食品工程原理单元测试题(第五六章)
一.填空题
1.(2分)
蒸发器的主体由____________和_______________组成。
2.(2分)
精馏过程按是否稳定.连续分为两类型:________、_______。
3.(5分)
已知图中的平衡曲线,且知泡点进料,回流比R=4,原料液、塔顶产品、塔底液组成分别为0.30、0.90、0.10, 此时所需理论板数为________。
本题目有题图titu104
4.(2分)
回流比的定义是______________________________。
5.(8分)
按右图所示填空
1)直线ab称为________线;
2)直线cd称为线;_________线;
3)直线ef称为线;________线;
4)馏出液浓度x________;
5)残液浓度x=_______;
6)进料浓度x=_______;
7)回流比R=_______;
8)进料状态________ 。
6.(5分)
试比较某精馏塔中第n-1, n,n+1层理论板上参数的大小(理论板的序数由塔顶向下数起),即:y___y,t___T,y___x,T___t, T___T。(>,=,<)
二.选择题
1.(2分)
某精馏段操作线方程 y=0.75x+0.216, 则操作回流比为( )。
A. 0.75; B. 0.216; C. 3
2.(2分)
某连续精馏塔中,进料组成为0.35,要求馏出液组成达到0.93(以上为摩尔分率),泡点进料,系统的平均相对挥发度α=2.44,此时的最小回流比为( )。
A. 1.75; B. 1.66; C. 1.52
3.(2分)
蒸馏操作是利用( )混合物中各组分挥发性的不同,使各组分得到分离的。
A. 非均相液体; B. 气体; C. 均相液体;
三.判断题
1.(2分)
恒摩尔流假定主要前提是两组分的分子汽化潜热相近,它只适用于理想物系;( )
2.(2分)
生产中的精馏就是在同一设备中多次而且同时进行气化和冷凝,以得到接近于纯的易挥发组分的操作。( )
四.问答题
1.(6分)
为什么说采用多效蒸发操作能节省加热蒸汽用量?
2.(8分)
蒸发与加热操作相比,有何特点?
五.计算题
1.(12分)
某食品厂准备用一单效膜式蒸发器将番茄汁从12%浓缩至浓度为28%(均为质量%)。蒸发器的传热面积为5m,传热系数K=1500w.m.K,加热蒸汽的温度采用115℃(其汽化潜热为2221kJ.kg,冷凝水在饱和温度下排出),蒸发室内蒸汽的温度为57.3℃,二次蒸汽的汽化潜热为2359kJ.kg,采用沸点进料,经计算知:△′=0.7℃,△″=0;热损失相当于蒸发器传热量的5%。问:(1)此蒸发器每小时可处理多少kg番茄汁?(2)加热蒸汽耗量为多少kg.h?
2.(16分)
在单效真空蒸发器中,将流量为10000kg.h,比热为3.6 kJ.kg.K的某水溶液从10%连续浓缩至50%(均为质量%)。原料液温度为31℃,估计溶液的温度差损失Σ△=7℃。蒸发室的操作压强为20kN.m(绝压),加热蒸汽采用压强为196.2kN.m(绝压),蒸汽冷凝水在饱和温度下排出。假设总传热系数为1000w.m.K,热损失可忽略,当地大气压为100kN.m。热损失耗量为多少kg.h?(2)蒸发器的传热面积为多少m?附:饱和水蒸汽的性质
压力kN.m 温度 ℃ 汽化潜 kJ.kg 蒸汽焓kJ.kg
20 60.1 2355 2606.4
120 104.5 2246.8 2684.3
196.2 120 2205 2708.9
296.2 132.8 2170 2726
3.(8分)
某双组分理想物系当温度t=80℃时,P°=106.7kPa,P°= 40kPa,液相摩尔组成x=0.4,试求:
(1) 与此液相组成相平衡的汽相组成y; (2) 相对挥发度α。
4.(6分)
苯和甲苯溶液,其中含苯0.5(摩尔分率,下同)以每小时1000kmol流量进入一精馏塔,要求塔顶产品中苯含量不低于0.9,塔釜液中含苯不大于0.1。进料为泡点液体,用间接蒸汽加热,回流比取2。从塔顶采出量可以达到多少?
5.(20分)
某厂用一连续精馏塔在常压下连续精馏浓度为50%(质量%)的稀酒液。要求获得浓度为0.82摩尔分率的酒精700kg.h,残液中含酒精不超过0.1%(质量%)。采用间接蒸汽加热,操作回流比为3.5。试求: (1)进料和残液各为多少kg.h? (2)塔顶进入冷凝器的酒精蒸汽量为多少kg.h?回流液量又为多少kg.h? (3)沸点进料时提馏段操作线方程。 附:乙醇分子量46
6.(15分)
分离苯和甲苯混合液,进料组成为0.4,馏出液组成为0.95,残液组成为0.05(以上组成均为苯的摩尔分率)。苯对甲苯的平均相对挥发度为2.44。泡点进料,塔顶冷凝器为全凝器,塔釜为间接蒸汽加热。试求:
(1) 最小回流比;
(2) 若回流比取最小回流比的1. 2倍,列出精馏段操作线方程
(3) 列出提馏段操作线方程。
the end! 6/11/2011

