在线考试(主观题) 《化工原理二》.pdf

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：____________ 关于课程考试违规作弊的说明 1、提交文件中涉嫌抄袭内容（包括抄袭网上、书籍、报刊杂志及其他已有论文），带有明 显外校标记，不符合学院要求或学生本人情况，或存在查明出处的内容或其他可疑字样者， 判为抄袭，成绩为“0”。 2、两人或两人以上答题内容或用语有50%以上相同者判为雷同，成绩为“0”。 3、所提交试卷或材料没有对老师题目进行作答或提交内容与该课程要求完全不相干者，认 定为“白卷”或“错卷”，成绩为“0”。 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 m2/s；若保持温度为0℃，压力增大到 2 atm，则扩散系数变为 m2/s。 2. 30℃下 CO2 水溶液的亨利系数 1.885×105kPa，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 。 3. 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 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。当入塔气体的浓度下降时，而其它入塔条件不变，则气体的出塔浓 度 ，溶质的吸收率 ，吸收液的出塔浓度 。 5. 当精馏塔进料为汽液混合物且汽液比为3∶2 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 ，回流比等于 。 7. 精馏过程设计时，降低操作压力，则相对挥发度 ，塔顶温度 ，塔 底温度 。 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，t0 t1。 9. 在恒定干燥条件下，已知：10%，30%，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 kg， 降速阶段除去结合水 kg。 二、简答题（10分） 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； 2. 如操作点为▲，试分析其操作状态，并给出合理的建议。 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）的饱和蒸汽。 回流比为 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： ① 塔顶馏出液及塔底残液的组成； ② 精馏段及提馏段操作线方程； ③ 回流比与最小回流比的比值； ④ 塔顶第二块板上升的汽相组成。 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。求： ① 气相总传质单元数； ② 操作液气比为最小液气比的多少倍； ③ 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？ ④ 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. （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