化工原理习题期末复习

吸收

1.亨利定律的表达形式有 ； ； 。

2.吸收的传质特点是 。以液相摩尔体积浓度表示的吸收总传质推动力是 ，以气相摩尔分率表示的液相分推动力是 。

3.精馏塔进料位置最高的是 进料；进料位置最低的是 进料；工业生产常以 进料方式居多。

4.间歇精馏操作主要有两种方式 即 ； 。

5.液-液萃取中萃取剂选择要求主要是 ； 。

6.恒速干燥速率由 控制；降速干燥速率由 控制。

1.费克定律的物理意义是 ；分子扩散分 ； 两种方式。

2.亨利系数很小的气体是 气体，吸收过程属于 控制。

3.在精馏过程中，全回流的特点是 ； ； 。

4.萃取相图中两相区的大小，不仅与 ； 有关，还与 有关。

5.连续精馏操作中，若提馏段上升蒸气量增加，而回流量和进料状态仍保持不变，则R ；塔顶蒸气冷凝负荷 。

6.物料的平衡含水率不仅取决于 ，同时还取决于 。

计算题

3. 用煤油从苯蒸气与空气的混合物中回收苯，要求回收99%。入塔的混合气中，含苯2%（摩尔分数）；入塔的煤油中含苯0.02%（摩尔分数）。溶剂用量为最小用量的1.5倍，操作温度为50℃，压力为100kpa ，相平衡关系为X Y 6.30*=，气相总传质系数)/(015.03s m kmol a K Y ⋅=。入塔混合气单位塔截面上的摩尔流量为)/(015.02s m kmol ⋅。试用对数平均推动力法求填料塔的填料层高度。

4. 在一逆流吸收塔中用三乙醇胺水溶液吸收混于气态烃中的H 2S ，进塔气相含H 2S 2.91%（体积分数），要求吸收率不低于99%，操作温度300K ，压强为101.33kPa ，平衡关系为X Y 2*

=，进塔液体为新鲜溶剂，出塔液体中H 2S 组成为0.013 kmol （H 2S ）/kmol （溶剂）。已知单位塔截面上单位时间流过的惰性气体量为0.015 kmol/m 2·s ，气相体积吸收总系数为0.000395 kmol/(m 3·s·kPa)，试用对数平均推动力法求所需填料层高度。

5.在一填料层高度为4m 的逆流操作吸收塔内，用清水吸收混合气中A 组分，混合气的摩尔流率为

30Kmol/(m 2.h)，组分A 的摩尔分率0.05，要求吸收率0.98 .清水的摩尔流率为60Kmol/(m 2.h)， 操作条件下的平

衡关系为Y = 0.8X .吸收过程为气膜控制，气相总体积吸收系数 K G a 与气相摩尔流率的0.7次方成正比。若塔径，吸收率及其它操作条件不变时，试求以下两种情况下所需填料层高度。

（1）操作压强增加一倍 （2）混合气摩尔流率增加20%。

6.用纯溶剂在一填料吸收塔内逆流吸收某混合气体中的可溶组分。混合气体处理量为1.25m3/s （标准状况），要求溶质的回收率99.2%。操作液-气比为1.71，吸收过程为气膜控制。已知10℃下，Y*=0.5X ，气相总传质单元高度为0.8m。试求：（1）吸收温度升为30℃时，溶质的吸收率降低到多少？（30℃时相平衡关系Y*=1.2X）（2）若维持原吸收率，吸收剂的用量应增加到多少？

3. 在板式精馏塔内分离A、B二元理想混合液。已知原料液的流量为200 kmol/h，其摩尔组成为0.30（以易挥发组分计，下同），泡点进料；塔顶采用全凝器，泡点回流，操作回流比为最下回流比的1.8倍；塔顶馏出液的摩尔组成为0.90，塔底流出液的摩尔组成为0.05。操作条件下平均相对挥发度为3.5。现测得第n块塔板的液相摩尔组成为0.22，第n-1块塔板的液相摩尔组成为0.26，两块板均位于塔中的精馏段。试求：（1）塔顶及塔底产品流量D、W；

（2）操作回流比R；

（3）精馏段及提馏段操作线方程；

（4）第n块塔板的气相默弗里板效率E MV（n）。

4. 在连续精馏塔中分离某组成为0.5（易挥发组分的摩尔分数，下同）的两组分理想溶液，原料液泡点入塔。塔顶采用分凝器和全凝器。分凝器向塔内提供回流液，其组成为0.88，全凝器提供组成为0.95的合格产品。塔顶馏出液中易挥发组分的回收率为96%。若测得塔顶第一层的液相组成为0.79，试求：

（1）操作回流比和最小回流比；

（2）若馏出液量为100kmol/h，则原料液流量为多少？

5．在一连续精馏塔中分离某二元混合液，馏出液浓度为0.94，釜液浓度0.04（均为摩尔分率）。进料线方程为 y = 6x -1.5 ，平均相对挥发度为2 ；操作回流比为最小回流比的1.6倍。试求：

（1）精馏段操作线方程

（2）提馏段操作线方程（以100Kmol/h进料为基准）