最新化工原理-天津大学--试卷含答案
化工原理(天津大学第二版)下册答案
化工原理（天津大学第二版）下册部分答案第8章2. 在温度为25 ℃及总压为101.3 kPa 的条件下，使含二氧化碳为3.0%（体积分数）的混合空气与含二氧化碳为350 g/m 3的水溶液接触。
试判断二氧化碳的传递方向，并计算以二氧化碳的分压表示的总传质推动力。
已知操作条件下，亨利系数51066.1⨯=E kPa ，水溶液的密度为997.8 kg/m 3。
解：水溶液中CO 2的浓度为33350/1000kmol/m 0.008kmol/m 44c == 对于稀水溶液，总浓度为 3t 997.8kmol/m 55.4318c ==kmol/m 3 水溶液中CO 2的摩尔分数为4t 0.008 1.4431055.43c x c -===⨯ 由 54* 1.6610 1.44310kPa 23.954p Ex -==⨯⨯⨯=kPa气相中CO 2的分压为t 101.30.03kPa 3.039p p y ==⨯=kPa < *p故CO 2必由液相传递到气相，进行解吸。
以CO 2的分压表示的总传质推动力为*(23.954 3.039)kPa 20.915p p p ∆=-=-=kPa3. 在总压为110.5 kPa 的条件下，采用填料塔用清水逆流吸收混于空气中的氨气。
测得在塔的某一截面上，氨的气、液相组成分别为0.032y =、31.06koml/m c =。
气膜吸收系数k G =5.2×10-6 kmol/(m 2·s ·kPa)，液膜吸收系数k L =1.55×10-4 m/s 。
假设操作条件下平衡关系服从亨利定律，溶解度系数H ＝0.725 kmol/(m 3·kPa)。
（1）试计算以p ∆、c ∆表示的总推动力和相应的总吸收系数；（2）试分析该过程的控制因素。
解：(1) 以气相分压差表示的总推动力为t 1.06*(110.50.032)kPa 2.0740.725c p p p p y H ∆=-=-=⨯-=kPa 其对应的总吸收系数为246G L G 11111()(m s kPa)/kmol 0.725 1.5510 5.210K Hk k --=+=+⋅⋅⨯⨯⨯ 35252(8.89910 1.92310)(m s Pa)/kmol 2.01210(m s Pa)/kmol =⨯+⨯⋅⋅=⨯⋅⋅6G 1097.4-⨯=K kmol/(m 2·s ·kPa)以液相组成差表示的总推动力为33*(110.50.0320.725 1.06)kmol/m 1.504kmol/m c c c pH c ∆=-=-=⨯⨯-=其对应的总吸收系数为m/s 10855.6m/s 102.5725.01055.11111664G L L ---⨯=⨯+⨯=+=k H k K（2）吸收过程的控制因素气膜阻力占总阻力的百分数为%58.95%100102.51097.4/1/166G G G G =⨯⨯⨯==--k K K k 气膜阻力占总阻力的绝大部分，故该吸收过程为气膜控制。
化工原理修订版天津大学上下册课后答案
化工原理-修订版-天津大学-上下册课后答案上册第一章 流体流动习题解答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：真空度＝大气压－绝压3(98.713.3)10atm p p p Pa =-=-⨯绝压真空度表压＝－真空度＝-13.3310Pa ⨯2. 在本题附图所示的贮油罐中盛有密度为960 kg/m 3的油品，油面高于罐底9.6 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14 mm 的钢制螺钉紧固。
若螺钉材料的工作应力取为32.23×106 Pa ，问至少需要几个螺钉?解：设通过圆孔中心的水平液面生的静压强为p ，则p 罐内液体作用于孔盖上的平均压强9609.81(9.60.8)82874p g z Pa ρ=∆=⨯⨯-=(表压)作用在孔盖外侧的是大气压a p ，故孔盖内外所受的压强差为82874p Pa ∆=作用在孔盖上的净压力为2282575(0.76) 3.7644p p d N ππ=∆=⨯⨯=⨯410 每个螺钉能承受的最大力为：p62332.23100.014 4.96104F N π=⨯⨯⨯=⨯钉螺钉的个数为433.7610/4.96107.58⨯⨯=个所需的螺钉数量最少为8个3. 某流化床反应器上装有两个U 管压差计，如本题附图所示。
测得R 1=400 mm ，R 2=50 mm ，指示液为水银。
为防止水银蒸气向空间扩散，于右侧的U 管与大气连通的玻璃管内灌入一段水，其高度R 3=50mm 。
试求A 、B 两处的表压强。
解：U 管压差计连接管中是气体。
若以2,,g H O Hg ρρρ分别表示气体、水与水银的密度，因为g Hg ρρ，故由气柱高度所产生的压强差可以忽略。
由此可以认为A C p p ≈，B D p p ≈。
化工原理下（天津大学版）习题答案
化工原理下（天津大学版）习题答案第五章蒸馏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 0.2360.11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 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。
天津大学版,化工原理_吸收复习题
吸收试题一、 填空题：1、溶解平衡时液相中___溶质的浓度___,称为气体在液体中的平衡溶解度;它是吸收过程的____极限____,并随温度的升高而____减小___,随压力的升高而___增大____。
2、压力____增大___，温度____降低_____，将有利于解吸的进行。
3、由双膜理论可知,____双膜___为吸收过程主要的传质阻力;吸收中,吸收质以_____分子扩散____的方式通过气膜,并在界面处____溶解____,再以____分子扩散____的方式通过液膜。
4、填料塔中,填料层的压降与_____液体喷淋量_____及_____空塔气速_____有关,在填料塔的△P/Z 与u 的关系曲线中，可分为____恒持液量区___、 ____载液区____及___液泛区____三个区域。
5、吸收操作的依据是____混合物中各组分在同一溶剂中有不同的溶解度____,以达到分离气体混合物的目的。
6、亨利定律的表达式Ex p =*，若某气体在水中的亨利系数E 值很大，说明该气体为___难溶___气体。
7、对极稀溶液，吸收平衡线在坐标图上是一条通过原 点的直线。
8、对接近常压的低溶质浓度的气液平衡系统，当总压增大时，亨利系数E ___不变___，相平衡常数m ___减小____，溶解度系数H ____不变_____。
9、由于吸收过程中，气相中的溶质组分分压总是___大于_____溶质的平衡分压，因此吸收操作线总是在平衡线的____上方_____。
10、吸收过程中，X K 是以___X * - X ___为推动力的总吸收系数，它的单位是___kmol/(m 2.s)__。
11、若总吸收系数和分吸收系数间的关系可表示为GL L k H k K +=11，其中L k 1表示___液膜阻力____，当___H/k G ____项可忽略时，表示该吸收过程为液膜控制。
12、在1atm 、20℃下某低浓度气体混合物被清水吸收,若气膜吸收系数1.0=G k kmol/(m 2.h.atm),液膜吸收系数25.0=L k kmol/(m 2.h.atm),溶质的溶解度系数150=H kmol/(m 3.atm),则该溶质为易溶_气体,气相吸收总系数=Y K ____0.0997___kmol/(m 2.h.△Y)。
(完整版)天津大学版,化工原理_吸收复习题
吸收试题一、 填空题：1、溶解平衡时液相中___溶质的浓度___,称为气体在液体中的平衡溶解度;它是吸收过程的____极限____,并随温度的升高而____减小___,随压力的升高而___增大____。
2、压力____增大___，温度____降低_____，将有利于解吸的进行。
3、由双膜理论可知,____双膜___为吸收过程主要的传质阻力;吸收中,吸收质以_____分子扩散____的方式通过气膜,并在界面处____溶解____,再以____分子扩散____的方式通过液膜。
4、填料塔中,填料层的压降与_____液体喷淋量_____及_____空塔气速_____有关,在填料塔的△P/Z 与u 的关系曲线中，可分为____恒持液量区___、 ____载液区____及___液泛区____三个区域。
5、吸收操作的依据是____混合物中各组分在同一溶剂中有不同的溶解度____,以达到分离气体混合物的目的。
6、亨利定律的表达式Ex p =*，若某气体在水中的亨利系数E 值很大，说明该气体为___难溶___气体。
7、对极稀溶液，吸收平衡线在坐标图上是一条通过 原 点的 直 线。
8、对接近常压的低溶质浓度的气液平衡系统，当总压增大时，亨利系数E ___不变___，相平衡常数m ___减小____，溶解度系数H ____不变_____。
9、由于吸收过程中，气相中的溶质组分分压总是___大于_____溶质的平衡分压，因此吸收操作线总是在平衡线的____上方_____。
10、吸收过程中，X K 是以___X * - X ___为推动力的总吸收系数，它的单位是___kmol/(m 2.s)__。
11、若总吸收系数和分吸收系数间的关系可表示为GL L k H k K +=11，其中L k 1表示___液膜阻力____，当___H/k G ____项可忽略时，表示该吸收过程为液膜控制。
12、在1atm 、20℃下某低浓度气体混合物被清水吸收,若气膜吸收系数1.0=G k kmol/(m 2.h.atm),液膜吸收系数25.0=L k kmol/(m 2.h.atm),溶质的溶解度系数150=H kmol/(m 3.atm),则该溶质为易溶_气体,气相吸收总系数=Y K ____0.0997___kmol/(m 2.h.△Y)。
化工原理天津大学版化上下册习题答案
化工原理天津大学版化上下册习题答案化工原理课后习题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 = 400mm ，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。
天津大学化工原理试题库七
试题七一：填充题（20分）1、直接水蒸汽加热的精馏塔适用于_________________,与间接蒸汽相比，相同要求下，所需理论塔板数将____________。
2、平衡线表示塔的任一截面上气、液两相的___________________，操作线表示了_______________________________3、溶液中各组分之挥发度可用它在___________________和与之平衡的液相___________之比来表示，若是理想溶液，则__________________。
4、对拉乌尔定律产生正偏差是由于_______________________________。
5、对拉乌尔定律产生负偏差是由于_______________________________。
6、在板式塔的设计中，为了减少雾沫夹带，我们可以适当地_________塔径 以_______空塔气速，也可以适当地___________板间距。
，7、实验室用水吸收空气中的20C ，基本属于_________控制，其气膜中的浓度梯度________液膜中的浓度梯度，气膜阻力______液膜阻力。
8、在吸收操作时，若解吸因素L m V增加，而气、液进料组成不变，则溶质 的回收率将_________。
9、组分A 、B 的分配糸数之比值1 β，能否________萃取分离。
10、理论干燥过程是指____________________________________________.11、 总压为0.1Mpa 的空气温度小于C 0100时，空气中水蒸汽分压的最大值应为______________12、 单级萃取操作中，料液为F ，若溶剂用量愈大，则混合物的点愈_______ S 点，当达到_____,溶液变为均一相。
二：问答题（30分）1、何谓理论板？为什么说一个三角形梯级代表一块理论块？2、何谓塔的漏液现象？如何防止？3、填料可分为哪几类？对填料有何要求？4、写出任意一种求温度的方法？5、叙述多级逆流萃取操作是如何求理论级数的？三：计算题（50分）1、 用一精馏塔分离二元理想混合物，已知3=α，进料浓度为3.0=F x ，进料量为hKmol 2000 ，泡点进料。
天津大学化工原理答案(第二版)完整
绪 论1. 从基本单位换算入手，将下列物理量的单位换算为SI 单位。
（1）水的黏度μ=0.00856 g/(cm·s) （2）密度ρ=138.6 kgf ·s 2/m 4（3）某物质的比热容C P =0.24 BTU/(lb·℉) （4）传质系数K G =34.2 kmol/(m 2·h ·atm) （5）表面张力σ=74 dyn/cm（6）导热系数λ=1 kcal/(m ·h ·℃)解：本题为物理量的单位换算。
（1）水的黏度 基本物理量的换算关系为1 kg=1000 g ，1 m=100 cm则 )s Pa 1056.8s m kg 1056.81m 100cm 1000g 1kg s cm g 00856.044⋅⨯=⋅⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅=--μ（2）密度 基本物理量的换算关系为1 kgf=9.81 N ，1 N=1 kg ·m/s 2则 3242m kg 13501N s m 1kg 1kgf N 81.9m s kgf 6.138=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅=ρ（3）从附录二查出有关基本物理量的换算关系为1 BTU=1.055 kJ ，l b=0.4536 kg o o 51F C 9=则()C kg kJ 005.1C 95F 10.4536kg 1lb 1BTU kJ 055.1F lb BTU 24.0︒⋅=⎥⎦⎤⎢⎣⎡︒︒⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡︒=p c （4）传质系数 基本物理量的换算关系为 1 h=3600 s ，1 atm=101.33 kPa则()kPa s m kmol 10378.9101.33kPa 1atm 3600s h 1atm h m kmol 2.34252G ⋅⋅⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅⋅=-K（5）表面张力 基本物理量的换算关系为1 dyn=1×10–5 N 1 m=100 cm则m N 104.71m 100cm 1dyn N 101cm dyn 7425--⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡=σ （6）导热系数 基本物理量的换算关系为 1 kcal=4.1868×103 J ，1 h=3600 s 则()()C m W 163.1C s m J 163.13600s 1h 1kcal J 104.1868C h m kcall 132︒⋅=︒⋅⋅=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡︒⋅⋅=λ 2． 乱堆25cm 拉西环的填料塔用于精馏操作时，等板高度可用下面经验公式计算，即()()()LL10CB4E 3048.001.121078.29.3ραμZ D G A H -⨯=式中 H E —等板高度，ft ；G —气相质量速度，lb/(ft 2·h)； D —塔径，ft ；Z 0—每段（即两层液体分布板之间）填料层高度，ft ； α—相对挥发度，量纲为一； μL —液相黏度，cP ； ρL —液相密度，lb/ft 3A 、B 、C 为常数，对25 mm 的拉西环，其数值分别为0.57、-0.1及1.24。
能源化工行业化工原理下册答案
（能源化工行业）化工原理下册答案化工原理（天津大学第二版）下册部分答案第 8 章2.在温度为 25℃及总压为 101.3kPa 的条件下，使含二氧化碳为3.0%（体积分数）的混合空气与含二氧化碳为350g/m3的水溶液接触。
试判断二氧化碳的传递方向，并计算以二氧化碳的分压表示的总传质推动力。
已知操作条件下，亨利系数 k P a，水溶液的密度为997.8k g/m3。
解：水溶液中 CO2的浓度为对于稀水溶液，总浓度为kmol/m3水溶液中 CO2的摩尔分数为由 kPa气相中 CO2的分压为kPa<故 CO2必由液相传递到气相，进行解吸。
以 CO2的分压表示的总传质推动力为kPa3.在总压为110.5kPa的条件下，采用填料塔用清水逆流吸收混于空气中的氨气。
测得在塔的某一截面上，氨的气、液相组成分别为、。
气膜吸收系数k G=5.2×10-6k m o l/(m2·s·k P a)，液膜吸收系数k L=1.55×10-4m/s。
假设操作条件下平衡关系服从亨利定律，溶解度系数H＝0.725kmol/(m3·kPa)。
（1）试计算以、表示的总推动力和相应的总吸收系数；（2）试分析该过程的控制因素。
解：(1)以气相分压差表示的总推动力为kPa其对应的总吸收系数为kmol/(m2·s·kPa)以液相组成差表示的总推动力为其对应的总吸收系数为（2）吸收过程的控制因素气膜阻力占总阻力的百分数为气膜阻力占总阻力的绝大部分，故该吸收过程为气膜控制。
4.在某填料塔中用清水逆流吸收混于空气中的甲醇蒸汽。
操作压力为105.0kPa，操作温度为25℃。
在操作条件下平衡关系符合亨利定律，甲醇在水中的溶解度系数为2.126 kmol/(m3·kPa)。
测得塔内某截面处甲醇的气相分压为7.5kPa，液相组成为2.85kmol/m3，液膜吸收系数k L=2.12×10-5m/s，气相总吸收系数K G＝1.206×10-5kmol/(m2·s·kPa)。
化工原理试题(所有试题均来自天津大学题库)下册
化工原理试题（所有试题均来自天津大学题库）[五] j05b10045考过的题目通过连续操作的单效蒸发器，将进料量为1200Kg/h的溶液从20％浓缩至40％，进料液的温度为40℃，比热为3.86KJ/（Kg. ℃），蒸发室的压强为0.03MPa（绝压），该压强下水的蒸发潜热r’＝2335KJ/Kg，蒸发器的传热面积A＝12m2，总传热系数K＝800 W/m2·℃。
试求：（1）溶液的沸点为73.9℃，计算温度差损失（2）加热蒸汽冷凝液在饱和温度下排出，并忽略损失和浓缩热时，所需要的加热蒸汽温度。
已知数据如下：压强 MPa 0.101 0.05 0.03溶液沸点℃ 108 87.2纯水沸点℃ 100 80.9 68.7[五] j05b10045（1）根据所给数据，杜林曲线的斜率为K=（108-87.2）/（100-80.9）＝1.089溶液的沸点（87.2-t1）/（80.9-68.7）＝1.089t1＝73.9℃沸点升高∆′＝73.9-68.7＝5.2℃（2）蒸发水量W＝F（1－X0/X1）＝1200（1-0.2/0.4）＝600Kg/h蒸发器的热负荷Q＝FCo（t1－t0）＋Wr′＝（1200/3600）×3.86（73.9-40）＋600/3600×2335＝432.8Kw所需加热蒸汽温度TQ＝KA（T－t1）T＝Q/（KA）＋t1＝432.8×103/（800×12）＋73.9＝119℃[五] j05b10048用一双效并流蒸发器，浓缩浓度为5％（质量百分率，下同）的水溶液，沸点进料，进料量为2000Kg/h。
第一、二效的溶液沸点分别为95℃和75℃，耗用生蒸汽量为800Kg/h。
各个温度下水蒸汽的汽化潜热均可取为2280KJ/Kg。
试求不计热损失时的蒸发水量。
[五] j05b10048解：第一效蒸发量：已知：D1＝800kg/h， r1＝r1′＝2280KJ/kg，W1＝D1＝800kg/h第二效蒸发水量：已知：D2＝W1＝800kg/h，F2＝F1－W1＝2000-800＝1200kg/hX02＝X1＝FX0/（F－W1）＝2000×0.05/（2000-800）＝0.0833t02＝95℃ t2＝70℃ r2＝r2′＝2280KJ/kgCp02＝Cpw(1-X 02)=4.187×(1-0.0833)=3.84KJ/（kg·℃）D2r2＝（F2Cp02（t2－t02））/r2′＋W2 r2′W2＝（800×2280－1200×3.84×（75－95））/2280＝840kg/h蒸发水量W＝W1＋W2＝800＋840＝1640kg/h[五] j05a10014在真空度为91.3KPa下，将12000Kg的饱和水急送至真空度为93.3KPa的蒸发罐内。
化工原理下天津大学版习题答案
第五章蒸馏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 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 8.000 12.472 13.300 26.600 29.484 33.425 48.873 53.200 89.000 101.300P 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_修订版_天津大学
第二章 流体输送机械习题1. 在用水测定离心泵性能的实验中，当流量为26 m 3/h 时，泵出口处压强表和入口处真空表的读数分别为152 kPa 和24.7 kPa ，轴功率为2.45 kW ，转速为2900 r/min 。
若真空表和压强表两测压口间的垂直距离为0.4m ，泵的进、出口管径相同，两测压口间管路流动阻力可忽略不计。
试计算该泵的效率，并列出该效率下泵的性能。
解：在真空表和压强表测压口处所在的截面11'-和22'-间列柏努利方程，得22112212,1222e f p u p u z H z H g g g gρρ-+++=+++∑其中：210.4z z m -= 41 2.4710()p Pa =-⨯表压 52 1.5210p Pa =⨯(表压)12u u =,120f H-=∑则泵的有效压头为：521213(1.520.247)10()0.418.41109.81e p p H z z m g ρ-+⨯=-+=+=⨯ 泵的效率 32618.4110100%53.2%1023600102 2.45e e Q H N ρη⨯⨯==⨯=⨯⨯ 该效率下泵的性能为：326/Q m h = 18.14H m = 53.2%η= 2.45N kW =2. 用某离心泵以40 m 3/h 的流量将贮水池中65℃的热水输送到凉水塔顶，并经喷头喷出而落入凉水池中，以达到冷却的目的。
已知水在进入喷头之前需要维持49 kPa 的表压强，喷头入口较贮水池水面高8 m 。
吸入管路和排出管路中压头损失分别为l m 和5 m ，管路中的动压头可以忽略不计。
试选用合适的离心泵，并确定泵的安装高度。
当地大气压按101.33kPa 计。
解：在贮槽液面11'-与喷头进口截面22'-之间列柏努利方程，得22112212,1222e f p u p u z H z H g g g gρρ-+++=+++∑2,122e f p u H z H g gρ-∆∆=∆+++∑ 其中：8z m ∆= 49p kPa ∆=20u ∆=,12156f Hm -=+=∑ 3980/kg m ρ=349108619.19809.81e H m ⨯=++=⨯ 根据340/Q m h = ，19.1e H m =，输送流体为水，在IS 型水泵系列特性曲线上做出相应点，该点位于8065125IS ---型泵弧线下方，故可选用(参见教材113页），其转速为2900/min r ，由教材附录24(1)查得该泵的性能，350/Q m h =，20e H m =，75%η=， 6.3N kW =，必需气蚀余量() 3.0r NPSH m = 由附录七查得65C o 时，42.55410v p Pa =⨯ 泵的允许安装高度 ,01()a vg r f p p H NPSH H gρ--=-- 101330255403.01980.59.81-=--⨯ 3.88m =3. 常压贮槽内盛有石油产品，其密度为760 kg/m 3，黏度小于20 cSt ，在贮存条件下饱和蒸气压为80kPa ，现拟用65Y-60B 型油泵将此油品以15 m 3/h 的流量送往表压强为177 kPa 的设备内。
化工原理试题(所有试题均来自天津大学题库)下册(DOC)
化工原理试题（所有试题均来自天津大学题库）[五] j05b10045考过的题目通过连续操作的单效蒸发器，将进料量为1200Kg/h的溶液从20％浓缩至40％，进料液的温度为40℃，比热为3.86KJ/（Kg. ℃），蒸发室的压强为0.03MPa（绝压），该压强下水的蒸发潜热r’＝2335KJ/Kg，蒸发器的传热面积A＝12m2，总传热系数K＝800 W/m2·℃。
试求：（1）溶液的沸点为73.9℃，计算温度差损失（2）加热蒸汽冷凝液在饱和温度下排出，并忽略损失和浓缩热时，所需要的加热蒸汽温度。
已知数据如下：压强 MPa 0.101 0.05 0.03溶液沸点℃ 108 87.2纯水沸点℃ 100 80.9 68.7[五] j05b10045（1）根据所给数据，杜林曲线的斜率为K=（108-87.2）/（100-80.9）＝1.089溶液的沸点（87.2-t1）/（80.9-68.7）＝1.089t1＝73.9℃沸点升高∆′＝73.9-68.7＝5.2℃（2）蒸发水量W＝F（1－X0/X1）＝1200（1-0.2/0.4）＝600Kg/h蒸发器的热负荷Q＝FCo（t1－t0）＋Wr′＝（1200/3600）×3.86（73.9-40）＋600/3600×2335＝432.8Kw所需加热蒸汽温度TQ＝KA（T－t1）T＝Q/（KA）＋t1＝432.8×103/（800×12）＋73.9＝119℃[五] j05b10048用一双效并流蒸发器，浓缩浓度为5％（质量百分率，下同）的水溶液，沸点进料，进料量为2000Kg/h。
第一、二效的溶液沸点分别为95℃和75℃，耗用生蒸汽量为800Kg/h。
各个温度下水蒸汽的汽化潜热均可取为2280KJ/Kg。
试求不计热损失时的蒸发水量。
[五] j05b10048解：第一效蒸发量：已知：D1＝800kg/h， r1＝r1′＝2280KJ/kg，W1＝D1＝800kg/h第二效蒸发水量：已知：D2＝W1＝800kg/h，F2＝F1－W1＝2000-800＝1200kg/hX02＝X1＝FX0/（F－W1）＝2000×0.05/（2000-800）＝0.0833t02＝95℃ t2＝70℃ r2＝r2′＝2280KJ/kgCp02＝Cpw(1-X 02)=4.187×(1-0.0833)=3.84KJ/（kg·℃）D2r2＝（F2Cp02（t2－t02））/r2′＋W2 r2′W2＝（800×2280－1200×3.84×（75－95））/2280＝840kg/h蒸发水量W＝W1＋W2＝800＋840＝1640kg/h[五] j05a10014在真空度为91.3KPa下，将12000Kg的饱和水急送至真空度为93.3KPa的蒸发罐内。
化工原理(下册)答案
化工原理（天津大学第二版）下册部分答案第8章2. 在温度为25 ℃及总压为101.3 kPa 的条件下，使含二氧化碳为3.0%（体积分数）的混合空气与含二氧化碳为350 g/m 3的水溶液接触。
试判断二氧化碳的传递方向，并计算以二氧化碳的分压表示的总传质推动力。
已知操作条件下，亨利系数51066.1⨯=E kPa ，水溶液的密度为997.8 kg/m 3。
解：水溶液中CO 2的浓度为33350/1000kmol/m 0.008kmol/m 44c == 对于稀水溶液，总浓度为 3t 997.8kmol/m 55.4318c ==kmol/m 3 水溶液中CO 2的摩尔分数为4t 0.008 1.4431055.43c x c -===⨯ 由 54* 1.6610 1.44310kPa 23.954p Ex -==⨯⨯⨯=kPa气相中CO 2的分压为t 101.30.03kPa 3.039p p y ==⨯=kPa < *p故CO 2必由液相传递到气相，进行解吸。
以CO 2的分压表示的总传质推动力为*(23.954 3.039)kPa 20.915p p p ∆=-=-=kPa3. 在总压为110.5 kPa 的条件下，采用填料塔用清水逆流吸收混于空气中的氨气。
测得在塔的某一截面上，氨的气、液相组成分别为0.032y =、31.06koml/m c =。
气膜吸收系数k G =5.2×10-6 kmol/(m 2·s ·kPa)，液膜吸收系数k L =1.55×10-4 m/s 。
假设操作条件下平衡关系服从亨利定律，溶解度系数H ＝0.725 kmol/(m 3·kPa)。
（1）试计算以p ∆、c ∆表示的总推动力和相应的总吸收系数；（2）试分析该过程的控制因素。
解：(1) 以气相分压差表示的总推动力为 t 1.06*(110.50.032)kPa 2.0740.725c p p p p y H ∆=-=-=⨯-=kPa 其对应的总吸收系数为 246G L G 11111()(m s kPa)/kmol 0.725 1.5510 5.210K Hk k --=+=+⋅⋅⨯⨯⨯ 35252(8.89910 1.92310)(m s Pa)/kmol 2.01210(m s Pa)/kmol =⨯+⨯⋅⋅=⨯⋅⋅6G 1097.4-⨯=K kmol/(m 2·s ·kPa)以液相组成差表示的总推动力为33*(110.50.0320.725 1.06)kmol/m 1.504kmol/m c c c pH c ∆=-=-=⨯⨯-=其对应的总吸收系数为 m/s 10855.6m/s 102.5725.01055.11111664G L L ---⨯=⨯+⨯=+=k H k K（2）吸收过程的控制因素气膜阻力占总阻力的百分数为%58.95%100102.51097.4/1/166G G G G =⨯⨯⨯==--k K K k 气膜阻力占总阻力的绝大部分，故该吸收过程为气膜控制。
化工原理天津大学版化上(下册)习题答案
化工原理课后习题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 = 400mm ， 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。
天津大学化工原理练习题
化工原理（下）试题二十一[一]单选择题(1) x08a02086选择题：（按 a.增加、b.减少、c.不变、d.不定, 填入括号内）随温度增加，气体的溶解度（），亨利系数E（）。
(2) x08b02029在吸收塔某处，气相主体浓度y = 0.025，液相主体浓度x = 0.01，气膜传质分系数k y=2 kmol/(m2⋅h)，气相总传质系数K y=1.5 kmol/(m2⋅h) ,平衡关系y = 0.5x。
则该处气液界面上气相浓度y i应为__________ 。
(A) 0.02； (B) 0.01； (C) 0.015； (D) 0.005(3) x09a02069某二元混合物，其中Ａ为易挥发组分，液相组成ｘ＝0.6相应的泡点为ｔ，与之相平衡的汽相组成ｙ＝0.7，相应的露点为T，则：（）。
（Ａ）ｔ ＝T （Ｂ）ｔ ＜T（Ｃ）ｔ ＞T （Ｄ）不能判断(4) x09b02085某真空操作精馏塔，因故真空度减小，则塔底残液x W变化为________。
（1）变大（2）变小（3）不变（4）不确定(5) x10b02022下列情况中，________不是诱发降液管液泛的原因。
（1）液、气负荷过大（2）过量雾沫夹带（3）塔板间距过小（4）过量漏液。
(6) x10b02101浮阀塔与泡罩塔比较，其最主要的改进是________。
(1)简化塔板结构 (2)形成可变气道，拓宽高效操作区域；(3)提高塔板效率 (4)增大气液负荷(7) x11a02003已知湿空气的下列哪两个参数，利用H—I图可以查得其他未知参数？⎽⎽⎽⎽⎽⎽（A）（t，t w）（B）（t d，H）（C）（P，H）（D）（I，t w）(8) x11b02020在某常压连续干燥器中采用废气循环操作, 即由干燥器出来的一部分废气(t B, H B)和新鲜空气(t0, H0)相混合, 混合气(t M, H M)经预热器加热到t N、H N状态后送入干燥器进行等焓干燥过程。
化工原理答案（天津大学版）
化⼯原理答案（天津⼤学版）化⼯原理课后习题解答（夏清、陈常贵主编.化⼯原理.天津⼤学出版社,2005.）第⼀章流体流动 (3)第⼆章流体输送机械 (23)第三章机械分离和固体流态化 (32)第四章传热 (42)第五章蒸馏 (56)第六章吸收 (65)第七章⼲燥 (70)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= 400mm ，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。
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一、单项选择题（共15分,每小题1分）1．吸收操作的作用是分离……………………………………………………（）A. 气体混合物B. 液体混合物C. 气液混合物D. 部分互溶的液体混合物2．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=0.00625atm，则…………………………………………（）A. t1＜t2B. t3 ＞t2C. t1 ＞t2D. t3＜t13．对常压低浓度吸收系统，系统总压在较小范围增加时，亨利系数E将……（）A. 增大B. 减小C. 不变D. 不确定4．在下列吸收过程中，属于气膜控制的过程是…………………………………（）A.水吸收氢B.水吸收氧C.水吸收氨D.水吸收二氧化碳5. 根据双膜理论，当被吸收组分在液相中溶解度很小时，以液相浓度表示的总传质系数………………………………………………………………………（）A. 大于液相传质分系数B. 近似等于液相传质分系数C. 小于气相传质分系数D. 近似等于气相传质分系数6. 精馏塔提馏段的操作线斜率………………………………………………（）A. 大于1B. 小于1C. 等于1D. 不确定7．液体混合物中，两组分相对挥发度越接近于1，表示用精馏的方法分离该溶液时越……………………………………………………………………………（）A. 完全B. 不完全C. 容易D. 困难8. 若加料热状态参数q值减小，将使…………………………………………（）A．精馏段操作线斜率增大 B. 精馏段操作线斜率减小C．提馏段操作线斜率增大D．提馏段操作线斜率减小9．精馏塔中由塔顶向下的第n-1、 n、 n+1层塔板，其气相组成关系为……（）A. y n+1＞y n＞y n-1B. y n+1 = y n = y n-1C. y n+1＜y n＜y n-1D. y n ＜y n-1 ＜y n+110. 当蒸馏分离沸点较高，且又是热敏性混合物时，操作压力应采用………（）A. 常压B. 减压C. 加压D. 先常压后加压11. 作为干燥介质的热空气，一般采用的是…………………………………（）A．饱和空气 B. 不饱和空气C．过饱和空气D．绝干空气12. 固体物料在恒速干燥终了时的含水量称为……………………………（）A．自由含水量 B. 平衡含水量C．结合水量D．临界含水量13. 当干燥一种团块或者是颗粒较大的湿物料，要求含水量降至最低时，较适宜的干燥器型式为……………………………………………………………（）A. 厢式B. 气流C. 带式D. 转筒14. 湿空气在预热过程中不发生变化的状态参数是…………………………（）A. 焓B. 相对湿度C. 露点D. 湿球温度15. 大量空气和少量水长期接触后水面的温度等于空气的…………………（）A．湿球温度 B. 干球温度C．绝热饱和温度D．露点二、填空题（共30分,每空1分）1. 在吸收操作中，以液相浓度差表示的吸收塔某一截面上的总推动力为。
2. 增加吸收剂用量，操作线的斜率___________ ,吸收推动力__________ 。
3. 压力_______ ,温度________将有利于吸收过程的进行。
吸收中温度不变，压力增大，可使相平衡常数_______，传质推动力_______。
（增大、减小、不变）4. 由于吸收过程中气相溶质分压总是__________溶质的平衡分压，因此吸收操作线总是在平衡线的________。
5. 气液两相组成相同时，气相露点温度液相泡点温度。
6. 精馏操作时，增大回流比，其它操作条件不变，则精馏段液气比L/V ，馏出液组成x D，釜残液组成x w。
7. 对于饱和蒸气进料，L’______ L，V’V。
( ＜、＞、＝ )8. 二元理想物系精馏。
对于一定的设计任务：加大回流比，理论板数N将；提高进料温度，N将；提高操作压力，N将；增加进料量10%，N将。
9. 塔板负荷性能图由____ _ ___、______ ______、____ ____、____ ____、____ ____五条线构成。
10. 干燥过程的传热推动力是，传质推动力是。
干燥过程的必要条件是。
11. 温度为40℃，水汽分压为5kPa的湿空气与温度为30℃的水接触，则传热方向为，传质方向为。
已知30℃和40℃下水的饱和蒸气压分别为4.24kPa和7.38kPa。
12. 不饱和湿空气的干球温度t，湿球温度t w，露点t d的大小顺序为。
三、简答题（共20分,每小题5分）1. 为了提高吸收的吸收率，可以采用哪些方法？2. 什么是全回流？全回流操作有何特点和实际意义？3. 塔板负荷性对精馏塔操作和设计有何意义？4. 已知总压101.3kPa，湿空气t=60℃，φ=40%，如何在h-H图上确定H、h、p、t d、t w(t as)？试绘出求解过程示意图。
四、计算题（共35分,每小题12分）1．用填料塔从一混合气体中吸收所含的苯。
混和气体中含苯5%（体积分率），其余为空气，要求苯的回收率为90%，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X、Y为摩尔比），气相总传质系数K Y a=0.035kmol/(m3·s)，纯煤油的平均分子量M s=170，塔径D=0.6m。
试求：（1）吸收剂的用量；（2）吸收剂的出塔浓度；（3）填料层高度。
2．苯和甲苯混合物中含苯0.4（摩尔分数），流量为1000 kmol/h，在一常压精馏塔内分离，要求塔顶馏出液中含苯0.9（摩尔分数），苯的回收率不低于90%，泡点进料，泡点回流，取回流比为最小回流比的1.5倍，相对挥发度α=2.5。
试求：（1）塔顶产品量D；（2）塔底釜残液量W及组成x w（摩尔分数）；（3）精馏段操作线方程。
3．湿物料含水量为42%，经常压干燥后产品的含水量为4%（均为湿基），产品量G2为0.126kg/s。
空气的初始温度为21℃，相对湿度40%，经预热器加热至93℃后再送入干燥器中，离开干燥器时空气的相对湿度为60%。
若空气在干燥器中经历等焓干燥过程，试求：（1）绝干空气的消耗量L(kg绝干气/s)。
已知：H0=0.008kg水/kg绝干气；H2=0.03kg水/kg绝干气。
（2）预热器提供的热量Q P(kW)(忽略热损失)。
(本题11分)2008～2009学年第二学期化工原理试卷参考答案2008～2009学年第二学期化工原理试卷参考答案：一、单项选择题（共15分,每小题1分）1. A ，2. A ，3. C ，4. C ，5. B ，6. A ，7. D ，8. C ，9. C ， 10. B ，11. B ， 12.D , 13. D , 14. C, 15. A二、填空题（共30分,每空1分）1. c A*-c A2. 增大，增大3. 增大，降低，减小，增大4. 大于，上方5. 高于6. 增大，增大，减小7. =，＜8. 减少，增多，增多，不变9. 液沫夹带线，液泛线，液相负荷上限线，液相负荷下限线，漏液线10. 气温与湿物料的温差，湿物料表面水气分压p W与空气中水气分压p之差，p<p W11. 空气→水，水→空气12. t＞t w＞t d三、简答题（共20分,每小题5分）1. (1)提高吸收过程的推动力：逆流；提高吸收剂的流量；降低吸收剂入口流量（2）降低吸收过程的传质阻力：提高流体湍动程度；改善填料的性能。
2. R→∞，这时精馏段、提馏段操作线与对角线相交，理论塔板层数最少。
在开工、短期停工或实验研究时，采用全回流可使过程稳定，便于控制。
3. 指出精馏塔的操作弹性；调整塔板的结构参数。
4. 图略。
四、计算题（共35分,每小题12分）1. 解：（1）Y1=y1/(1-y1)=0.05/(1-0.05)=0.0526Y2=y1(1-η)=0.0526(1-0.9)=0.00526(L/V)min=(Y1-Y2)/(Y1/m-0)=0.126L/V=1.5×0.126=0.189V= 940/22.4×(273/298)×(1-0.05)=36.53 kmol/h∴ L=36,53×0.189=6.903 kmol/h=6.903×170=1174 kg/h(2) L/V=(Y1-Y2)/X1X1=(0.0526-0.00526)/0.189=0.25(3) Y1*=0.14X1=0.14×0.25=0.035Y2*=0△Y1=Y1-Y1*=0.0526-0.035=0.0176△Y2=Y2-Y2*=0.00526△Y m=(△Y1-△Y2)/ln(△Y1/△Y2)=(0.0176-0.00526)/ln(0.0176/0.00526)=0.0102N OG=(Y1-Y2)/ △Y m=(0.0526-0.00526)/0.0102=4.64H OG=V/(K Y aΩ)=(39.87/3600)/0.035/[(π/4)×0.62]=1.12m∴ Z= N OG﹒H OG= 4.64×1.12=5.2m2. 解：已知：x F=0.4, x D=0.9, F=1000kmol/h(1) Dx D/Fx F=0.9∴ D=0.9×1000×0.4/0.9=400kmol/h(2) 物料衡算：1000×0.4=400×0.9+Wx W1000=400+W解得：W=600kmol/h, x W=0.067(3) x q=0.4, y q=2.5×0.4/(1+1.5×0.4)=0.625R min=(0.9-0.625)/(0.625-0.4)=1.22R=1.5×1.22=1.83∴精馏段操作线：y=(1.83/2.83)x+0.9/2.83=0.647x+0.3183. 解：（1）G=G2(1-w2)=0.126(1-0.04)=0.121kg/sX1=w1/(1-w1)=0.42/(1-0.42)=0.724 kg水/kg绝干料X2=w2/(1-w2)=0.04/(1-0.04)=0.0417 kg水/kg绝干料W=G(X1-X2)=0.121(0.724-0.0417)=0.0826 kg/sL=W/(H2-H1)=0.0826/(0.03-0.008)=3.76 kg绝干气/s(2) Q P=L(h1-h0)h1-h0=(1.01+1.88H0)(t1-t0)=(1.01+1.88×0.008)(93-21)=73.8kJ/kg绝干气∴ Q P=3.76×73.8= 277 kW。