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《化工原理 下》期末试卷 专业班级 应用化学专业 学 号 姓 名 开课系室 化学工程系 考试日期 一、填空选择题（本题总分30分，每空1分） ⒈请在以下各项后面括弧中选填各项类型： ① （ ） ②操作线方程式 （ ） ③ 杠杆定律 （ ） ④亨利定律 （ ） A.物料衡算式 B.能量衡算式 C.系统平衡关系 D.过程速率方程式 ⒉写出漂流因子的定义表达式： ，它反映了 对传质过程的影响。 ⒊以下各种传质过程分别属于何种扩散方式： ①稀释剂与溶剂完全不互溶的萃取过程 （ ） ②惰性组分不溶解，吸收剂不挥发的吸收过程 （ ） ③恒摩尔流假定成立的精馏过程 （ ） A.等分子反向扩散 B.单向扩散 ⒋ 如上图所示的三角形相图中的M点对应的混合物中萃取剂与稀释剂量的比值= 。 A. B. C. D. ⒌氧气在氮气中扩散系数的影响因素包括： 、 等。 ⒍已知一传质过程中，，则该过程的 ；该过程属于 控制过程。 ⒎某二元精馏塔，塔顶采用全凝器，泡点回流；则塔顶第1块板的温度可由xD根据 方程求得，而塔底温度可由xW根据 方程求得。全回流（R = (）时，精馏段操作线的斜率为 。对相同的分离要求，部分回流操作比全回流操作所需的理论板数 。 ⒏一般情况下，当汽液两相达到相平衡时，汽相温度 液相温度，汽相压力 液相平衡压力，汽相中轻组分组成 液相中轻组分的组成。 ⒐萃取的依据是 ； 吸收的依据是 ； 蒸馏的依据是 。 ⒑请写出三种常见填料名称： 、 、 ； 请写出三种常见塔板名称： 、 、 。 二、简答、分析题（本题共30分，具体分数分配见各小题） ⒈（4分）简述双膜理论的要点。 ⒉（5分）请写出恒摩尔流假定的内容及其成立的条件。 ⒊（6分）下图为一实际塔板的负荷性能图，图中P点为设计操作点。按图中所标顺序依次写出各条线的名称；若该塔欲调整处理量，请问首先可能出现的不正常现象是什么？ ⒋（10分）欲采用一新鲜萃取剂(S)萃取某二元原料(A+B)中的溶质(A),其相图如右图所示，相图中的平衡连接线为水平线。已知原料中溶质的含量为0.4（质量分率，下同），原料量为100kg；萃取剂用量为25kg。试问该萃取过程是否能够实现？如果不能实现请说明理由并提出改进措施使该萃取过程能够实现；如果能够实现也请说明理由；并在相图中标出（不能实现时标出改进后的）原料F、萃取相E、萃取液E’、萃余相R和萃余液R’的状态点（保留作图过程）。 ⒌（5分）有一由A、B、C和D四个组分组成的理想溶液且各组分挥发度依次减小；其中D具有很强的腐蚀性；C、D的数量相差不大，A、B的数量较少，但相对挥发度αAB远小于相对挥发度αBC和相对挥发度αCD。试画出其合理的精馏流程并简述你的理由。 三、（20分） 用精馏塔分离某二元液相混合物，已知进料量为F=120kmol·h-1，进料热状态参数为q=1，进料中轻组分的摩尔分率为xF=0.65（下同）。要求在塔顶获得轻组分组成为0.95的产品，在塔底获得轻组分组成为0.05的产品；且物系的相对挥发度为α=2；操作回流比为最小回流比的1.5倍。该塔操作时塔顶采用全凝器，泡点回流。假定该系统恒摩尔流假定成立。 试求：⑴塔顶产品量D和塔底产品量W，kmol·h-1；（3分） ⑵精馏段、提馏段操作线方程；（12分） ⑶假