化工原理下册习题课(期末)-13本

蒸馏内容小结

一个前提（连续稳定）；三种方法（平衡关系、物料衡算、热量衡算（不要求））；三个方程（平衡方程、操作线方程、q线方程）；四个概念（理想溶液、相对挥发度、液相分率、回流比）目的求塔

N

干燥内容小结

一、湿空气的性质 1.湿度H

s

s

p p p 622.0p p 622p .0H ϕϕ-=

-=总总

s

p p

=ϕ

ϕ——相对湿度 P s ——水的饱和蒸汽压 P ——水汽分压

2.比体积（湿体积）

总

p 10013.1273t 273)244H .1772.0(5

H ⨯⨯+⨯+=υ

H υ-湿空气的比体积 m 3

湿空气/kg 绝干气

3.比热容和焓

4．温度

t 、t W 、t as 、t d

二、湿度图

1.湿度图包括：（等湿线（等H 线）、等焓线（等I 线）、等温线（等t 线）、等相对湿度线（等 ϕ 线）、水汽分压线（p 线）

2.应用：由两个独立参数确定其它参数 如：温度t －湿球温度t W 、温度t －露点温度t d 、温度t －ϕ、H-I 等 三、湿物料的性质

1.湿基含水量（w ）和干基含水量(X)

湿物料总质量湿物料的水分含量=

w 湿物料绝干物料量

湿物料的水分含量=X

2.湿物料的比热容c m

3.湿物料的焓

X

c c s m 187.4+=θ

θm s c X c I =+=')187.4(88H

.101.1H +=c 2490H

t )88H .101.1(++=I 1X w X =

+1w X w

=

-

四、干燥过程的物料衡算 物料衡算 绝干料衡算

水分蒸发量

L ——绝干空气流量 G ——绝干物料流量 绝干空气消耗量

单位空气消耗量

新鲜空气消耗量

风机的风量

五、干燥过程的热量衡算 预热器的热量衡算

)t t )(88H .101.1(L Q 010P -+=

整个系统热量衡算

对于理想干燥的干燥设备的热效率（略）

六 干燥速率、干燥时间（掌握基本概念和性质）

1.物料中水分的性质：平衡水分、自由水分；结合水分、非结合水分。

2.干燥过程分析：恒速干燥阶段、降速干燥阶段、临界含水量 3、掌握冷冻干燥的基本概念 七、

)

()(2112X X G H H L W -=-=s kg H H W H H X X G L /)(1

21221绝干气-=--=

s

kg H L L /)1(10新鲜空气+=水绝干气kg kg H H W L l /11

2-==1

111221111)1()1(X G X G w G w G G +=

+=-=-=L m t W Gc t t L Q )88.12490()()(01.1Q 21202+++-+-=θθ12

10

100%t t t t η-=

⨯-s

m Lv V H /3//新鲜空气=

吸收内容小结

吸收操作是典型的传质过程。以下四大方程（菲克定律、吸收速率方程、平衡线方程、操作线方程）为基础，以填料层高度计算为核心，将本章主要公式串成一体，

例 题

P159 9．在板式精馏塔中分离相对挥发度为2的两组分溶液，泡点进料。馏出液组成为0.95（易挥发组分的摩尔分数，下同），釜残液组成为0.05，原料液组成为0.6。已测得从塔釜上升的蒸气量为93 kmol/h ，从塔顶回流的液体量为58.5 kmol/h ，泡点回流。试求（1）原料液的处理量；（2）操作回流比为最小回流比的倍数。

解：（1）原料液的处理量 由全塔的物料衡算求解。

()

n,D n,V n,L 9358.5q q q =-=-kmol/h=34.5 kmol/h

D

n,F n,W n,q q q -=

则 ()05

.05.345.3495.06.0F n,F n,⨯-+⨯=q q

解得

n,F 56.45

q =kmol/h

（2）R 为R min 的倍数 对于泡点进料，q = 1

()kmol/h

931)1(D n,,,,,,V n,V n,=+=+=+=-+='q R q Rq q q q q q q D n D n D n L n F n

()5.34193⨯+=R

R = 1.70

对于泡点进料，R min 的计算式为

333.16.01)95.01(26.095.01)1(11F D F D min =⎥⎦

⎤

⎢⎣⎡--⨯-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡----=

x x x x R αα

于是 275.1333.17

.1m i n ==R R

P160 14．在常压连续精馏塔中分离两组分理想溶液。该物系的平均相对挥发度为2.5。原料液组成为0.35（易挥发组分的摩尔分数，下同），饱和蒸气加料。已知精馏段操作线方程为y = 0.75x+0.20，试求（1）操作回流比与最小回流比的比值；（2）若塔顶第一板下降的液相组成为0.7，该板的气相默弗里效率EMV1。

解：（1）R 与R min 的比值

先由精馏段操作线方程求得R 和x D ，再计算Rmin 。 由题给条件，可知

75.01=+R R

解得

3=R

8.042.0)1(20.0=⨯=+=R x D

对饱和蒸气进料，q = 0，y q = 0.35