南工大化工原理第六章习题解答

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南工大化工原理第六章 习题解答

南工大化工原理第六章 习题解答

第六章习题

1)苯酚(C

6H

5

OH)(A)和对甲酚(C

6

H

4

(CH

3

)OH)(B)的饱和蒸汽压数据为:

温度℃苯酚蒸汽压

kPa

对甲酚蒸汽压

kPa

温度

苯酚蒸汽压

kPa

对甲酚蒸汽

压 kPa

113.710.07.70117.811.999.06 114.610.47.94118.612.439.39 115.410.88.2119.412.859.70 116.311.198.5120.013.2610.0 117.011.588.76

试按总压P=75mmHg(绝压)计算该物系的“t—x—y”数据。此物系为理想物系。

t0C p

A 0kPa p

B

0kPa x

A

x

B

113.7 10.0 7.70 1.0 1.0 114.6 10.4 7.94 0.837 0.871 115.4 10.8 8.2 0.692 0.748 116.3 11.19 8.5 0.558 0.624 117.0 11.58 8.76 0.440 0.509 117.8 11.99 9.06 0.321 0.385 118.6 12.43 9.39 0.201 0.249 119.4 12.85 9.70 0.0952 0.122 120.0 13.26 10.0 0.000 0.000

2)承第1题,利用各组数据,计算

①在x=0至x=1范围内各点的相对挥发度α

i ,取各α

i

的算术平均值α,算出

α对α

i

的最大相对误差。

②以平均α作为常数代入平衡方程式算出各点的“y—x

i

”关系,算出由此法得

出各组y

i

值的最大相对误差。

t0C 113.7 114.6 115.4 116.3 117.0 117.8 118.6 119.4 120.0

南工大化工原理第六章习题解答

南工大化工原理第六章习题解答

第六章习题

1)苯酚(C6H5OH)(A)和对甲酚(C6H4(CH3)OH)(B)的饱和蒸汽压数据为:

温度

℃苯酚蒸汽压

kPa

对甲酚蒸汽压

kPa

温度

苯酚蒸汽压

kPa

对甲酚蒸汽

压 kPa

试按总压P=75mmHg(绝压)计算该物系的“t—x—y”数据。此物系为理想物系。

t0C p A0kPa p B0kPa x A x B

2)承第1题,利用各组数据,计算

①在x=0至x=1范围内各点的相对挥发度αi,取各αi的算术平均值α,算出α对αi的最大相对误差。

②以平均α作为常数代入平衡方程式算出各点的“y—x i”关系,算出由此法得出各组y i值的最大相对误差。

t0C

t0C

x i0

y i0最大误差=

3)已知乙苯(A)与苯乙烯(B)的饱和蒸汽压与温度的关系可按下式算得:

式中p0的单位是mmHg,T的单位是K。

问:总压为60mmHg(绝压)时,A与B的沸点各为多少℃在上述总压和65℃时,该物系可视为理想物系。此物系的平衡汽、液相浓度各为多少摩尔分率

4)苯(A)和甲苯(B)混合液可作为理想溶液,其各纯组分的蒸汽压计算式为

式中p0的单位是mmHg,t的单位是℃。

试计算总压为850mmHg(绝压)下含苯25%(摩尔百分率)的该物系混合液的泡点。

5)试计算总压为760mmHg(绝压)下,含苯、甲苯(摩尔分率)的混合蒸汽的露点。若令该二元物系降温至露点以下3℃,求平衡的汽、液相摩尔之比。

6)有一苯(A)、甲苯(B)、空气(C)的混合气体,其中空气占2%,苯与甲苯浓度相等(均指摩尔百分数),气体压强为760mmHg(绝压)。若维持压强不变,令此三元物系降温至95℃,求所得平衡汽相的组成。A、B组分均服

化工原理(下册)第六章吸收习题答案解析

化工原理(下册)第六章吸收习题答案解析

6-1 已知在101.3 kPa(绝对压力下),100 g 水中含氨1 g 的溶液上方的平衡氨气分压为987 Pa 。试求: (1) 溶解度系数H (kmol ·m -3·Pa -1); (2) 亨利系数E(Pa); (3) 相平衡常数m ;

(4) 总压提高到200 kPa(表压)时的H ,E ,m 值。

(假设:在上述范围内气液平衡关系服从亨利定律,氨水密度均为

10003/m kg )

解:(1)根据已知条件

Pa p NH 987*3=

3/5824.01000

/10117

/13m kmol c NH ==

定义

333*NH NH NH H c p =

()Pa m kmol p c H

NH NH NH •⨯==-34/109.5333

(2)根据已知条件可知

0105.018

/10017/117

/13=+=

NH x

根据定义式

333*NH NH NH x E p =

可得

Pa E NH 41042.93⨯=

(3)根据已知条件可知

00974.0101325/987/*

*33===p p y NH NH

于是得到

928.0333*==NH NH NH x y m

(4)由于H 和E 仅是温度的函数,故3

NH H 和3

NH E 不变;而

p

E px Ex px p x y m ====**

,与T 和p 相关,故309.0928.031'

3

=⨯=NH m 。 分析(1)注意一些近似处理并分析其误差。

(2)注意E ,H 和m 的影响因素,这是本题练习的主要内容之一。 6-2 在25℃下,CO 2分压为50 kPa 的混合气分别与下述溶液接触:

化工原理第三版习题答案

化工原理第三版习题答案

化工原理第三版习题答案

化工原理第三版习题答案

化工原理是化工专业的基础课程之一,它主要涉及到化学反应工程、传递过程以及化工设备等方面的知识。化工原理第三版是该课程的教材,它系统地介绍了化工原理的基本概念、原理和应用。本文将为大家提供一些化工原理第三版习题的答案,希望能帮助大家更好地理解和掌握这门课程。

第一章:化工原理概述

1. 什么是化工原理?

化工原理是研究化学反应工程、传递过程以及化工设备等方面的基本原理和规律的学科。

2. 化工原理的主要内容包括哪些方面?

化工原理的主要内容包括物质的性质与结构、物质的平衡、能量的平衡、物质的传递与反应、化工设备等方面的内容。

第二章:物质的性质与结构

1. 什么是物质的性质?

物质的性质是指物质所具有的各种物理和化学特性,如密度、粘度、熔点、沸点、溶解度等。

2. 物质的结构对其性质有何影响?

物质的结构对其性质有着重要的影响。例如,分子的大小和形状会影响物质的溶解度和扩散速率;分子中的化学键类型和强度会影响物质的热稳定性和反应活性等。

第三章:物质的平衡

1. 什么是物质的平衡?

物质的平衡是指在一定条件下,物质的输入和输出之间达到动态平衡的状态。

2. 物质的平衡方程如何表示?

物质的平衡方程可以通过质量守恒或物质守恒来表示。质量守恒方程可表示为输入质量=输出质量+积累质量,物质守恒方程可表示为输入物质的流量=输出物质的流量+积累物质的流量。

第四章:能量的平衡

1. 什么是能量的平衡?

能量的平衡是指在一定条件下,能量的输入和输出之间达到动态平衡的状态。

2. 能量的平衡方程如何表示?

化工原理答案

化工原理答案

第六章 蒸 馏

11、在连续精馏操作中,已知精馏段操作线方程及q 线方程分别为y =+;y = +,试求:(1)进料热状况参数q 及原料液组成x F ;(2)精馏段和提馏段两操作线交点坐标。 解:由q 线方程 y = +知

5.01

-=-q q

故q =1/3 又675.01

=--

q x F

故x F =(1-q )=×(1 -1/3)= 因为精馏段操作线与提馏段操作线交点也是精馏段操作线与q 线的交点,所以 y q = +

y q =+ 联立求解 x q = y q =

12、用逐板计算习题10中泡点进料时精馏段所需理论板层数。在该组成范围内平衡关系可近似表达为y =+

解:由习题10知 x F = 、x D = 、R = 设塔顶为全凝器,故y 1=x D = 由平衡关系 y 1=+= 得 x 1= 由精馏段操作线方程

26.072.06

.395.06.36.2111+=+=+++=

+n n D n n x x R x x R R y 得 y 2=×+=

又 += 得 x 2= 同理 y 3=×+= 又 += 得 x 3= y 3=×+= 又 += 得 x 4=

∴ 精馏段理论板层数为3层,第四层为进料板。

13、在常压连续精馏塔中分离苯-甲苯混合液。若原料为饱和液体,其中含苯(摩尔分数,下同),塔顶馏出液组成为,釜液组成为,操作回流比为。试求理论板层数和进料板位置。平衡数据见例6-2表。 解:用图解法求N T

在y-x 相图上找出x W = 、x F = 、x D = ,对应点为c 、e 、a 。 由回流比R = 得精馏段操作线截距

管国峰第三版南京工业大学化工原理第六章气体吸收习题解答

管国峰第三版南京工业大学化工原理第六章气体吸收习题解答

第六章 气体吸收习题解答

1)总压100

,温度25℃的空气与水长时间接触,水中的

的浓度为多少?

分别用摩尔浓度和摩尔分率表示。空气中 的体积百分率为0.79。

解:将空气看作理想气体:y=0.79 p*=yp=79kPa

查表得 E=8.76×510kPa

610/*-==E p x

H=)./(10342.6)181076.8/(1000)/(65m kN kmoL EMS -⨯=⨯⨯=ρ C=p*.H=79×6.342×10-5=5.01×10-4kmol/m 3

2)已知常压、25℃下某体系的平衡关系符合亨利定律,亨利系数E 为

大气压,溶质A 的分压为0.54大气压的混合气体分别与三种溶液接触:①溶

质A 浓度为 的水溶液;②溶质A 浓度为

的水溶液;

③溶质A 浓度为 的水溶液。试求上述三种情况下溶质A 在二相

间的转移方向。

解: E=0.15×104atm ,p=0.054atm ,P=1atm ,y=p/P=0.054

① m E

P

==⨯015104. x 13

5002

110

18

3610=⨯=⨯-.. ∴y mx 110054*.== ∴∆y y y =-=10*

∴平衡

② x 23

5

0001110

18

1810=

⨯=⨯-.. ∴y mx 220027*.== ∴∆y y y =-20* ∴气相转移至液相 ③ x 33

5

000311018

5410=

⨯=⨯-..

∴y mx 330081*.== ∴∆y y y =-30*

∴液相转移至气相

④ P=3atm y=0.054 E=0.15×104atm ∴m=E/P=0.05×104

化工原理习题答案第六章

化工原理习题答案第六章

cB
rC kcA c B 2 3.609 10 4 4.331 10 3 3.126 10 6 mol/(L s)
8. 在一恒容反应器中进行下列液相反应:
ABR 2A D
rR 1.6c A kmol/(m 3 h)
2 rD 8.2c A kmol/(m 3 h)
若将 A 和 B 的初始浓度均为 3mol/l 的原料混合进行反应,求反应 4min 时 A 的转化率。 解: 由题中条件知是个等容反应过程,且 A 和 B 的初始浓度均相等,即为 1.5mol/l,故可把 反应速率式简化,得
0.5 2 2 2 rA 0.8c1.5 A cB 0.8cA 0.8cA0 (1 xA )
式中 rR、rD 分别表示产物 R 及 D 的生成速率。反应用的原料为 A 与 B 的混合物,其中 A 的浓度为 2kmol/m3,试计算 A 的转化率达到 95%时所需的反应时间。 解: 反应物 A 的消耗速率应为两反应速率之和,即
2 RA rA 2rD 1.6c A 16.4c A 1.6c A (1 10.25c A )
设甲醇的转化率为 xA,甲醛的收率为 YP,可得反应器出口甲醇、甲醛和二氧化碳的摩尔数 nA、nP 和 nc 分别为: nA=nA0(1-xA)=7.672 mol nP=nA0YP=18.96 mol nC=nA0(xA-YP)=0.7672 mol 结合上述反应的化学计量式,水(nW) 、氧气(nO)和氮气(nN)的摩尔数分别为: nW=nW0+nP+2nC=38.30 mol nO=nO0-1/2nP-3/2nC=0.8788 mol nN=nN0=43.28 mol

化工原理第2版第六章蒸发习题答案

化工原理第2版第六章蒸发习题答案

1 0.0162 ´´ B 

四.计算题

1.采用标准蒸发器将10%的NaOH 水溶液浓缩至25%(质量分数)。蒸发室的操作压力为50 kPa ,试求操作条件下溶液的沸点升高及沸点。

解:溶液的沸点升高及沸点均按完成液来计算。

查得水的有关数据为

压力p /kPa 温度t /℃汽化热r /

(kJ (kJ ∙kg -1) 101.3 100 50 81.2 2304.5 

在101.3 kPa 时,时,25%NaOH 

溶液的沸点为113.07 ℃。常压下溶液的沸点升高为Δ a =(113.07–100)℃=13.07℃

50 kPa 时,溶液的沸点升高可用两种方法计算。

时,溶液的沸点升高可用两种方法计算。(1)用杜林规则

在杜林线图的横标81.2 ℃作垂直线交组成为25%的杜林线,再由该点查得纵标的温度为93 ℃,此即50kPa 下溶液的沸点t A 。

D ¢=(93–81.2)℃=11.8 ℃

(2)用式6-17 经验公式估算

D ¢=f D =é(81.2+273)2ù℃=11.5 ℃a êë

2304.513.07úû

则溶液的沸点升高为11.8 ℃,50kPa 下的沸点为93 ℃。两种方法计算结果相差不大。2.用连续操作的真空蒸发器将固体质量分数为 4.0%的番茄汁浓缩至30%,加热管内

液柱的深度为2.0 2.0 m m ,冷凝器的操作压力为8 kPa ,溶液的平均密度为1 1 160 

160 160 kg/m kg/m 3,常压下溶

质存在引起的沸点升高D ¢

a =1℃,试求溶液的沸点t B 。

解:8 kPa 压力下对应二次蒸汽温度为41.3 ℃,水的汽化热为2497 2497 kJ/kg

化工原理下册--第六章吸收习题答案

化工原理下册--第六章吸收习题答案

化⼯原理下册--第六章吸收习题答案

6-1 已知在101.3 kPa(绝对压⼒下),100 g ⽔中含氨1 g 的溶液上⽅的平衡氨⽓分压为987 Pa 。试求: (1) 溶解度系数H (kmol ·m -3·Pa -1); (2) 亨利系数E(Pa); (3) 相平衡常数m ;

(4) 总压提⾼到200 kPa(表压)时的H ,E ,m 值。

(假设:在上述范围内⽓液平衡关系服从亨利定律,氨⽔密度均为

10003/m kg )

解:(1)根据已知条件

Pa p NH 987*3=

3/5824.01000

/10117

/13m kmol c NH ==

定义

333*NH NH NH H c p =

()

Pa m kmol p c H NH NH NH ??==-34/109.5333

(2)根据已知条件可知

0105.018

/10017/117

/13=+=

NH x

根据定义式

333*NH NH NH x E p =

可得

Pa E NH 41042.93?=

(3)根据已知条件可知

00974.0101325/987/*

*33===p p y NH NH

于是得到

928.0333*==NH NH NH x y m

(4)由于H 和E 仅是温度的函数,故3NH H 和3NH E 不变;⽽

p E px Ex px p x y m ====**

,与T 和p 相关,故309.0928.03

1'

3

=?=NH m 。

分析(1)注意⼀些近似处理并分析其误差。

(2)注意E ,H 和m 的影响因素,这是本题练习的主要内容之⼀。 6-2 在25℃下,CO 2分压为50 kPa 的混合⽓分别与下述溶液接触:

化工原理 第六章 吸收-例题

化工原理 第六章 吸收-例题

X 1 X 2 0.12 0.005 V 0.303 * 3.16 12 0 L min Y1 Y2
V V 1.5 1.5 0.303 0.455 L L min
水蒸气消耗量为 V=0.455L=0.455×7=3.185kmol/h=3.185×18=57.3kg/h
压为1333Pa,用20℃的水吸收混合气中的氨,要求氨的回
收率为99%,每小时的处理量为1000kg空气。物系的平衡关
系列于本例附表中,若吸收剂用量取最小用量的2倍,试 求每小时送入塔内的水量。 溶液浓度(gNH3/100gH2O) 分压Pa 2 1600 2.5 2000 3 2427
分析:
求水量 吸收剂用量L 已知L/Lmin 求Lmin 平衡常数
c p H
*
0.5 / 17 c 0.293kmol / m3 0.5 100 1000
∴溶解度系数为:
0.293 H 7.33 10 4 kmol / m3 Pa 400
或由各系数间的关系求出其它系数
H
s
EM s
1000 7.32 104 kmol / m3 Pa 7.59 10 4 18
将其与实际组成比较:y 0.094 y * 0.047
∴氨从气相转入液相,发生吸收过程。
练习:

南工大化工原理第六章习题解答

南工大化工原理第六章习题解答

第六章习题

1)苯酚(C6H5OH)(A)和对甲酚(C6H4(CH3)OH)(B)的饱和蒸汽压数据为:

温度

苯酚蒸汽压

kPa

对甲酚蒸汽压

kPa

温度

苯酚蒸汽压

kPa

对甲酚蒸汽

压 kPa 113.7 10.0 7.70 117.8 11.99 9.06 114.6 10.4 7.94 118.6 12.43 9.39 115.4 10.8 8.2 119.4 12.85 9.70 116.3 11.19 8.5 120.0 13.26 10.0 117.0 11.58 8.76

试按总压P=75mmHg(绝压)计算该物系的“t—x—y”数据。此物系为理想物系。

t0C p A0kPa p B0kPa x A x B

113.7 10.0 7.70 1.0 1.0

114.6 10.4 7.94 0.837 0.871

115.4 10.8 8.2 0.692 0.748

116.3 11.19 8.5 0.558 0.624

117.0 11.58 8.76 0.440 0.509

117.8 11.99 9.06 0.321 0.385

118.6 12.43 9.39 0.201 0.249

119.4 12.85 9.70 0.0952 0.122

120.0 13.26 10.0 0.000 0.000

2)承第1题,利用各组数据,计算

①在x=0至x=1围各点的相对挥发度αi,取各αi的算术平均值α,算出α对

αi的最大相对误差。

②以平均α作为常数代入平衡方程式算出各点的“y—x i”关系,算出由此法得

化工原理习题解答(陈敏恒)

化工原理习题解答(陈敏恒)

化工原理习题解答

教材:高等学校教学用书《化工原理》作者:陈敏恒丛德滋方图南等

出版社:化学工业出版社

1985 年 9 月第一版

圆角矩形: 丁文捷藏书

目录

第一章流体流动 1

第二章流体输送机械 29

第三章液体的搅拌 38

第四章流体通过颗粒层的流动 41 第五章颗粒的沉降和流态化 51

第六章传热 59

第七章蒸发 94

第八章吸收 101

第九章精馏 119

第十章气液传质设备 143

第十一章萃取 148

第十二章热、质同时传递的过程 157 第十三章固体干燥 162

空气-水系统的焓-湿度图

空气-水系统的湿度-温度图

化工原理(第四版)习题解第六章蒸馏

化工原理(第四版)习题解第六章蒸馏

第六章 蒸 馏

相平衡

【6-1】苯(A)和甲苯(B)的饱和蒸气压数据如下。

101.33 38.8 179.19 74.53 根据上表数据绘制总压为101.33kPa 时苯一甲苯溶液的-t y x -图及y x -图。此溶液服从拉乌尔定律。

解 计算式为

,00

00

B A

A B

p p p x y x p p p -==- 计算结果见下表

苯-甲苯溶液的t x y --计算数据

苯-甲苯溶液的t y x --图及y x -图,如习题6-1附图1与习题6-1附图2所示。

习题6-1附图1 苯-甲苯t-y-x 图

习题6-1附图2 苯-甲苯y-x 图

【6-2】在总压.101325kPa 下,正庚烷-正辛烷的汽液平衡数据如下。

温度/℃ 液相中正庚烷的

摩尔分数()x

汽相中正庚烷的摩尔分数()y

温度/℃ 液相中正庚烷的摩

尔分数()x 汽相中正庚烷的摩

尔分数()y 98.4 105 110

1.0 0.656 0.487

1.0 0.81 0.673

115 120 125.6

0.311 0.157 0

0.491 0.280 0

试求:(1)在总压.101325kPa 下,溶液中正庚烷为0.35(摩尔分数)时的泡点及平衡汽相的瞬间组成;(2)在总压.101325kPa 下,组成.035x =的溶液,加热到117℃,处于什么状态?溶液加热到什么温度,全部汽化为饱和蒸气?

解 用汽液相平衡数据绘制t y x --图。

(1) 从t y x --图上可知,.035x =时的泡点为113.8℃,平衡汽相的瞬间组成.053y =。 (2) .035x =的溶液,加热到117℃时为气液混合物,液相组成.024x =,汽相组成.040y =。 .035x =的溶液加热到118℃时,全部汽化为饱和蒸气。

南工大化工原理第六章 习题解答

南工大化工原理第六章 习题解答

第六章习题

1)苯酚(C6H5OH)(A)和对甲酚(C6H4(CH3)OH)(B)的饱和蒸汽压数据为:

温度

苯酚蒸汽压

kPa

对甲酚蒸汽压

kPa

温度

苯酚蒸汽压

kPa

对甲酚蒸汽

压 kPa 113.710.07.70117.811.999.06 114.610.47.94118.612.439.39 115.410.88.2119.412.859.70 116.311.198.5120.013.2610.0 117.011.588.76

试按总压P=75mmHg(绝压)计算该物系的“t—x—y”数据。此物系为理想物系。

t0C p A0kPa p B0kPa x A x B

113.710.07.70 1.0 1.0

114.610.47.940.8370.871

115.410.88.20.6920.748

116.311.198.50.5580.624

117.011.588.760.4400.509

117.811.999.060.3210.385

118.612.439.390.2010.249

119.412.859.700.09520.122

120.013.2610.00.0000.000

2)承第1题,利用各组数据,计算

①在x=0至x=1范围内各点的相对挥发度αi,取各αi的算术平均值α,算出α

对αi的最大相对误差。

②以平均α作为常数代入平衡方程式算出各点的“y—x i”关系,算出由此法得出

各组y i值的最大相对误差。

t0C 113.7114.6115.4116.3117.0117.8118.6119.4120.0

南京工业大学化工原理(管国锋)下册习题答案

南京工业大学化工原理(管国锋)下册习题答案
31)在一吸收塔内用洗油逆流吸收煤气中含苯蒸汽。苯的初始浓度为0.02(摩尔分率,下同),吸收时平衡关系为 ,液气比为0.18,洗油进塔浓度为0.006,煤气中苯出塔浓度降至0.002。由吸收塔排出的液体升温后在解吸塔内用过热蒸汽逆流解吸。解吸塔内气液比为0.4,相平衡关系为 。在吸收塔内为气相控制,在解吸塔为液相控制。若现将液体循环量增加一倍,煤气及过热蒸汽流量等其它操作条件都不变。已知解吸塔中, 。问此时吸收塔出塔煤气中含苯多少?题中流量皆为摩尔流量。
解:(1) y1= 0.05,y2= 0.05×(1-0.9) = 0.005,
G = 0.042kmol/(m2s),x2= 0.002,x2’= 0.01,m = 0.5
y L1= L2= 0.021kmol/(m2s)
∴x1= 0.051
(2)


∴H = HOG·NOG= 0.8×3.625 = 2.9 m

∵ky=Pkg∴
NA=ky(y1-y2)∴
13)用填料塔进行逆流吸收操作,在操作条件下,气相、液相传质系数分别为 和 。试分别计算相平衡常数 为0.1和100时,吸收传质过程的传质阻力分配情况。若气相传质分系数 ,当气相流量G增加一倍时,试分别计算上述两种情况下总传质系数增大的倍数。
解:①ky= 0.013 kmol/(m2s),kx= 0.026 kmol/(m2s)

化工原理复习题

化工原理复习题

化工原理复习题

第六章复习

一、选择填空题:

1.(1)双组分气体(A、B)在进行定常分子扩散,J A及N A分别表示在传质方向上某截面处溶质A 的分子扩散速率与传质速率,当整个系统为单向扩散时:

┃J A A 大于、B 等于、C 小于)┃J B

┃N A ┃(A 大于、B 等于、C 小于)┃N B

(2)气膜控制系统的逆流解吸塔操作中,如气量与液量同比例减少,则气体出口组成ya

(A 增加、B 减少、C 不变),而液体出口组成xb(A 增加、B 减少、C 不变)

答案1(1)(等于) B;(大于)A;(2)(增加)A;(减少)B。

2.①在一个低浓度液膜控制的逆流吸收塔中,若其他操作条件不变,而液量与气量成比例同时增加,则:

气体出口组成y a为(A 增加 B 减少 C 不变 D 不定)A

液体出口组成X b为(A 增加 B 减少 C 不变 D 不定)B

回收率将(A 增加 B 减少 C 不变 D 不定)B

②传质速率N A等于分子扩散速率J A的条件是:( B)

A 单向扩散、

B 双向扩散、

C 湍流流动、

D 定常过程

3. (1)最大吸收率ηmax D

(A)液气比(B)液体入塔浓度x

(C)相平衡常数m(D)吸收塔型式

(2)单向扩散中的漂流因子_____。A

(A)>1(B)<1(C)=1(D)不一定

(3)已知SO2水溶液在三种温度t1、t2、t3下的亨利系数分别为E1=0.0035atm,

E2=0.011atm,E3=0.00652atm,则______A

(A)t1<t2(B)t3 >t2(C)t1 >t2(D)t3 <t1

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第六章习题

1)苯酚(C

6

H

5

OH)(A)和对甲酚(C

6

H

4

(CH

3

)OH)(B)的饱和蒸汽压数据为:

温度

苯酚蒸汽压

kPa

对甲酚蒸汽压

kPa

温度

苯酚蒸汽压

kPa

对甲酚蒸汽

kPa 113.7 10.0 7.70 117.8 11.99 9.06

114.6 10.4 7.94 118.6 12.43 9.39

115.4 10.8 8.2 119.4 12.85 9.70

116.3 11.19 8.5 120.0 13.26 10.0

117.0 11.58 8.76

试按总压P=75mmHg(绝压)计算该物系的“t—x—y”数据。此物系为理想物系。

t0C p

A

0kPa p

B

0kPa x

A

x

B

113.7 10.0 7.70 1.0 1.0

114.6 10.4 7.94 0.837 0.871

115.4 10.8 8.2 0.692 0.748

116.3 11.19 8.5 0.558 0.624

117.0 11.58 8.76 0.440 0.509

117.8 11.99 9.06 0.321 0.385

118.6 12.43 9.39 0.201 0.249

119.4 12.85 9.70 0.0952 0.122

120.0 13.26 10.0 0.000 0.000

2)承第1题,利用各组数据,计算

①在x=0至x=1围各点的相对挥发度α

i

,取各α

i

的算术平均值α,算出α对

α

i

的最大相对误差。

②以平均α作为常数代入平衡方程式算出各点的“y—x

i

”关系,算出由此法得

出各组y

i

值的最大相对误差。

t0C 113.7 114.6 115.4 116.3 117.0 117.8 118.6 119.4 120.0

1.299 1.310 1.317 1.316 1.322 1.323 1.324 1.325 1.326

t0C 113.7 114.6 115.4 116.3 117.0 117.8 118.6 119.4 120.0

1.0 0.837 0.692 0.558 0.440 0.321 0.201 0.0952 0

x

i

1.0 0.871 0.748 0.625 0.509 0.384 0.249 0.122 0

y

i

最大误差=

3)已知乙苯(A)与苯乙烯(B)的饱和蒸汽压与温度的关系可按下式算得:

式中p0的单位是mmHg,T的单位是K。

问:总压为60mmHg(绝压)时,A与B的沸点各为多少℃?在上述总压和65℃

时,该物系可视为理想物系。此物系的平衡汽、液相浓度各为多少摩尔分率?

4)苯(A)和甲苯(B)混合液可作为理想溶液,其各纯组分的蒸汽压计算式为

式中p0的单位是mmHg,t的单位是℃。

试计算总压为850mmHg(绝压)下含苯25%(摩尔百分率)的该物系混合液的泡点。

5)试计算总压为760mmHg(绝压)下,含苯0.37、甲苯0.63(摩尔分率)的混合蒸汽的露点。若令该二元物系降温至露点以下3℃,求平衡的汽、液相摩尔之比。

6)有一苯(A)、甲苯(B)、空气(C)的混合气体,其中空气占2%,苯与甲苯浓度相等(均指摩尔百分数),气体压强为760mmHg(绝压)。若维持压强不变,令此三元物系降温至95℃,求所得平衡汽相的组成。A、B组分均服从

拉乌尔定律。已知95℃时,。

0.38 0.378 0.377 0.376

设X

A

算得的X‘

0.324 0.352 0.363 0.373

A

7)常压下将含苯(A)60%,甲苯(B)40%(均指摩尔百分数)的混合液闪蒸(即平衡蒸馏),得平衡汽、液相,汽相摩尔数占总摩尔数的分率——汽化率(1-q)为0.30。物系相对挥发度α=2.47,试求:闪蒸所得平衡汽、液相的浓度。

若改用简单蒸馏,令残液浓度与闪蒸的液相浓度相同,问:馏出物中苯的平均浓度为多少?

提示:若原料液、平衡液、汽相中A的摩尔分率分别以x

f

、x、y表示,则存在如下关系:。

8)某二元物系,原料液浓度x

f =0.42,连续精馏分离得塔顶产品浓度x

D

=0.95。

已知塔顶产品中易挥发组分回收率η=0.92,求塔底产品浓度x

w

。以上浓度皆指易挥发组分的摩尔分率。

9)某二元混合液含易挥发组分0.35,泡点进料,经连续精馏塔分离,塔顶

产品浓度x

D =0.96,塔底产品浓度x

w

=0.025(均为易挥发组分的摩尔分率),设

满足恒摩尔流假设。试计算塔顶产品的采出率D/F。

若回流比R=3.2,泡点回流,写出精馏段与提馏段操作线方程。

10)某二元混合物含易挥发组分0.24,以热状态参数q=0.45的汽、液混合

=0.95,物状态进入连续精馏塔进行分离。进料量为14.5kmol/h,塔顶产品浓度x

D

塔底产品浓度x

=0.03。若回流比R=2.8,泡点回流,提馏段L’/V’为多少?试

w

计算塔顶全凝器的蒸汽冷凝量及蒸馏釜的蒸发量。以上浓度皆指易挥发组分的摩尔分率。

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