2022年《化工原理二》在线考试参考.pdf

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1、化工原理二在线考试参考中国石油大学 (北京) 远程教育学院期末考试 化工原理二学习中心 :_姓名:_ _ 学号:_ _ 一、填空题 (36 分,每空 2 分) 1、 在 1 atm, 0条件下 ,CO2在空气中的扩散系数为1、38 10-5 m2/s。若保持压力条件不变 ,温度增加到25,则扩散系数变为1、77 10 -9m2/s;若保持温度为0,压力增大到2 atm,则扩散系数变为0、84 10 -9m2/s。2、 30下 CO2水溶液的亨利系数E1、885105kPa,该温度下CO2分压为 15kPa 的混合气与含CO20、002kmol/m3的水溶液接触 ,CO2的传质方向为吸收。3、

2、利用精馏塔分离二元理想混合物,进料量为 100 kmol/h, 进料摩尔分数为0、6,要求塔顶轻组分的摩尔分数不小于0、9,则塔顶产品量的最大值为63、 2 kmol/h 。4、 用纯溶剂吸收某二元混合气中的溶质。在操作范围内, 体系的相平衡关系满足亨利定律 , 气液两相逆流操作。 当入塔气体的浓度by下降时 , 而其它入塔条件不变, 则气体的出塔浓度ay上升 ,溶质的吸收率A提高 , 吸收液的出塔浓度bx降低。5、 当精馏塔进料为汽液混合物且汽液比为32 时, 进料热状况参数为 0 、6 。6、 某连续精馏塔中,若精馏段操作线方程的截距为零,则精馏段操作线的斜率等于1 ,回流比等于0 。7、

3、 精馏过程设计时,降低操作压力,则相对挥发度增加,塔顶温度降低,塔底温度降低。8、 湿度为 H0、相对湿度为0、干球温度为t0的湿空气 ,经过一个间接蒸汽加热的预热器后 ,空气的湿度为H1、相对湿度为1、干球温度为t1,则 H0 H1,0= 1,t0t1。9、 在恒定干燥条件下,已知 :*X10%,cX30%,结合水为15%(均为干基 )。今有湿料100kg,含水 40%(湿基)与热空气长时间充分接触至平衡,则干燥过程除去非结合水44 kg,降速阶段除去结合水12 kg。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - -

4、- - -第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - - - 化工原理二在线考试参考二、简答题 (10 分) 负荷性能图就是重要的塔板分析技术,其示意图如下。1、 简单说明各线的意义; 答:(1)检验设计点就是否理想; (2)用于实际操作 ,作为实际操作的依据。2、 如操作点为,试分析其操作状态,并给出合理的建议。答:操作点位于操作区的适中位置,可以获得稳定良好的操作效果三、计算题 (54 分) 1、(20 分)用板式精馏塔在常压下分离苯甲苯溶液 ,塔顶为全凝器,塔底间接蒸汽加热,平均相对挥发度为2、47。进料量为150kmol/h, 组成为 0、4(摩尔分率 )的饱与蒸汽。回流比

5、为 4。塔顶馏出液中苯的回收率为0、97,塔底残液中甲苯的回收率为0、95。求 : 塔顶馏出液及塔底残液的组成; 精馏段及提馏段操作线方程; 回流比与最小回流比的比值; 塔顶第二块板上升的汽相组成。解:(1)D XD =0、97FxFW(1- XW)=F(1- xF)0、95 D+W=F=150 DXD+WXW =FxF=1500、4=60 W=87、3kmol/h D=62、7 kmol/h XD =92、8% XW =2、06% (2)精馏段操作方程Y(n+1)=Xn R/(R+1)+Xn/(R+1)=0 、8Xn+0 、1856 提馏段操作线方程为y(n+1),=L,Xn,/V,- Xw

6、/V,L V 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - - 化工原理二在线考试参考q=0, V,=(R+1)D-F, L,=DR y(n+1),=X n,RD/(R+1)D-F-W XW/(R+1)D-F=1 、534 X n,-0、011 (3)q=0,yc=x F=0、4, y=x/1+( -1)xxc=0、02125 Rmin=( xn-yc)/(yc-xc)=(0 、928-0、4)/(0、4-0、2125)=2、816 R/Rmin=

7、4/2、816=1、42 全回流时y2=xl, y1=xD=0、98 Emvl=(0、98-y2)/(2 、47y2/(1+1 、47 y2)-y2=0 、6 y2=96、93%(mol%) y2=780、9693/780、9693+(1-0、9693)=96 、4%(质量 %) 2、(18 分)某填料吸收塔中用纯溶剂逆流吸收某二元混合气中的组分A,已知填料层高4m,入塔气体的浓度为0、02(摩尔分率 ,下同 ),溶剂对 A 组分的吸收率为80%,出塔液相的组成为 0、008,操作条件下的气液相平衡关系为1.5eyx。求 : 气相总传质单元数; 操作液气比为最小液气比的多少倍; 若气、液相的量

8、与进口组成保持不变,将该塔串联一个同样的塔,那么气相出口浓度就是多少？ 如果该混合气经吸收后, 出塔浓度仍然达不到环保要求, 请问可以采取哪些措施提高溶剂对 A组分的回收率？精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - - 化工原理二在线考试参考精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - - 化工原理

9、二在线考试参考3、(16 分 )以空气为干燥介质干燥某种湿物料, 原空气的体积流量为1800m3/h,温度为30 ,湿度为 0、012kg/kg。空气先经间壁式加热器预热至100后再进入干燥器;湿物料处理量为 400kg/h ,要求从含水率10%干燥至 0、5%(均为湿基 ),若干燥过程可视为等焓过程,试确定: 水分汽化量 ; 空气离开干燥器时的温度与湿度; 加热器对空气提供的热量。解 :(1)G1=400kg/h, GC=400 0、90=360 kg/h X1=10/90=0 、111, X2=0、005/0 、995=0、00502 W=GC(X1-X2)=38 、2 kg/h (2)

10、已知新鲜空气的流量为1800m3/h, 则根据新鲜空气的质量体积VH,可得绝干气的消耗量。VH=(1/29+H/18) 22、4(273+t)/2731、013105/P=0、86m3/kg L=1800/0 、83=2169kg/h L(H2-H1)=W H2=0、030kg 水/kg 绝干气11=(1 、 01+1、88H1)t1+2490H1=133 、2kJ/kg 12=11 t2=54 、9(3) 由于 10=(1 、01+1、88H0)t0+2490H0=60 、9kJ/kg 所以加热器提供的热量为: Q=L(11-10)=1 、 57105 kJ/kg 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - - -