化工原理下册计算问题详解

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化工原理课后习题解答

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化工原理课后习题解答1. 习题一:物质平衡问题问题描述:一个化工过程中,有两个进料流A和B,分别进料流A中含有20%的物质X,进料流B中含有30%的物质X。

流出的产物中,物质X的浓度为50%。

求进料流A和B的流量比。

解答:首先,我们可以用公式表示物质的平衡关系:(物质X进料流A的质量流量 × 物质X进料流A的浓度) + (物质X进料流B的质量流量 × 物质X进料流B的浓度) = (物质X产物流的质量流量 × 物质X产物流的浓度)根据题目中的数据,我们可以得到以下等式:(20% × Qa) + (30% × Qb) = (50% × (Qa + Qb))其中,Qa和Qb分别表示进料流A和B的质量流量。

我们要求的是进料流A和B的流量比,可以假设进料流A的流量为1,即Qa = 1。

然后将上述等式进行变换得到:0.2 + 0.3Qb = 0.5(1 + Qb)通过解这个一元一次方程,可以得到 Qb = 1。

进料流A和B的流量比为1:1。

2. 习题二:能量平衡问题问题描述:一个化工过程中,进料流的温度为100℃,流出的产物温度为50℃。

进料流的流量为10 kg/min,产物的流量为8 kg/min。

进料流的焓为2000 kJ/kg,产物的焓为2400 kJ/kg/m。

求该过程的热效率。

解答:首先,我们可以用公式表示能量的平衡关系:(进料流的质量流量 × 进料流的焓) = (产物流的质量流量 × 产物流的焓)根据题目中的数据,我们可以得到以下等式:(10 kg/min × 2000 kJ/kg) = (8 kg/min × 2400 kJ/kg)通过解这个一元一次方程,可以得到8000 kJ/min = 19200 kJ/min。

我们可以计算出能量平衡的结果为:进料流的质量流量 × 进料流的焓 = 8000 kJ/min 产物流的质量流量 × 产物流的焓 = 19200 kJ/min根据热效率的定义,热效率 = (产物流的质量流量 × 产物流的焓) / (进料流的质量流量 × 进料流的焓)。

(完整word版)化工原理第二版(下册)夏清贾绍义课后习题解答带图资料

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化工原理第二版夏清,贾绍义课后习题解答(夏清、贾绍义主编.化工原理第二版(下册).天津大学出版)社,2011.8.)第1章蒸馏1.已知含苯0.5(摩尔分率)的苯-甲苯混合液,若外压为99kPa,试求该溶液的饱和温度。

苯和甲苯的饱和蒸汽压数据见例1-1附表。

t(℃) 80.1 85 90 95 100 105x 0.962 0.748 0.552 0.386 0.236 0.11解:利用拉乌尔定律计算气液平衡数据查例1-1附表可的得到不同温度下纯组分苯和甲苯的饱和蒸汽压PB *,PA*,由于总压P = 99kPa,则由x = (P-PB *)/(PA*-PB*)可得出液相组成,这样就可以得到一组绘平衡t-x图数据。

以t = 80.1℃为例 x =(99-40)/(101.33-40)= 0.962 同理得到其他温度下液相组成如下表根据表中数据绘出饱和液体线即泡点线由图可得出当x = 0.5时,相应的温度为92℃2.正戊烷(C5H12)和正己烷(C6H14)的饱和蒸汽压数据列于本题附表,试求P = 13.3kPa下该溶液的平衡数据。

温度 C5H12223.1 233.0 244.0 251.0 260.6 275.1 291.7 309.3K C6H14248.2 259.1 276.9 279.0 289.0 304.8 322.8 341.9饱和蒸汽压(kPa) 1.3 2.6 5.3 8.0 13.3 26.6 53.2 101.3解:根据附表数据得出相同温度下C5H12(A)和C6H14(B)的饱和蒸汽压以t = 248.2℃时为例,当t = 248.2℃时 PB* = 1.3kPa查得PA*= 6.843kPa得到其他温度下A¸B的饱和蒸汽压如下表t(℃) 248 251 259.1 260.6 275.1 276.9 279 289 291.7 304.8 309.3PA*(kPa) 6.843 8.00012.472 13.30026.600 29.484 33.42548.873 53.200 89.000101.300PB*(kPa) 1.300 1.634 2.600 2.826 5.027 5.300 8.000 13.300 15.694 26.600 33.250 利用拉乌尔定律计算平衡数据平衡液相组成以260.6℃时为例当t= 260.6℃时 x = (P-PB *)/(PA*-PB*)=(13.3-2.826)/(13.3-2.826)= 1 平衡气相组成以260.6℃为例当t= 260.6℃时 y = PA*x/P = 13.3×1/13.3 = 1同理得出其他温度下平衡气液相组成列表如下t(℃) 260.6 275.1 276.9 279 289x 1 0.3835 0.3308 0.0285 0y 1 0.767 0.733 0.524 0 根据平衡数据绘出t-x-y曲线3.利用习题2的数据,计算:⑴相对挥发度;⑵在平均相对挥发度下的x-y数据,并与习题2 的结果相比较。

化工原理答案下册的.docx

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化工原理第二版夏清,贾绍义课后习题解答(夏清、贾绍义主编 . 化工原理第二版(下册). 天津大学出版)社 ,2011.8. )第1 章蒸馏1.已知含苯 0.5 (摩尔分率)的苯 - 甲苯混合液,若外压为 99kPa,试求该溶液的饱和温度。

苯和甲苯的饱和蒸汽压数据见例1-1 附表。

t (℃) 80.1 859095100105x0.9620.7480.5520.3860.2360.11解:利用拉乌尔定律计算气液平衡数据查例 1-1 附表可的得到不同温度下纯组分苯和甲苯的饱和蒸汽压**,由P,PB A于总压P = 99kPa ,则由 x = (P-P***B )/(P A -P B )可得出液相组成,这样就可以得到一组绘平衡 t-x 图数据。

以 t = 80.1℃为例x = ( 99-40 )/ (101.33-40 )= 0.962同理得到其他温度下液相组成如下表根据表中数据绘出饱和液体线即泡点线由图可得出当 x = 0.5时,相应的温度为92℃2. 正戊烷( C5 H12)和正己烷( C6H14)的饱和蒸汽压数据列于本题附表,试求P =13.3kPa 下该溶液的平衡数据。

温度 C H223.1233.0244.0251.0260.6275.1 512291.7309.3K C6H14248.2259.1276.9279.0289.0304.8 322.8341.9饱和蒸汽压 (kPa) 1.3 2.6 5.3 8.0 13.3 26.653.2101.3解:根据附表数据得出相同温度下C5H12( A)和 C6H14(B)的饱和蒸汽压以 t = 248.2*= 1.3kPa ℃时为例,当 t = 248.2 ℃时 P B*查得 P A = 6.843kPa得到其他温度下 A?B 的饱和蒸汽压如下表t( ℃) 248251 259.1 260.6 275.1 276.9 279289 291.7304.8 309.3*P A (kPa) 6.843 8.00012.472 13.30026.600 29.484 33.42548.873 53.200 89.000101.300P B*(kPa) 1.300 1.634 2.600 2.826 5.027 5.300 8.000 13.300 15.694 26.600 33.250利用拉乌尔定律计算平衡数据平衡液相组成以260.6℃时为例当 t= 260.6***)℃时 x = (P-P B)/(P A-P B=( 13.3-2.826) / (13.3-2.826)= 1平衡气相组成以 260.6 ℃为例当 t= 260.6*×1/13.3 = 1℃时 y = P A x/P = 13.3同理得出其他温度下平衡气液相组成列表如下t( ℃ )260.6275.1 276.9 279289x10.38350.33080.02850y10.7670.7330.5240根据平衡数据绘出t-x-y曲线3.利用习题 2 的数据,计算:⑴相对挥发度;⑵在平均相对挥发度下的 x-y 数据,并与习题 2 的结果相比较。

化工原理下册计算问题详解

化工原理下册计算问题详解

j06a10013用不含溶质的吸收剂吸收某气体混合物中的可溶组分A ,在操作条件下,相平衡关系 为Y=mX 。

试证明:(L/V )min =m η,式中η为溶质A 的吸收率。

j06a10103一逆流操作的常压填料吸收塔,用清水吸收混合气中的溶质A ,入塔气体中含A 1%(摩尔比),经吸收后溶质A 被回收了80%,此时水的用量为最小用量的1.5倍,平衡线的斜率为1,气相总传质单元高度为1m ,试求填料层所需高度。

j06a10104在常压逆流操作的填料吸收塔中用清水吸收空气中某溶质A ,进塔气体中溶质A 的含量为8%(体积%),吸收率为98%,操作条件下的平衡关系为y =2.5x ,取吸收剂用量为最小用量的1.2倍,试求:① 水溶液的出塔浓度; ② 若气相总传质单元高度为0.6 m ,现有一填料层高为6m 的塔,问该塔是否合用?注:计算中可用摩尔分率代替摩尔比,用混合气体量代替惰性气体量,用溶液量代替溶剂量。

j06a10105在 20℃和 760 mmHg ,用清水逆流吸收空气混合气中的氨。

混合气中氨的分压为10mmHg ,经吸收后氨的分压下降到0.051 mmHg 。

混合气体的处理量为1020kg/h ,其平均分子量为28.8,操作条件下的平衡关系为y =0.755x 。

若吸收剂用量是最小用量的5 倍,求吸收剂的用量和气相总传质单元数。

j06a10106在常压逆流操作的填料塔内,用纯溶剂S 吸收混合气体中的可溶组分A 。

入塔气体中A 的摩尔分率为0.03,要求吸收率为95%。

已知操作条件下的解吸因数为0.8,物系服从亨利定律,与入塔气体成平衡的液相浓度为0.03(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; ③ 完成上述分离任务所需的气相总传质单元数N OG 。

j06a10107某厂有一填料层高为 3m 的吸收塔,用水洗去尾气中的公害组分A 。

测得浓度数据如图,相平衡关系为y =1.15x 。

化工原理下册习题与解答

化工原理下册习题与解答
精馏操作时若fdxfqr加料板位置都不变而将塔顶泡点回流改为冷回流则塔顶产品组成xd变化为b在一二元连续精馏塔的操作中进料量及组成不变再沸器热负荷恒定若回流比减少则塔顶温度为易挥发组分液相组成xa04相应的泡点为t1气相组成为ya04相应的露点组成为t2则079410精馏的操作线是直线主要基于以下原因恒摩尔流假设11某筛板精馏塔在操作一段时间后分离效率降低且全塔压降增加其原因及应采取的措施是降液管折断气体短路需更换降液管12板式塔中操作弹性最大的是泡罩塔13下列命题中不正确的为上升气速过大会使塔板效率下降上升气速过大会造成过量的液沫夹带14二元溶液连续精馏计算中进料热状态的变化将引起以下线的变化15下列情况过量漏液第三部分各章例题与解答蒸发习题与解答往届习题一填空题
积分后,即可求出扩散速率 。
问:什么是吸收过程的机理,讨论吸收过程的机理的意义是什么?
答:吸收操作是气液两相间的对流传质过程。对于相际间的对流传质问题,其传质机理往往是非常复杂的。为使问题简化,通常对对流传质过程作一定的假定,即所谓的吸收过程的机理,亦称为传质模型。讨论吸收过程的机理的意义是把复杂的对流传质问题化成分子传质问题求解。
问:在推导用传质单元数法计算填料层高度的基本计算式时,为何采用微元填料层高度衡算,式2-76的右侧为何有负号?
答:填料塔是一种连续接触式设备,随着吸收的进行,沿填料层高度气液两相的组成均不断变化,传质推动力也相应地改变,塔内各截面上的吸收速率并不相同。因此,在推导填料层高度的基本计算式时,需要对微元填料层进行物料衡算。
答:从工程的角度讲,塔设备主要有三个参数作为其性能好坏的评价指标,即通量、分离效率和操作弹性。通量是指单位塔截面的生产能力,其表征塔设备的处理能力和允许的空塔气速。分离效率是指单位压力降的分离效果,板式塔以板效率表示,填料塔以等板高度表示。操作弹性即塔的适应能力,表现为对处理物料的适应性和对气液负荷波动的适应性。塔的通量大、分离效率高、操作弹性大,塔的性能就好。

化工原理下册课后习题解答

化工原理下册课后习题解答
解:
利用拉乌尔定律计算气液平衡数据
查例1-1附表可的得到不同温度下纯组分苯和甲苯的饱和蒸汽压P
B,P
A,由于总压P = 99kPa,则由x = (P-P
B)/(P
A-P
B)可得出液相组成,这样就可以得到一组绘平衡t-x图数据。
以t = 80.1℃为例x =(99-40)/(101.33-40)= 0.962
温度t液相中甲醇的气相中甲醇的温度t液相中甲醇的气相中甲醇的℃摩尔分率℃摩尔分率100 0.0 0.0 75.3 0.40 0.729
96.4 0.02 0.134 73.1 0.50 0.779
93.5 0.04 0.234 71.2 0.60 0.825
91.2 0.06 0.304 69.3 0.70 0.870
V = V+(1-q)F = D(1+R)= 138.46 kmol/h
∴ V= 146.46 kmol/h
8.某连续精馏操作中,已知精馏段y = 0.723x + 0.263;提馏段y = 1.25x –0.0187'''
若原料液于露点温度下进入精馏塔中,试求原料液,馏出液和釜残液的组成及回流比。
6H
14248.2 259.1 276.9 279.0 289.0 304.8 322.8 341.9*****
饱和蒸汽压(kPa) 1.3 2.6 5.3 8.0 13.3 26.6 53.2 101.3解:
根据附表数据得出饱和蒸汽压
以t = 248.2℃时为例,当t = 248.2℃时P
5= 0.0576
∵ x
5< x
W= 0.1 < x4''
''

化工原理下册(第三版-陈敏恒)习题解答

化工原理下册(第三版-陈敏恒)习题解答

第八章气体吸收1.解:查引忙水的P£=4_24K:pa p=P-P3=lC1.3~4J4=97.0l5KPa 用十警=筮=歳riS笫xg®込解:査25兀,COa-HaO系统£ = 1,661x1"樹加i设当地大气压为I atm SP 1.033at,且不计S剂分压n巧=10+ 1.033= 11.033^2 =1.08^10^(绝)= 0.2+1.033= 1.23S3fi = 1.21xl0Wf^^ (绝)对稀濬痕其比质量分率代九.金1 0气址10今.'.X] = 44x ---------- =47弘訂艇禺。

187 >Cyin7& = 44K --------- = 1.73x10T辰Cq /炫禺018爪解1邓忙时,总二4.06x1^朋玖二406x1(/脸勺=1.38x10-^x32x10^ =4』27蛾£4> 解;筋0—Cb系统,2邙C时,^1 = 0.537xW^A?Pa = 0.537xl0W(2皆竺=竺沁竺曲"2仆计P101.3(q - jf) = 1.09x10'^ (y-儿)二0,005764UC, ^2 = 0 80x10^= 0.8x10^% _空-更迪込"如计PlOlJ兀-A =0.47x10"^ y-” = 0.003685、解:= fn^x= 50x2x10 "^= 0,01^-y^)j = 0.025-0.01 = 0.015(兀7)1 = (5-2)x10 Y= 3x10^丁 =坷乜=50 X— = 25P Q 2儿=??j2;c = 25x2x10 "=50x10**"話詈"2(y-儿L = 0 025-0.005 = 0,02(心-x)2 =(10-2)x10, = 8x10」说備2倍於=辟5& 解:査20忙水,Pa = 23346KPa, p& = 101.3-23346= 989654畑P 型=101.3-1・33 = 99・97级0OCQo = Q220xlL//s 辿工Q= O・252X1OY//S6K吸="F以呢0 =——=——91 D(严-仙W/6W =以羽=旳991 9 >9 0,孑叭刀% 诫弟宓"莎+而=百+-=^+T=〒⑴'鶴曲z/yifoixkt/ih< Z 、Z0lP8・[£x 01X89乙•0X81(昨丁皿回0恥他吨逊o心66二, 乙、/%用(迢严W)惫k, ■ or "d测0泌"e%J藍而"匕善5烽4宀1JV甲十I g=E^ = 3^N .*.BE 陀ef——W B W2护气兄 =-- =-= ---- 才=叫£H巾乙82£-09£^d-^d另肿域3乙厶= Z8T£-O9L = "d钟朋乙8 L£ W列L储吐觀°严/^匚966=旷$/严囚9?0=(7 5战S 常V吗6丁0 = $厶口乙=」7Vg L万=2厂険(吆-叱(〒)〒二可巩丁万/N9、解J (1) —=—+— T 疋=2.2x10*R«0"(s /) Ky 上y kxM =儿)=2・2xl0」x(0・05-2xa01) = 6・6"0"j^o/G ・M2) ⑵降螟培上回=0.0232〔空)0•气上_尸33d A pD・.・Q « P,D 8 —dkg g —斗y =上占与P 无关EP洛=—=M = —m = 1-25P p "F?+忌 nK 尸"281*1°厂 y ; = 0.05-1.25x0.01 "1 =疋;Cx-儿 riaxio"眄= 577%、〒" 1 1 W210、证明 5 '<* -- =—H -----Hy 上y &上占+竺心 C a 匕 a Lak,jf/HSP % =眩+ -% X而用=%叫=%叫 两式相除得%=轨闲Na=-MoG 证毕•J 411、证昵 由物料衡算得 "鬲十2®-儿)L底浓度吸收儿=mx ・》咛竽小2)G mG-L得3訂=寻訂=汕了 __________ 1 _________ / __________________ 变 _________如G-J-J”沁 严-」%加、丄严G 、y 八 歹-牴--0-乃) G--)歹十(可丁2 ■也巧)“pnG1(1-- )M +J —In _______ ________ L ________空 乃-叨心L•••丄("一©) = GO,— ”)wzG mO一厂片_ 一匸儿+刑叫a 給(討款F1 _ wCJ _ ?w _ 1 A Z 剛旳的21=丄必1_715、解:(1)比=X (1-7)= 0・02X (1・0.95) = 0・001A = 1.50,-J 2)/(^-A2)= 1.5X (0.02-0.001)/(^^-0.0004) = 1.75 G广 jK] = ¥%-}^) + E = ;p^x(0.02-aCJ01)+00004 = 0.0113 (2) A/1 =yj-wx, = 0.02-12x0.0113= 6.44x10-3场=乃一加心=0 001-1-2x0.0004 = 5.2x10^咲。

化工原理下册课后答案

化工原理下册课后答案

化工原理下册课后答案1. 简答题。

1.1 请简述化工原理中的物质平衡原理。

物质平衡原理是指在化工过程中,物质的输入量等于输出量,即输入物质的总量等于输出物质的总量。

这是化工过程中保持物质平衡的基本原理,也是保证化工过程正常运行的基础。

1.2 请解释化工原理中的能量平衡原理。

能量平衡原理是指在化工过程中,输入的能量等于输出的能量,即输入的能量总量等于输出的能量总量。

能量平衡原理是保证化工过程能够正常进行的重要原则,也是保证化工过程能够高效运行的基础。

1.3 请说明化工原理中的动量平衡原理。

动量平衡原理是指在化工过程中,输入的动量等于输出的动量,即输入的动量总量等于输出的动量总量。

动量平衡原理是化工过程中保持物质流动平衡的基本原理,也是保证化工设备运行稳定的基础。

2. 计算题。

2.1 在化工反应器中,若反应物A和B按化学方程式A + B → C反应,已知反应物A和B的摩尔质量分别为10g/mol和20g/mol,反应生成物C的摩尔质量为30g/mol,求当A和B的摩尔比为2:1时,生成物C的摩尔质量为多少?解,根据化学方程式A + B → C,可知A和B的摩尔比为2:1,因此A的摩尔质量为10g/mol,B的摩尔质量为20g/mol。

根据摩尔比的定义,可得A的质量为20g,B的质量为10g。

生成物C的摩尔质量为30g/mol,因此生成物C的质量为30g。

因此当A和B的摩尔比为2:1时,生成物C的摩尔质量为30g/mol。

2.2 在化工装置中,液体A和液体B按体积比1:2混合,已知液体A的密度为1g/cm³,液体B的密度为2g/cm³,求混合液体的密度为多少?解,液体A和液体B按体积比1:2混合,因此混合液体的总体积为3。

液体A的密度为1g/cm³,液体B的密度为2g/cm³,根据密度的定义可得混合液体的质量为11g+22g=5g,总体积为3cm³,因此混合液体的密度为5g/3cm³=1.67g/cm³。

化工原理下册(第三版陈敏恒)习题解答

化工原理下册(第三版陈敏恒)习题解答

1 95x10-3二:.爲= 44x -------------- = 4 78x 10_3^CO 2 /kgH 2O1S■(章气体吸收L 解;查 刘叱水的 P s =4.24Kpa p=P-Ps=l01.3-4.24=37.06KPaE 厶江込二込二"06冥9严如―1沢9沏甩0 C, C,M K C S M 3 2.857X 1(FS<182、解;查25t CO 丁一巴0系统£ = 1.661x10^/^1设当地大气压为1包血即1.033at 且 不计溶剂分=10+1.033= 11.033a£ =1.08xl03jtW/m 1 (绝) p 2 = 0 2+1.033 = 1 23^ = 1.SlxlO^fcV/w?(绝) p = EX,p = FQy/>! _ 1.08X 103X 0.3~Y~1.661xlO r= 1.95xl0-s对稀溶液,其比质量分率X =1%"7 28 x 10弓X 2 = 44x- ------------- = 1.78X 10-3^(7O 2 IkgH^O3、解’ 2(PC 时,超= 406x10弓型玖二4 06x1炉防解得 w = 1.38xl0-3^Z⑴"亍^^ = 2停沪=密ws = 1.38 x 10^ x 32 x 105= 44.27 ffsg / w(2)漑-174、解:HiC-Cli系统,2WC 时,E x= 0.537 ^WMPa = 0.537xlOWa吨"金0需:黑爲W9X10-y 01X05n l s x OJ X S ZH X h H /T 2X F O I X Q I O H <—貯)M O O H S O l £O OO S £ g x :劉 Jz o J O x e x g H X r H f破/89E O O O L■S X 8O HJ.wx %「剤$5O X8O H Q CWCS X O8OH T 600寸9L O O O N (H I 5 V S X 601—•N (X I 貯)oL lx茗寸—T sl x g o /I sl xa s .oI 副2_=0:025 = 1 0xl0_3=?加2 25O 一兀)2 = 0 025 - 0.005= 0.02(x tf-x)2 = (10-2)X10-,= 8xl0-4・,匕空二匹= 1.33倍0-儿)1 0.015(x,-x)2 = 8.0x10^ = 26?倍(q-x)i 3.0X10-46、解:查20°C 水,去如二2.3346畑,去別=101.3-2.3346 = 98.9654畑= 101.3-1.33 = 99.97^QOCD O = 0.220xlO^w2/^ 20V D= 0.252xlQ-4w2/sN A-A^=^A 8M厂=2137s = 0.59 防7、解:查3(PC, _D= 0.26&//s,Q = 995.7畑/沪,饱和蒸汽压p kl = 31.22tn?nHgPn= 760-31.82 = 122>fntnHgp^7 =160fnfnHg轴羽4嗨,“0.01+为⑴齢3亦忖= 1.44x10% = 16/7 边K G a k G a k L a k y a k L a 64.6 16.6K y a = PK G a = 54.9 K泅心•心⑵K£a = HK^ = 4.62x0.542 = 2.5049、解:(1) — = —+ —^AT=2.2xlO^ Kmol f(s • tn )K y k y kxN A = K y (y-y e -) = 2.2X1Q-4 x(0.05- 2x0.01) = 6.6x10”幻沏(s /) ⑵降膜塔心= 0.023#(罟严(名严vpccP,Dcc-^=>Ar g 8 占=>匕=k g P =>k y 与P 无关 Ep淤=—=加=—fn= 1.25P P 11 — + — ^> AT 1 =2.81x10^k l y kx y尹一尹; = 0.05-1.25x0.01Kg -几)=1 05x10* -^-^ = 57.7%10、证明:*/ — ---- 1—匕K即 H 0G = kg^H L/C•.• y = tnx:. 2x = mKy而 H = H 0G W 0G = H Ql W Ql两式相除得 N OG = AN OL 即"。

化工原理第二版_(下册)天津大学出版社 课后习题解答

化工原理第二版_(下册)天津大学出版社 课后习题解答

第1章蒸馏1.已知含苯0.5(摩尔分率)的苯-甲苯混合液,若外压为99kPa,试求该溶液的饱和温度。

苯和甲苯的饱和蒸汽压数据见例1-1附表。

t(℃) 80.1 85 90 95 100 105x 0.962 0.748 0.552 0.386 0.236 0.11解:利用拉乌尔定律计算气液平衡数据查例1-1附表可的得到不同温度下纯组分苯和甲苯的饱和蒸汽压P B*,P A*,由于总压P = 99kPa,则由x = (P-P B*)/(P A*-P B*)可得出液相组成,这样就可以得到一组绘图数据。

以t = 80.1℃为例 x =(99-40)/(101.33-40)= 0.962同理得到其他温度下液相组成如下表根据表中数据绘出饱和液体线即泡点线由图可得出当x = 0.5时,相应的温度为92℃2.正戊烷(C5H12)和正己烷(C6H14)的饱和蒸汽压数据列于本题附表,试求P = 13.3kPa下该溶液的平衡数据。

温度 C5H12 223.1 233.0 244.0 251.0 260.6 275.1 291.7 309.3K C6H14 248.2 259.1 276.9 279.0 289.0 304.8 322.8 341.9饱和蒸汽压(kPa) 1.3 2.6 5.3 8.0 13.3 26.6 53.2 101.3解:根据附表数据得出相同温度下C5H12(A)和C6H14(B)的饱和蒸汽压以t = 248.2℃时为例,当t = 248.2℃时 P B* = 1.3kPa查得P A*= 6.843kPa得到其他温度下A¸B的饱和蒸汽压如下表t(℃) 248 251 259.1 260.6 275.1 276.9 279 289 291.7 304.8 309.3P A*(kPa) 6.843 8.00012.472 13.30026.600 29.484 33.42548.873 53.200 89.000101.300P B*(kPa) 1.300 1.634 2.600 2.826 5.027 5.300 8.000 13.300 15.694 26.600 33.250利用拉乌尔定律计算平衡数据平衡液相组成以260.6℃时为例当t= 260.6℃时 x = (P-P B*)/(P A*-P B*)=(13.3-2.826)/(13.3-2.826)= 1平衡气相组成以260.6℃为例当t= 260.6℃时 y = P A*x/P = 13.3×1/13.3 = 1同理得出其他温度下平衡气液相组成列表如下t(℃) 260.6 275.1 276.9 279 289x 1 0.3835 0.3308 0.0285 0y 1 0.767 0.733 0.524 0根据平衡数据绘出t-x-y曲线3.利用习题2的数据,计算:⑴相对挥发度;⑵在平均相对挥发度下的x-y数据,并与习题2 的结果相比较。

化工原理第二版-(下册)夏清-贾绍义-课后习题解答

化工原理第二版-(下册)夏清-贾绍义-课后习题解答

化工原理第二版-(下册)夏清-贾绍义-课后习题解答化工原理第二版夏清,贾绍义课后习题解答(夏清、贾绍义主编.化工原理第二版(下册).天津大学出版)社,2011.8.)第1章蒸馏1.已知含苯0.5(摩尔分率)的苯-甲苯混合液,若外压为99kPa,试求该溶液的饱和温度。

苯和甲苯的饱和蒸汽压数据见例1-1附表。

t(℃) 80.1 85 90 95 100 105x 0.962 0.748 0.552 0.386 0.236 0.11 解:利用拉乌尔定律计算气液平衡数据查例1-1附表可的得到不同温度下纯组分苯和甲苯的饱和蒸汽压PB *,PA*,由于总压P = 99kPa,则由x = (P-PB *)/(PA*-PB*)可得出液相组成,这样就可以得到一组绘平衡t-x图数据。

以t = 80.1℃为例 x =(99-40)/(101.33-40)= 0.962 同理得到其他温度下液相组成如下表根据表中数据绘出饱和液体线即泡点线由图可得出当x = 0.5时,相应的温度为92℃2.正戊烷(C5H12)和正己烷(C6H14)的饱和蒸汽压数据列于本题附表,试求P =13.3kPa下该溶液的平衡数据。

温度C5H12223.1 233.0 244.0 251.0 260.6 275.1291.7 309.3K C6H14248.2 259.1 276.9 279.0 289.0 304.8322.8 341.9饱和蒸汽压(kPa) 1.3 2.6 5.3 8.0 13.3 26.6 53.2 101.3解:根据附表数据得出相同温度下C5H12(A)和C6H14(B)的饱和蒸汽压以t = 248.2℃时为例,当t = 248.2℃时 PB* = 1.3kPa查得PA*= 6.843kPa得到其他温度下A¸B的饱和蒸汽压如下表t(℃) 248 251 259.1 260.6 275.1 276.9 279 289 291.7 304.8 309.3PA*(kPa) 6.843 8.00012.472 13.30026.600 29.484 33.42548.873 53.200 89.000101.300PB*(kPa) 1.300 1.634 2.600 2.826 5.027 5.300 8.000 13.300 15.694 26.600 33.250利用拉乌尔定律计算平衡数据平衡液相组成以260.6℃时为例当t= 260.6℃时 x = (P-PB *)/(PA*-PB*)=(13.3-2.826)/(13.3-2.826)= 1 平衡气相组成以260.6℃为例当t= 260.6℃时 y = PA*x/P = 13.3×1/13.3 = 1 同理得出其他温度下平衡气液相组成列表如下t(℃) 260.6 275.1 276.9 279 289x 1 0.3835 0.3308 0.0285 0y 1 0.767 0.733 0.524 0 根据平衡数据绘出t-x-y曲线3.利用习题2的数据,计算:⑴相对挥发度;⑵在平均相对挥发度下的x-y数据,并与习题2 的结果相比较。

化工原理下册计算题总结-天津大学

化工原理下册计算题总结-天津大学

j07b20140用一连续精馏塔在常压下分离甲醇~水混合物,进料为含甲醇0.41的饱和蒸汽,流率为100Kmol/h。

要求塔顶馏出液含甲醇不低于0.95,塔底釜液甲醇不大于0.05(以上均为摩尔分率),已知操作条件下的平衡关系如附图,操作时回流比为2.4,试求:(1)塔顶、塔底产品的流率;(2)所需理论塔板数及进料板位置;(3)两端的液相流率与汽相流率比和q线方程;(4)对应的最小回流比。

参见附图:j07b140.t07b20140解:(1)物料衡算:F=D+W (a)F x F=D x D+W x W(b)由(a)得W=F-D则:F x F=D x D+(F-D)x W100×0.41=D×0.95+(100-D)×0.0541=0.95D+5-0.05DD=36/0.9=40Kmol/hW=100-40=60 Kmol/h(2)精馏段操作方程:y=(R/(R+1)x+x D/(R+1)x D/(R+1)=0.95/(2.4+1)=0.279≈0.28提馏段的操作方程:y′=((L+q F)/(L+q F-W))x′-WxW/(L+q F-W)L=RD=2.4×40=96Kmol/hQ线y=(q/(q-1))x-x F/(q-1)y=x F由图解得:N T=6-1=5(不含釜),进料位置Nf=5(3)V=L+D=96+40=136 Kmol/hL/V=96/136=0.706L′/V′=L/V′=L/(V-(1-q)F=96/(136-100)=2.67(4)R min/(R min+1)=(y D-y0)/(x D-x0)=(0.95-0.41)/(0.95-0.1)=0.6353R min=(0.6353 R min+0.6353R min=0.6353/(1-0.6353)=1.742附图:j07b140.dj06c20098一常压逆流吸收塔,塔截面积为0.5m2,填料层高为3米。

化工原理(柴诚敬编)下册习题解答

化工原理(柴诚敬编)下册习题解答

第七章 传质与分离过程概论1.在吸收塔中用水吸收混于空气中的氨。

已知入塔混合气中氨含量为5.5%(质量分数,下同),吸收后出塔气体中氨含量为0.2%,试计算进、出塔气体中氨的摩尔比1Y 、2Y 。

解:先计算进、出塔气体中氨的摩尔分数1y 和2y 。

120.055/170.09030.055/170.945/290.002/170.00340.002/170.998/29y y ==+==+进、出塔气体中氨的摩尔比1Y 、2Y 为10.09030.099310.0903Y ==- 20.00340.003410.0034Y ==-由计算可知,当混合物中某组分的摩尔分数很小时,摩尔比近似等于摩尔分数。

2. 试证明由组分A 和B 组成的双组分混合物系统,下列关系式成立: (1) 2)B A A B A B A A (d d M x M x x M M w +=(2)2A )(d d BB AA B A A M w M w M M w x +=解:(1) BB A A A A A M x M x x M w +=BA A A)1(A A M x M x x M -+=2)B B A )B A )B B A (A A (A (A A A d A d M x M x M M M x M x M x M x w +-+=-2)B B A )B A (B A A (M x M x x x M M +=+由于 1B A =+x x 故2)B B A A B A A (d A d M x M x x M M w +=(2)BB AA A AA M w M w M w x +=2)((A d A d BB A A BAA ABB AA A 11(1M w M w M M M w M w M w M w x+-+=-2)(BA 1(BB A A )B A M w M w M M w w ++=2)(BB AA B A 1M w M w M M +=故 2)(d A d BB AA B A AM w M w M M w x +=3. 在直径为0.012 m 、长度为0.35 m 的圆管中,CO 气体通过N 2进行稳态分子扩散。

化工原理第二版_(下册)天津大学出版社 课后习题解答

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第1章蒸馏1.已知含苯0.5(摩尔分率)的苯-甲苯混合液,若外压为99kPa,试求该溶液的饱和温度。

苯和甲苯的饱和蒸汽压数据见例1-1附表。

t(℃) 80.1 85 90 95 100 105x 0.962 0.748 0.552 0.386 0.236 0.11解:利用拉乌尔定律计算气液平衡数据查例1-1附表可的得到不同温度下纯组分苯和甲苯的饱和蒸汽压P B*,P A*,由于总压P = 99kPa,则由x = (P-P B*)/(P A*-P B*)可得出液相组成,这样就可以得到一组绘图数据。

以t = 80.1℃为例 x =(99-40)/(101.33-40)= 0.962同理得到其他温度下液相组成如下表根据表中数据绘出饱和液体线即泡点线由图可得出当x = 0.5时,相应的温度为92℃2.正戊烷(C5H12)和正己烷(C6H14)的饱和蒸汽压数据列于本题附表,试求P = 13.3kPa下该溶液的平衡数据。

温度 C5H12 223.1 233.0 244.0 251.0 260.6 275.1 291.7 309.3K C6H14 248.2 259.1 276.9 279.0 289.0 304.8 322.8 341.9饱和蒸汽压(kPa) 1.3 2.6 5.3 8.0 13.3 26.6 53.2 101.3解:根据附表数据得出相同温度下C5H12(A)和C6H14(B)的饱和蒸汽压以t = 248.2℃时为例,当t = 248.2℃时 P B* = 1.3kPa查得P A*= 6.843kPa得到其他温度下A¸B的饱和蒸汽压如下表t(℃) 248 251 259.1 260.6 275.1 276.9 279 289 291.7 304.8 309.3P A*(kPa) 6.843 8.00012.472 13.30026.600 29.484 33.42548.873 53.200 89.000101.300P B*(kPa) 1.300 1.634 2.600 2.826 5.027 5.300 8.000 13.300 15.694 26.600 33.250利用拉乌尔定律计算平衡数据平衡液相组成以260.6℃时为例当t= 260.6℃时 x = (P-P B*)/(P A*-P B*)=(13.3-2.826)/(13.3-2.826)= 1平衡气相组成以260.6℃为例当t= 260.6℃时 y = P A*x/P = 13.3×1/13.3 = 1同理得出其他温度下平衡气液相组成列表如下t(℃) 260.6 275.1 276.9 279 289x 1 0.3835 0.3308 0.0285 0y 1 0.767 0.733 0.524 0根据平衡数据绘出t-x-y曲线3.利用习题2的数据,计算:⑴相对挥发度;⑵在平均相对挥发度下的x-y数据,并与习题2 的结果相比较。

化工原理下册计算问题详解

化工原理下册计算问题详解

j06a10013用不含溶质的吸收剂吸收某气体混合物中的可溶组分A ,在操作条件下,相平衡关系 为Y=mX 。

试证明:(L/V )min =m η,式中η为溶质A 的吸收率。

j06a10103一逆流操作的常压填料吸收塔,用清水吸收混合气中的溶质A ,入塔气体中含A 1%(摩尔比),经吸收后溶质A 被回收了80%,此时水的用量为最小用量的1.5倍,平衡线的斜率为1,气相总传质单元高度为1m ,试求填料层所需高度。

j06a10104在常压逆流操作的填料吸收塔中用清水吸收空气中某溶质A ,进塔气体中溶质A 的含量为8%(体积%),吸收率为98%,操作条件下的平衡关系为y =2.5x ,取吸收剂用量为最小用量的1.2倍,试求:① 水溶液的出塔浓度; ② 若气相总传质单元高度为0.6 m ,现有一填料层高为6m 的塔,问该塔是否合用?注:计算中可用摩尔分率代替摩尔比,用混合气体量代替惰性气体量,用溶液量代替溶剂量。

j06a10105在 20℃和 760 mmHg ,用清水逆流吸收空气混合气中的氨。

混合气中氨的分压为10mmHg ,经吸收后氨的分压下降到0.051 mmHg 。

混合气体的处理量为1020kg/h ,其平均分子量为28.8,操作条件下的平衡关系为y =0.755x 。

若吸收剂用量是最小用量的5 倍,求吸收剂的用量和气相总传质单元数。

j06a10106在常压逆流操作的填料塔内,用纯溶剂S 吸收混合气体中的可溶组分A 。

入塔气体中A 的摩尔分率为0.03,要求吸收率为95%。

已知操作条件下的解吸因数为0.8,物系服从亨利定律,与入塔气体成平衡的液相浓度为0.03(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; ③ 完成上述分离任务所需的气相总传质单元数N OG 。

j06a10107某厂有一填料层高为 3m 的吸收塔,用水洗去尾气中的公害组分A 。

测得浓度数据如图,相平衡关系为y =1.15x 。

化工原理下册重点公式及典型例题

化工原理下册重点公式及典型例题

化⼯原理下册重点公式及典型例题1、平衡溶解度:A A c H p *=?,温度升⾼不利于吸收,故T ↑→H ↓,E ↑. 越易溶的⽓体H 越⼤,E 就越⼩。

2、⽓相平衡分压:/A Ap c H *= ⽓膜控制物系:易溶⽓体如NH 3;液膜控制物系:难溶⽓体如CO 2、O 2.3、A A p E x *=? E 为亨利系数;此式表明溶质⽓体在溶液⾯上⽅的平衡分压与溶质在溶液中的摩尔分数成正⽐。

4、与液相(摩尔分数为x )平衡的⽓相摩尔分数y mx *= /x y m *= a a y mx *=5、⽓相失去的等于液相得到的.:a b G G ,⽓体组分出塔、⼊塔的流率 :a b L L ,液体组分⼊塔、出塔的流率:G L ,通过塔任⼀截⾯的汽、液流率 :a b y y ,出塔、⼊塔⽓体的摩尔分数:a b x x ,⼊塔、出塔液体的摩尔分数 :x y ,任⼀截⾯的⽓、液的摩尔分数 :b a Y Y ,吸收前、后溶质在⽓相中的摩尔⽐ :a b X X ,吸收前、后溶质在液相中的摩尔⽐6、全塔物料衡算()()G y y Lx x -=-baba液⽓⽐b ab ay y L G x x -=- b b Y Y L G X X -=-aa 7、X 、Y 为组成摩尔⽐:X=x/1-x , Y=y/1-y ; X b =x b /1-x b ,Y b =y b /1-y b ; x b = X b /1+x b 8、吸收过程操作线在平衡线上⽅,解吸则在下⽅。

通常⼊塔⽓体的摩尔分数y b <0.1时,可作为低浓度⽓体处理。

对于低浓度⽓体,可以近似⽤摩尔分数代替摩尔⽐。

9、最⼩液⽓⽐min ()b a b a Y Y L G X X *-=- min ()b a b a y y L G x x *-=- b b y x m *= 1b b bx X x ***=- 10、吸收率η=1-Y a /Y b 当溶质含量较低(<5%)时,Y a =y a Y b =y b 则η=1-y a /y b11、塔顶⽓相总推动⼒a a a a a y y y y mx *?=-=- 塔底⽓相总推动⼒b b b b b y y y y mx *?=-=-推动⼒的对数平均值ln(/)b a m b a y y y y y ?-??=故填料层⾼度0b aOG OG y my y G h H N K a y -==?12、1ln (1)1bay b a OG y a a y mx dy N S S y y S y mx ??-==-+??-*--??脱吸因数/S mG L =111=0=,ln (1)111b a b a OG a a a y mx y x N S S y mx y S ηη-??==-+??----??当时,则此时,13、理论板数N 与⽓相总传质单元数N OG 的关系:11ln ln OG N A S N A A S--==?14、相平衡⽅程:1111()()D x yy x y x x yαααα===+---或,对于⼆元物系,x A =1- x B , y A =1- y B .15、F-进料液流量,D-塔顶馏出液,W-塔底釜液。

化工原理问题详解必下

化工原理问题详解必下

第一章流体流动1.某设备上真空表的读数为 13.3×103 Pa,试计算设备内的绝对压强与表压强。

已知该地区大气压强为 98.7×103 Pa。

解:由绝对压强 = 大气压强–真空度得到:设备内的绝对压强P绝= 98.7×103 Pa -13.3×103 Pa=8.54×103 Pa设备内的表压强 P表 = -真空度 = - 13.3×103 Pa2.在本题附图所示的储油罐中盛有密度为 960 ㎏/㎥的油品,油面高于罐底 6.9 m,油面上方为常压。

在罐侧壁的下部有一直径为 760 mm 的圆孔,其中心距罐底 800 mm,孔盖用14mm 的钢制螺钉紧固。

若螺钉材料的工作应力取为39.23×106 Pa ,问至少需要几个螺钉?分析:罐底产生的压力不能超过螺钉的工作应力即P油≤σ螺解:P螺 = ρgh×A = 960×9.81×(9.6-0.8) ×3.14×0.762150.307×103 Nσ螺 = 39.03×103×3.14×0.0142×nP油≤σ螺得 n ≥ 6.23取 n min= 7至少需要7个螺钉3.某流化床反应器上装有两个U 型管压差计,如本题附图所示。

测得R1 = 400 mm , R2 = 50 mm,指示液为水银。

为防止水银蒸汽向空气中扩散,于右侧的U 型管与大气连通的玻璃管内灌入一段水,其高度R3 = 50 mm。

试求A﹑B两处的表压强。

分析:根据静力学基本原则,对于右边的U管压差计,a–a′为等压面,对于左边的压差计,b–b′为另一等压面,分别列出两个等压面处的静力学基本方程求解。

解:设空气的密度为ρg,其他数据如图所示a–a′处 P A + ρg gh1 = ρ水gR3 + ρ水银ɡR2由于空气的密度相对于水和水银来说很小可以忽略不记即:P A = 1.0 ×103×9.81×0.05 + 13.6×103×9.81×0.05= 7.16×103 Pab-b′处 P B + ρg gh3 = P A + ρg gh2 + ρ水银gR1P B = 13.6×103×9.81×0.4 + 7.16×103=6.05×103Pa4. 本题附图为远距离测量控制装置,用以测定分相槽内煤油和水的两相界面位置。

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j06a10013用不含溶质的吸收剂吸收某气体混合物中的可溶组分A,在操作条件下,相平衡关系为Y=mX。

试证明:(L/V)min =mη,式中η为溶质A的吸收率。

j06a10103一逆流操作的常压填料吸收塔,用清水吸收混合气中的溶质A,入塔气体中含A 1%(摩尔比),经吸收后溶质A 被回收了80%,此时水的用量为最小用量的1.5倍,平衡线的斜率为1,气相总传质单元高度为1m,试求填料层所需高度。

j06a10104在常压逆流操作的填料吸收塔中用清水吸收空气中某溶质A,进塔气体中溶质A的含量为8%(体积%),吸收率为98%,操作条件下的平衡关系为y=2.5x,取吸收剂用量为最小用量的1.2倍,试求:①水溶液的出塔浓度;②若气相总传质单元高度为0.6 m,现有一填料层高为6m的塔,问该塔是否合用?注:计算中可用摩尔分率代替摩尔比,用混合气体量代替惰性气体量,用溶液量代替溶剂量。

j06a10105在 20℃和 760 mmHg,用清水逆流吸收空气混合气中的氨。

混合气中氨的分压为10mmHg,经吸收后氨的分压下降到0.051 mmHg。

混合气体的处理量为1020kg/h,其平均分子量为28.8,操作条件下的平衡关系为y=0.755x。

若吸收剂用量是最小用量的5 倍,求吸收剂的用量和气相总传质单元数。

j06a10106在常压逆流操作的填料塔,用纯溶剂S 吸收混合气体中的可溶组分A。

入塔气体中A的摩尔分率为0.03,要求吸收率为95%。

已知操作条件下的解吸因数为0.8,物系服从亨利定律,与入塔气体成平衡的液相浓度为0.03(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;③完成上述分离任务所需的气相总传质单元数N OG。

j06a10107某厂有一填料层高为 3m 的吸收塔,用水洗去尾气中的公害组分A。

测得浓度数据如图,相平衡关系为y=1.15x。

试求:该操作条件下,气相总传质单元高度H OG为多少m ?参见附图:j06a107.tj06a10108总压100kN/m2,30℃时用水吸收氨,已知k G=3.84⨯10-6kmol/[m2·s(kN/m2)],k L=1.83⨯10-4kmol/[m2·s(kmol/m3)],且知x=0.05时与之平衡的p*=6.7kN/m2。

求:k y、K x、K y。

(液相总浓度C 按纯水计为55.6 kmol/m3)j06a10109有一逆流填料吸收塔,塔径为0.5m,用纯溶剂吸收混合气中的溶质。

入塔(惰性/混合??)气体量为100kmol/h,,溶质浓度为0.01(摩尔分率),回收率要求达到90% ,液气比为1.5,平衡关系y=x。

试求:①液体出塔浓度;②测得气相总体积传质系数K y a=0.10kmol/(m3·s),问该塔填料层高度为多少?(提示:N OG=1/(1-S)ln[(1-S)(y1-m x1)/(y2-m x2)+S])j06b10011当系统服从亨利定律时,对同一温度和液相浓度,如果总压增大一倍则与之平衡的气相浓度(或分压)(A) y 增大一倍;(B) p增大一倍;(C) y减小一倍;(D) p减小一倍。

j06b10019按图示流程画出平衡线与操作线示意图:1. ⑴低浓度气体吸收2. ⑴低浓度气体吸收⑵部分吸收剂循环⑵气相串联⑶L=V液相并联L=Vj06b10022用水作为吸收剂来吸收某低浓度气体生成稀溶液(服从亨利定律),操作压力为850mmHg,相平衡常数m=0.25,已知其气膜吸收分系数k G=1.25[kmol/(m2·h·atm)],液膜吸收分系数k L=0.85[m/h],试分析该气体被水吸收时,是属于气膜控制过程还是液膜控制过程?j06b10037组分A通过厚度为δ的气膜扩散到催化剂表面时,立即发生化学反应A→2B,生成物B离开表面向气相扩散(如图所示),设A在膜厚δ处的摩尔分率为y Aδ,试导出稳态扩散条件下,组分A的传质通量N A的计算式。

参见附图:j06b037.tj06b10038在总压p=500 kN/m2、温度t=27℃下使含CO2 3.0%(体积%)的气体与含CO2 370g/m3的水相接触,试判断是发生吸收还是解吸?并计算以CO2的分压差表示的传质总推动力。

已知:在操作条件下,亨利系数E=1.73⨯105 kN/m2。

水溶液的密度可取1000kg/m3,CO2的分子量44。

j06b15004含甲醇15%(质量)的水溶液,其密度为970kg/m3,试计算该溶液中甲醇的:⑴摩尔分率;⑵摩尔比;⑶质量比;⑷质量浓度;⑸摩尔浓度。

j06b15006在直径为0.8m的填料塔中,用1200kg/h的清水吸收空气和SO2混合气中的SO2,混合气量为1000m3/h(标准状态),混合气含SO21.3%(体积),要求回收率99.5%,操作条件为20℃、1atm,平衡关系为y e=0.75x,总体积传质系数K G a=0.055kmol/[m3·s·⋅atm],求液体出口浓度和填料高度。

j06b15007常压25℃下,气相溶质A的分压为0.054atm的混合气体分别与⑴溶质A浓度为0.002mol/l的水溶液;⑵溶质A浓度为0.001mol/l的水溶液;⑶溶质A浓度为0.003mol/l的水溶液;接触,求以上三种情况下,溶质A在二相间的转移方向。

⑷若将总压增至5atm,气相溶质的分压仍保持原来数值。

与溶质A的浓度为0.003mol/l的水溶液接触,A 的传质方向又如何?注:工作条件下,体系符合亨利定律。

亨利常数E=0.15⨯104 atm。

j06b15010在塔径为1.33m的逆流操作的填料吸收塔中,用清水吸收某混合气体中的CO2,温度为20℃,压力为1atm。

混合气体处理量为1000m3/h,CO2含量为13%(体积),其余为惰性气体,要求CO2的吸收率为90%,塔底的出口溶液浓度为0.2gCO2/1000gH2O,操作条件下的气液平衡关系为Y=1420X(式中Y、X均为摩尔比),液相体积吸收总系数K x a =10695kmol/[m3·h]。

试求:⑴吸收剂用量(kg/h);⑵所需填料层高度(m)。

j06b15020在常压填料吸收塔中,用清水吸收废气中的氨气。

废气流量为2500m3/h(标准状态),废气中氨的浓度为15g/m3,要求回收率不低于98%。

若吸收剂用量为3.6m3/h,操作条件下的平衡关系为Y=1.2X,气相总传质单元高度为0.7m。

试求:A:塔底、塔顶及全塔的吸收推动力(气相);B:气相总传质单元数;C:总填料层高。

j06b15027在逆流操作的填料塔用清水吸收空气-氨混合气体中的氨。

操作压力p为1atm(绝对),温度为20℃;混合气的处理量为0.04kmol/(m2·s),氨含量4.2%(体积%)。

当用水量为3000kg/(m2·h)时,若出塔水溶液的氨浓度为平衡浓度的70%,求吸收率和填料层高度。

操作条件下氨在水中的溶解度曲线如附图;总体积传质系数K y a=0.03kmol/(m3·s·∆y)。

参见附图:j06b027.tj06b15031用填料塔从一混合气体中吸收所含的苯。

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25℃,入塔混合气体为每小时940m3(标准状态),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K y a=0.035kmol/(m3·s),纯煤油的平均分子量Ms=170,塔径D T=0.6m。

试求:⑴吸收剂的耗用量为多少[kg/h]?⑵溶液出塔浓度X b为多少?⑶填料层高度Z为多少[m]?j06b15035用一逆流操作的解吸塔,处理含CO2的水溶液,处理量为40t/h,使水中的CO2含量由8⨯10-5降至2⨯10-6(均为摩尔比),塔水的喷淋密度为8000kg/(m2·h),进塔空气中含CO2量为0.1%(体积百分率),空气用量为最小空气用量的20倍,塔操作温度为25℃,压力为100kN/m2,该操作条件下的亨利系数E=1.6⨯105kN/m2,体积吸收系数K y a=800kmol/(m3·h)。

试求:⑴空气用量为若干m3/h(以25℃计);⑵填料层高度。

j06b15041在常压逆流操作的填料塔,用纯溶剂S吸收混合气体中的可溶组分A。

入塔气体中A的摩尔分率y b=0.03,要求其收率φA=95%。

已知操作条件下mV/L=0.8(m可取作常数),平衡关系为Y=mX,与入塔气体成平衡的液相浓度x b*=0.03。

试计算:⑴操作液气比为最小液气比的倍数;⑵吸收液的浓度x b;⑶完成上述分离任务所需的气相总传质单元数N OG。

j06b15043常压下,用煤油从苯蒸汽与空气混合物中吸收苯,吸收率为99%。

混合气量为53kmol/h。

入塔气中含苯2%(体积),入塔煤油中含苯0.02%(摩尔分率)。

溶剂用量为最小用量的1.5倍。

在操作温度50℃下,相平衡关系为y*=0.36x,总传质系数K y a=0.015kmol/(m3·s)。

塔径为1.1米。

试求所需填料层高度。

j06b15046某一逆流操作的填料塔中,用水吸收空气中的氨气。

已知塔底气体进气浓度为 0.026(摩尔比)(下同),塔顶气相浓度为0.0026,填料层高度为1.2m,塔径为0.2m,吸收过程中亨利系数为0.5atm,操作压力0.95atm,平衡关系和操作关系(以摩尔比浓度表示)均为直线关系。

水用量为0.1m3/h,混合气中空气量为100m3/h(标准状态)。

试求此条件下,吸收塔的气相总体积吸收系数。

j06b15048用清水吸收氨-空气混合气中的氨。

混合气进塔时氨的浓度y b=0.01(摩尔比),吸收率90%,气-液平衡关系y=0.9x。

试求:⑴溶液最大出口浓度;⑵最小液气比;⑶取吸收剂用量为最小吸收剂用量的2倍时,传质单元数为多少?⑷传质单元高度为0.5m时,填料层高为几米?j06b15110在一填料塔中用清水逆流吸收混合于空气中的氨气。

混合气体的流量为111kmol/(m2·h) 氨浓度为0.01(体积分率),要求回收率为99%,水的用量为最小用量的1.5倍,操作条件下的平衡关系为Y=2.02X,K Y a=0.0611kmol/(m3·s)(按摩尔比计算值)。

试求:①出塔的液相浓度X b;②气相总传质单元高度H OG;③所需填料层高度h。

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