常压下用清水逆流吸收混合气中的氨。混合气入塔的摩尔流率为0.03kmol/(m2·s)。清水的喷淋密度0.018kmol/(m2·s)。进口气体中含氨为2%（体积分数），已知气相总传质系数Kya=0.1kmol/(m2·s)，操作条件下亨利系数为60kPa。试求排出气体中氨的浓度。
评分规则: 【

】