化工原理二在线考试参考.pdf

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1、中国石油大学（北京）远程教育学院期末考试 化工原理二化工原理二学习中心：学习中心：_姓名：姓名：_ _ _学号：学号：_ _ _一、填空题（一、填空题（3636 分，每空分，每空 2 2 分）分）1.在 1 atm，0条件下，CO2在空气中的扩散系数为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 10-9m2/s；若保持温度为 0，压力增大到 2 atm，则扩散系数变为10-9m2/s。2.30下 CO2水溶液的亨利系数E 105kPa，该温度下 CO2分压为 15kPa 的混合气与含m3的水溶液接触，CO2的传质方向为吸收。3.利用精馏塔分离二元理想混合物，进料量

2、为 100 kmol/h，进料摩尔分数为，要求塔顶轻组分的摩尔分数不小于，则塔顶产品量的最大值为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yb下降时，而其它入塔条件不变，则气体的出塔浓度ya上升，溶质的吸收率A提高，吸收液的出塔浓度xb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。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.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、

3、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：X*10%，Xc30%，结合水为 15%（均为干基）。今有V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44kg，降速阶段除去结合水12kg。二、简答题（二、简答题（1010 分）分）L负荷性能图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：

4、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（三、计算题（5454 分）分）1.1.（2020 分）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。进料量为150kmol/h，组成为（摩尔分率）的饱和蒸汽。回流比为 4。塔顶馏出液中苯的回收率为，塔底残液中甲苯的回收率为。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）DXD=FxFW（1-XW）=F（1-xF）D+W=F=150DXD+WXW=FxF=150=60W=hD=kmol/hXD=%XW=%(2)精

5、馏段操作方程Y(n+1)=XnR/(R+1)+Xn/(R+1)=+提馏段操作线方程为 y(n+1)=L Xn/V-Xw/Vq=0,V=(R+1)D-F,L=DR,y(n+1)=X n RD/(R+1)D-F-WXW/(R+1)D-F=X n(3)(3)q=0,yc=xF=,y=x/1+(-1)xxc=Rmin=(xn-yc)/(yc-xc)=全回流时y2=xl,y1=xD=Emvl=/(1+y2)-y2=y2=%(mol%)y2=7878+=%(质量%)2.2.（1818 分）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（摩尔分率，下同），溶

6、剂对 A 组分的吸收率为 80%，出塔液相的组成为，操作条件下的气液相平衡关系为ye1.5x。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、液相的量和进口组成保持不变，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3.3.（1616 分）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 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%（均为湿基），若干燥过程可视为等焓过

7、程，试确定：水分汽化量；空气离开干燥器时的温度和湿度；加热器对空气提供的热量。解：（1）G1=400kg/h,GC=400=360 kg/hX1=10/90=,X2=W=GC(X1-X2)=kg/h（2）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）(273+t)/273105/P=kgL=1800/=2169kg/hL(H2-H1)=WH2=水/kg 绝干气11=（+）t1+2490H1=kg12=11t2=（3）由于 10=（+）t0+2490H0=kg所以加热器提供的热量为：Q=L（11-10）=105 kJ/kg