2022秋 中国石油大学（北京）远程教育学院《化工原理（二）》期末考试

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中国石油大学（北京）网络与继续教育学院
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（40分，每空2分）
1. 当温度升高时，溶质在气相中的分子扩散系数          （增大、减少、不变、不确定）。当压力升高一倍时，溶质在气相中的分子扩散系数          。当粘度降低一半，溶质在液相中的分子扩散系数          。
2. 总压力1 atm、温度为95℃时，苯、甲苯的饱和蒸汽压分别为1177 mmHg与477 mmHg，则平衡时苯的气相组成为____________，苯的液相组成为____________。
3. 沿着连续精馏塔自上而下，塔内压力          ，温度          。（增加、减少、不变、不确定）。
4. 某精馏塔的设计任务为：原料为F，xF，要求塔顶为xD，塔底为xW。设计时若选定的回流比R不变，加料热状态由原来的饱和蒸汽加料改为饱和液体加料，则所需理论板数N＿＿＿，提馏段上升蒸汽量V'＿＿＿＿，精馏段下降液体量L＿＿＿＿。（增加，不变，减少）
5. 吸收操作中对吸收剂主要要求有：          ，          。（至少写出两种）
6. 用清水吸收空气中的氨，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。当入塔混合气中氨的浓度增大，而其它入塔条件不变，则出塔气体中氨的浓度          ，溶质的吸收率          。（增加、减少、不变、不确定）
7. 在1atm下，不饱和湿空气的温度为295 K，相对湿度为60%，当加热到373 K时，该空气的湿度          ，相对湿度          ，焓          。（增加、减少、不变、不确定）
8. 已知在常压、25℃下水分在氧化锌与空气之间的平衡关系为：相对湿度100%时，平衡含水量为0.02kg水/kg干料；相对湿度40%时，平衡含水量为0.007kg水/kg干料。现氧化锌的含水量为0.25 kg水/kg干料，令其与25℃、相对湿度为40%的空气接触，则物料自由含水量           kg水/kg干料、结合水           kg水/kg干料、非结合水           kg水/kg干料。
二、更多资料下载：谋学网（www.mouxue.com）（10分）
简述板式塔塔板负荷性能图的适宜工作区由哪几条线构成及相应判断指标。


三、计算题（50分）
1.（20分）连续精馏塔分离二元理想混合液，组成为0.4的料液在泡点温度下入塔，塔顶采用全凝器，塔底设置再沸器。回流比为最小回流比的2倍，要求塔顶产品组成达到0.85，塔底产品组成不大于0.1，系统的相对挥发度为2.78。试求：
(1)        塔顶、塔底采出率；
(2)        精馏段和提馏段的操作线方程；
(3)        塔内最下一块塔板流下的液相组成。

2.（18分）在一常压填料吸收塔中，用清水吸收焦炉气中的氨。焦炉气入塔的温度为35℃，空塔气速为1.2m/s，焦炉气的流量为4000Nm3/h，其中氨的浓度为0.02kg/Nm3，要求氨的回收率不低于97%。水的用量为最小用量的1.4倍，操作条件下的平衡关系为 ，气相总体积传质系数 kmol/(m3•h)。试求填料层高度；

3.（12分）在常压下操作的理想干燥系统，用热空气干燥湿物料，处理量为720 kg干料/h，干基含水量由0.5 kg水/kg干料变为0.02 kg水/kg干料；新鲜空气温度为20℃，露点温度为10℃；干燥器出口废气温度为50℃，相对湿度为0.5。温度和水的饱和蒸汽压数据如下表所示：
t (℃)        10        20        50
ps (kPa)        1.23        2.34        12.35
试求：① 新鲜（室外）湿空气用量，kg/s及m3/s；
      ② 预热器的热负荷QP，kJ/h；