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1、4有一连续干燥器在常压下，生产能力为1000 （以干燥产品 计），物料水分由降为（均为湿基），空气的初时温度为，湿 度为，经预热器后升温至，干燥器出口废气为，设空气在干 燥器进出口处焓值相等。（初时空气的湿比容）。问：在图上 表示空气状态变化？空气用量（单位为，初始状态下）为多 少？(2)I = IB C(1.01 +1.88 X 001) X 70 + 2492 x 0.01=(1.01 +1.88H ) x 45 + 2492H2 2H = 0.02kg / kg2除去水分量：w w0.12 0.03W 二 G 12 二 1000 x二 1023kg / h2 1 w1 0.12故绝干空气
2、用量为：1L = W 干 H H2 0空气用量为：102.30.02 0.01=10230kg/hL v = 10230 x 0.857 = 8770m3 / h 干H6.氨气（A）与氮气（B）在一等径管两端相互扩散，管子 各处的温度均为298K、总压均为1.013 x 105 Pa。在端点1 处，氨气的摩尔分率yA1 = 0.15 ；在端点2处，yA2= 006， 点1、2之间的距离为1m。已知此时 DAB = 23x 10 5m2/s。试求A组分的传质通量，并求出 A组分的浓度分布。解：由于管中各处的温度、压力均匀，因此若有1mol A从 点1扩散到点2,则必有1mol B从点2扩散到点1
3、,否则就 不能维持总压恒定。该题属于等摩尔反向扩散。D (p p ) D p (y y )N = AB AiAi = AB Ai A 2ART(z z )21RT(z z )2 12.3 x 10-5 x L013 x 叭05 - 0.06)= 8.46 x 108kmol/(m2 s)8314 x 298 x （1 0）现在来求A组分的浓度分布:N =CD dyA + y (N + N )A AB dz A A B由于NA =-NB，故N =CDAdyAAB dz对于等截面稳定扩散过程，n为常数，对上式微分，得：Ad2y _0A 0_dz厂从而yA ciz+c2 Cr C2为积分常数A12根
4、据边界条件，z 0，y 015；z 1,y 006， A组分的AA浓度分布为：y 一0.09 z + 0.157.在温度255 C、总压1-013 x105 Pa下，用水吸收空气 中的氨（A）。气相主体含氨10% （摩尔分率，下同）。由 于水中氨的浓度很低，其平衡分压可取为零。若氨在气 2mm相中的扩散阻力相当于厚的停滞气层，求吸收的 传质通量N A。若吸收在35 C进行，其余不变，则结果 如何？ 已知 25 C 时扩散系数 D 2.28 x 10-5 m2 / s解:P (役1一 PA2)（1）本题属于等截面单向扩散，NA RT(z -z ) p21 Bm25 C 时 z 一 z 0.002
5、m D 2.28 x 10-5 m2 / s 时，21T 298K P 1.013 x 105 Pa9p 0.10 x 1.013 x 105 0.1013 x 105 PaA1p = (1 - 0.10) X 1.013 X105 二 0.9117 X105 PaB1p = 0 p= 1.013 x 105 PaA 2， B 2p 一 p1.013 x 105 一 0.9117 x 105= B 2 B1=Bmln(p /p )ln(1.013/0.9117)B 2B1=0.9615 x 105漂流因子P 1.013 X105=1.054厂 0.9615 x 105Bm2.28 X10一5x
6、 1.054 x (0.1013 x 105 - 0) = 4.91 x 10-5 kmol /(m2 s)Na 8314 x 298 x 0.002（2）若吸收在35 C下进行,由于：D2 = D1 2K T、1752T八T丿因此,N = N (厂 / T )0.75AAN = 4.91 x 10-5 x (308/298)0.75 = 5.03 x 10-5 kmol /(m2 s)A8.在常压逆流接触的填料塔内，用纯溶剂S吸收混合气中 的可容组分A。入塔气体中A的摩尔分率为003,要求吸收 率为95%。已知操作条件下的解吸因素为1,物系服从亨利 定律，与入塔气体相平衡的液相浓度为0.03
7、 （摩尔分率）。 试计算：（1）操作液气比为最小液气比的倍数;(2) 出塔液体的浓度。解:(1)属于低浓度气体的吸收y 二 y (1 -n )二 0.03 x (1 - 95%)二 0.0015 ab由平衡关系y*=mx可得到炉=m, mL m 1 v操作条件下的液气比：g = S = 1 =r l =yb - ya = 0.95最小液气比：IG Jx * - xb aminy 0.03b = = 1x *0.03bL / G=1z 1.05LTGJ0.95minx = ZbZi + x bL / Ga竺;畀+0=。.。0159. 一逆流操作的常压填料吸收塔，拟用清水吸收混合气所 含的少量溶质
8、。入塔气体中含溶质1%(体积分率)，经吸收后 要求溶质被回收80%,此时水的用量为最小用量的1.5倍， 平衡线的关系为y=x,气相总传质单元高度为12m,试求所 需填料层的高度。解：由最小的液气比入手，通过计算出实际的液气比，找到 脱吸因素，计算出传质单元数，最后确定整个塔高。IG丿miny (1 n ) 0.01 x (1 80%) 0.002 by y baX * Xy y 001 0002 _ 0 8 0.01 o _ * _ uG=1.5=1.5 x 0.8 = 1.2 G丿min(1)平均推动力法首先需要求出吸收剂出塔时的浓度X ,b，由全塔物料衡算:bX - yb 一 ya + X
9、 - 0.01 - 0.002 + 0 - 0.00667 b L / G a12Ay = y 一 mx = 0.01 一 1 x 0.00667 = 0.00333 b Aya=y mx 0.002 1 x 0 = 0.002aaAymNOGAyb Aya - 0.00261ATay 一 yo.oi一0002 3 065b a 3 0650.00261塔高：h二HOG-N = 1.2 x 3.065 = 3.7mOGb(2)吸收因数法NOGmGT1TS=0.833l r(1 c) y - mx ln (1 S) bay - mxaa+ S = 3.06此时塔高：h = H N = 1.2 x
10、 3.06 = 3.7 mOG OGio有一精馏塔，已知xD = 0.97 (摩尔分率)，回流率R=2,平衡关系a =2.4,塔顶全凝器D=100kmol/h,求塔顶 第二快板上升的气量V及组成和下降的液量及组成。解:R = L = 2 L 二 2D 二 200kmol / hV 二 DL + D =300kmol / h精馏塔的相平衡方程:Ox2.4 xy = n = nn 1 + (o 1) x1 +1.4 xnn精馏塔的操作线方程:yn+1Rx 2x + D = _ xR +1 n R +13 n+ 0.34yi = xD = 0.97 ,由(1)式得: 把x1 = 93代入(2)式得：
11、x = 0.931y = 0.942把y2 = 94再代入（1）式得:x = 0.87211. 将含24%的易挥发组分某混合液送入连续精馏塔，溜出液 含易挥发组分95%,残液中含3%易挥发组分（均为mol分率）， 塔顶蒸汽量为850kmol/h，回流量为670 kmol/h,塔顶为全凝器，泡点回流。求塔顶回收率及精操线和提操线方程。解：已知xF = 024V = 850kmol / hDxDFxFDx = 0.95DL = 670kmol / hx = 0.03W（1）塔顶耳由物料衡算方程:x - x x - xF WD W0.24 0.03=0.22830.95 0.03R1 x +xR +
12、1 n R +1 DD = V - L = 850 - 670 = 180kmol / hyn+1V = L + DD x x=F WF x xD WDx0 95n = d = 0.2283= 90.4%T5T024F(2)精操线厂 L 670R = _ = 3.72D 1803 721y =x +0.95 = 0.788x + 0.201n+13.72 + 1 n 3.72 + 1n（3）提操线,L + qFy =x xm+1 L + qF W m L + qF W wD = 0-2283F =恩=cXW = F - D = 788.44 -180 = 608.5kmol / hq =1提操
13、线方程:608.5 x 0.03f670 + 788.4y xm+1670 + 788.4 608.5 m 670 + 788.4 608.5y= 1.716 x -0.02m+1m12. 某精馏塔分离A,B混合液，进塔物料含易挥发组分A为50% （摩尔分率）的饱和蒸汽，处理量为100kmol/h，塔0.833x + 0.15,间（2） V,V/；（3）顶D=50kmol/h,精操线方程为yn+1 歇蒸汽加热，全冷凝。求:（1）XD，Xw； 提操线方程。R解:（1）由精操线方程得R+1 = 0.833x = 0.90Dx= 0.15，R +1由 F = D + W ， W = F D = 100 50 = 50hmol / h 由 Fx = Dx + WxFDWFx Dx 100 x 0.5 50 x 0.9 八“50x F D 01WW V = L + D = RD + D = 5 x 50 + 50 = 300 V=V -(1 - q) F饱和蒸汽进料，q = 0V二 V - (1 - q)F 二 300 -100 二 200(3),L + qF 、Wy =x -xm+1 L + qF 一 W m L + qF 一 W wf L , WL 、 Wy - x - x =x 一 x
