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1、精品1、今有连续逆流操作的填料吸收塔，用清水吸收原料气中的甲醇。已知处理惰性气体量为1000m3力,(操作状态)，原料中每立方米惰性气体含甲醇100g,吸收后水中含甲醇量等于与进料气体中相平衡时浓度的67%。设在常压、25c下操作，吸收的平衡关系取31为Y=1.15X,甲醇回收率要求为98%,塔径为0.84mKYa=100kmolmh。试1求：(1)水的用量为多少kgh?(2)传质单兀高度Hog；(3)传质单兀数Nog；(4)填料层高度。1、解：（1）VB=1000,273=40.9kmolh1（1分）22,427325= 0.0764（1分）10010，32-1273A.，22,427325
2、Y2=Y1（1-中）=0.0764父（1一0,98）=0.00153（1分）Y10.0764八X1=0.67=0.67父=0.0445（2分）m1.15LS丫1 -丫2X1 -X-Vb 20.0764 -0.00153 八 . j40.9 = 68.81 kmol h0.0445感谢下载载=1238.6kgh，（2分）（2）H OGVb40.9Kya1 100 0.84 24= 0.7384m （2 分）（3）Y1 = 0,0764 , Y2 =0.00153 , X1= 0.0445 , X2 =0二 丫 =1.15X1 =0.0512 ,Y2 =0/* A 1* A .。（Y -Y1Y2
3、） （0.0764-0.0512）-0.00153* Y1 -Yln 二Y2 -Y21ng0.00153=0.00845N OGY1 -Y20.0764 -0.00153,Ym0.00845= 8.86（4分）mV1.1540.9或用解析法求Nog=0.684L68.811Nog = 77（ mV1 - -mVY1mX2mVln11+IL人Y2-mX21ln1-0.6840.07640.684:=8.861-0.684_0.00153（4）Z=NogHog=8.86M0.7384=6.54m（2分）2、用一精储塔分离二元理想混合物，塔顶为全凝器冷凝，泡点温度下回流，原料液中含轻组分0.5（摩尔
4、分数，下同），操作回流比取最小回流比的1.4倍，所得塔顶产品组成为0.95,釜液组成为0.05,料液的处理量为100kmol/h,料液的平均相对挥发度为3,若进料时蒸气量占一半，试求：（1）提微段上升蒸气量；（2）自塔顶第2层板上升的蒸气组成。一：汉3x,2、解：（1）由相平衡方程y=（1分）1（-1）x12x一、巾qXf0.50.5八及进料万程y=x-=x-=x+1（1分）q-1q-10.5-10.5-1联立解得22x + 2x- 1 = 0-2 - .4 8x =取X=0.367（2分）q3Xq则yq=0.633（1分）12XqRminXd - yq0.95 - 0.63= yyq -Xq
5、0.63-0.37（2分）R=1.4Rmin=1.722（1分）再由物料衡算方程F = D +w 及FXf -DXw WXw解得 D=50kmol/hW =F D =50kmol/hV=(R1)D=(1.7221)50=136.1kmol/h(3分)V=V-(1-q)F=V-0.5F=136.1-50=86.1kmol/h(2)已知y1=xD=0.95(1分)由相平衡关系x1 二二 0.86二-(：-1)y1(1分)再由精微段操作线方程解得y2 =X1XdRd1.7221.722 10.860.951.722 1= 0.88(2分)某精微塔用于分离苯甲苯混合液，泡点进料，进料量30kmol/h
6、,进料中苯的摩尔率为0.5,塔顶、底产品中苯的摩尔分率分别为0.95和0.10 ,采用回流比为最小回流比的1.5倍，操作条件下可取系统的平均相对挥发度“=2.40。求塔顶、底的产品量;(2)若塔顶设全凝器，各塔板可视为理论板，求离开第二块板的蒸汽和液体组成。答文解：F=D+WFxF=Dxd+Wxw30=D+W30X0.5=DX0.95+WX0.10D=14.1kmol/hW=15.9kmol/hXe=xF=0.5,ye=“Xe/1+(a-1)Xe=2.40X0.5/1+(2.40-1)X0.5=0.706Rmin=(xDye)/(yexe)=(0.95-0.706)/(0.706-0.5)=1
7、.18R=1.5X1.18=1.77y=R/(R+1)x+xD/(R+1)=1.77/(1.77+1)x+0.95/(1.77+1)=0.639x+0.343y1=xD=0.95X1=y1/ay1(a1)=0.95/(2.40-0.95(2.40-1)=0.888y2=0.639x1+0.343=0.639X0.888+0.343=0.910X2=0.910/2.40-0.910(2.40-1)=0.8084采用常压干燥器干燥湿物料。每小时处理湿物料1000kg,干燥操作使物料的湿基含量由40%减至5%,干燥介质是湿空气，初温为20C,湿度H0=0.009kg水/kg绝干空气，经预热器加热至1
8、20C后进入干燥器中，离开干燥器时废气温度为40C,若在干燥器中空气状态沿等I线变化。试求：(1)水分蒸发量Wkg/s;(2)绝干空气消耗量Lkg绝干气/s;(3)干燥收率为95%时产品量kg/s;(4)如鼓风机装在新鲜空气进口处，风机的风量应为多少m3/s?答文(1)W=GC(xix2)xi=0.4/(10.4)=0.667x2=0.05/(10.05)=0.0526Gc=1000(1-0.4)=600kg绝干料/hW=600(0.667-0.0526)=368.64kg/h=0.1024kg/s(2)L=W(H2-H1)H1=Ho=0.009kg水/kg绝干气ti=120C,t2=20CH
9、2未知，可通过I1=12求算11=(1.01+1.88Hi)ti+2490H1=1.01ti+(1.88ti+2490)H112=(1.01+1.88H2)t2+2490H2=1.01t2+(1.88t2+2490)H2.H2=(1.01X120+(1.88X120+2490)X0.009-1.01X40)/(1.88X40+2490)=0.041kg水/kg绝干气L=0.1024/(0.041-0.009)=3.1974kg绝干气/s(3) G2=0.95G2，G2=0.95XGc(1+x2)=0.95X600/3600X(1+0.0526)=0.167kg/s(4) V=LvH=3.197
10、4(0.772+1.244Ho)(to+273)/273=3.1974(0.772+1.244X0.009)X(20+273)/273=2.69m3/s5用填料塔从一混合气体中逆流吸收所含的苯。混合气体中含苯5%(体积%),其余为空气，要求苯的回收率为90%(以摩尔比表示)，吸收塔为常压操作，温度为25C,入塔混合气体为每小时940标准m3,入塔吸收剂为纯煤油，煤油的耗用量为最小耗用量的1.5倍，已知该系统的平衡关系Y=0.14X(其中Y、X为摩尔比)，已知气相体积传质系数Kya=0.035Kmol/m3.s,纯煤油的平均分子量Ms=170,塔径D=0.6m。试求：(1)吸收剂的耗用量为多少K
11、g/h?(2)溶液出塔浓度xi为多少？(3)填料层高度Z为多少m?答文解：(1)90%,yb=0.05,进口：Yb=yb/(1-yb)=0.05/(1-0.05)=0.05263(mol苯/mol气体)出口Ya=Yb(1-力=0.005266(气体+苯流量)V=940/22.4=41.96kmol/h(气体流量)Vb=V(1-yb)=41.96(1-0.05)=39.87kmol/h(LsNb)min=(Yb-Ya)/(Yb/m)=(0.05263-0.00526)/(0.05263/0.14)=0.126Ls=1.5Lsmin=1.5X0.126X39.87=7.536kmol/h=7.53
12、6X170Kg/h=1281Kg/h(2) Xb=(Yb-Ya)/(1.5(Ls/Vb)min)=(0.05263-0.00526)/(1.5X0.126)=0.251xb=Xb/(1+Xb)=0.2006(3) Hog=Vb/(KyaQ)=(39.87/3600)/(0.035X0.785X0.62)=1.12mNog=(Yb-Ya)/AYmAYb=Yb-Yb*=0.05263-0.14X0.251=0.01749AYa=Ya-Ya*=0.005260=0.00526AYm=(0.01749-0.00526)/ln(0.01749/0.00526)=0.01018NOG=(0.05263-0
13、.00526)/0.01018=4.65Z=HogXNog=1.12X4.65=5.2m6在B-S部分互溶物系的单级萃取中，料液中溶质A与稀释剂B的质量比为4060。采用纯溶剂S=200kg,溶剂比S/F为1,脱出溶剂后萃余液R浓度xA=0.3(质量分率)，选择性系数P=8。试求：萃取液量E为多少kg?.二yXa=yAXaNaXaYbXbNbXb(1-Na)/(1-Xa):Xa1 (1 -1)Xa8 0.31 (8 -1) 0.3= 0.774F =S 二200kg,XF =40/(40 60) =0.4FXf =EYa RXaF =E R200 0.4 = E 0.774 R 0.3200
14、= E R7在常压下用热空气干燥某湿物料，湿物料的处理量为l 000kg/h ,温度为20为4%（湿基，下同），要求干燥后产品的含水量不超过0.5%。空气的初始温度为对湿度为50%,将空气预热至100 c进干燥器，出干燥器的温度为50 C,湿度为C ,含水量20 ,相0.06 kg/kg绝干气。20 C时空气的饱和蒸气压为 2.3346kPa试求（1）新鲜空气的消耗量；（2）预热器的加热量Qp1.解：(1) (6分)新鲜空气消耗量，即L=H 2 - H1绝干物料 G=G(1W1 )=1000(1 0.04 kg绝干料/h =960kg绝干料/h4X1 = kg/kg 绝干料 =0.04167kg/kg 绝干料960.5X2 =kg/kg绝干科 =0.00503kg/kg 绝干科99.5所以 W =G(X1 -X2) =960(0.04167 -0.00503)kg/h =35.17kg/h20 C时空气的饱和蒸气压为Ps =2.3346kPa0.62
