物理化学计算题

第五章

P251-252 例6-6

习题18

以清水在填料塔内逆流吸收空气～氨混合气中的氨，进塔气中含氨 4.0%（体积），要求回收率 为0.96，气相流率G 为

。采用的液气比为最小液气比的1.6倍，平衡

关系为

，总传质系数

为

。试求：①塔底液相浓度

；②所

需填料层高度

。

解： 0272

.0/)(/)

/(017338.0413.1)/(01227.052.28/35.0/52.282996.01704.0413.1)//()(6.1)/(6.1/0016

.004.004.0)1()111

21222121min 12=-=∙==∙===⨯+⨯==--===⨯=-=x x y y G L s m kmol G L s m kmol G kmoL kg M x m y y y G L G L y y m η

m

N H H N Ln y mx y Ln y mx y y y y y N m

K G H OG OG OG m m

OG ym

OG 83.141.62853.041

.600598.00016.0/)0272.092.004.0[(/)0016.00272.092.004.0(]

/)[(/])[(/)(2853.0043.0/01227.0/)221121121=⨯=∙=∴=∴=⨯--⨯-=---=∆∆-==== 第六章

P284例题7-4

习题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 =0.95，塔底产品浓度x w =0.03。若回流比R=2.8，泡点回流，提馏段L’/V’为多少？试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。

h

kmol F

q F D R V h

kmol D R V F q F D R F q F D R V L F q F D R F q F F D R F q V V F q F D R qF F F D R qF L L x x x z F D W D w f /604.45.14]45.012283.018.2[]1/1[/58.125.142283.018.2143.345.012283.018.245.02283.08.2]1/1[]/[]1/1[1/11]/[·/2283

.003.095.0/03.024.0//=⨯--⨯+=--+='=⨯⨯+=+==--⨯++⨯=--++=''∴--+=--+=--='+=+=+='=--=--=）（）（）（））（（釜的蒸发量：）（）（全凝器内蒸汽冷凝量：）

（）（）（））（（）（）（））（（）（））（（）（）（）（）（）（）（）（解：

1

补1. 苯－甲苯，X D=0.95,泡点进料，Z f=0.48,R=1.2R min, α=2.56,求从第二层理论板上升的蒸汽组成

解：

平衡线：y=αx/[1+(α-1)x]

=2.56x/(1+1.56x)

∵泡点进料q=1

∴X e=Z f=0.48

联立x e= 0.48 y e=2.56x e/(1+1.56x e)

∴y e=0.703

R min=(x D-y e)/(y e-x e)=1.1076

R=1.2 R min=1.329

精馏段操作线：y n+1=Rx n/(R+1)+x D/(R+1)

=0.571x n+0.408

∴y1=x D=0.95

x1=y1/[y1+α(1-y1)]=0.881>0.48 →精馏段

y2=0.571x1+0.408=0.911

保留三至四位有效数字

补2. 如图，泡点进料，ｘF＝0.2（摩尔分率，下同），塔顶易挥发组分的回收率为80％，ｘD=0.3，α=3.0。设蒸馏釜可视为一个理论板。试求：

（１）残液组成ｘW；

（２）塔板的液相默夫里板效率ＥML

解：DX D/FX F=0.8

∴D/F=0.533

D/F=(X F-X W)/(X D-X W)=0.533

L’/V’=F/D=1.876

W/V’=W/D=(F-D)/D=0.876

y m+1= (L’/V’)x m-(W/V’)x w

=1.876 x m -0.0751

y w=αx w/[1+(α-1)x w]=0.22

x1=(y w+0.0751)/1.876=0.157

y1=x D=0.3

ｘ*1=y1/[α-(α-1)y1]=0.125

ＥML=(ｘn-1-ｘn)/ (ｘn-1-ｘ*n)

=(ｘF-ｘ1)/ (ｘF-ｘ*1)=0.573

*注意第一块板的ＥML计算办法

*熟记直接蒸汽加热的所有公式

第八章

例题：

w1=0.42,w2=0.04,G2=0.126kg/s,空气等焓干燥,H0=0.008kg水/kg绝干空气，H2=0.03kg水/kg绝干空气，求

（1）绝干空气消耗量L和Q P

解：求L

分析：L=W/(H2-H1)

W=G C(X1-X2)

G C=G2(1-w2)=0.121 kg绝干物料/s

X1=0.42/(1-0.42)=0.724 kg水/kg绝干料

X2=0.04/(1-0.04)=0.0417 kg水/kg干料

W=G C(X1-X2)=0.0826 kg水/S

L=W/(H2-H1)= W/(H2-H0)

=3.76 kg绝干气/s

求Q P分析

Q P=L(I1-I0)

I=(1.01+1.88H)t+2500H

Q P=L(I1-I0)

=L(1.01+1.88H0)(t1-t0)

= L(1.01+1.88H1)(t1-t0)

=274w