化工原理下册答案
化工原理(下)参考卷及答案
A 卷一、单项选择题(每小题2分,共12分) 1、在)(*LG G Ap p K N -=中,*L p 代表的是( C )。
A 、界面处被吸收组分的分压力;B 、气相主体中被吸收组分的分压力;C 、与液相主体浓度相平衡的气相分压力。
2、 吸收操作的作用是分离( A ) 。
A 、气体混合物;B 、液体均相混合物;C 、气液混合物。
3、全回流时,y 一x 图上精馏段和提馏段两操作线的位置( B )。
A 、在对角线与平衡线之间;B 、与对角线重合;C 、在对角线之下。
4、精馏塔中由塔顶向下的第n-1,n ,n+1层塔板上的液相组成(摩尔分率)关系为( C ) A 、x n+1 > x n > x n-1 ; B 、x n+1 = x n = x n-1 ; C 、x n+1 < x n < x n-1 。
5、对于不饱和的湿空气,其露点( C )湿球温度。
A 、大于; B 、等于; C 、小于。
6、恒速干燥阶段,物料表面的温度等于( A )。
A 、湿空气的湿球温度;B 、湿空气的干球温度;C 、湿空气的露点温度。
二、判断题(每小题2分,共12分)1、低浓度逆流吸收操作中,当吸收剂温度降低而其他条件不变时,相平衡常数m 变小。
( √ )2、吸收操作的最小液气比指的是使操作线上某一点与平衡线相遇的液气比。
( √ )3、当精馏操作的回流比减少至最小回流比时,所需理论板数为最小。
( × )4、精馏操作中过冷液体进料将使提馏段的汽流量和液流量都大于精馏段。
( √ )5、某种湿空气的温度t 越高,湿空气的相对湿度φ越低。
( √ )6、在气流干燥过程,热空气的焓值必定减小。
( × ) 三、简答题(每小题4分,共16分)1、作示意图解释:吸收操作时,操作线愈靠近平衡线,是愈小。
答:如图所示:操作线为AB ,平衡线为OE 。
在操作线上任取一点P ,从图上可知PQ 、PR 动力y -y ×和x ×-x 。
化工原理下考试题及答案
化工原理下考试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 化工生产中,下列哪种物质不属于催化剂?A. 铁粉B. 铂C. 硫酸D. 氢氧化钠答案:D2. 在连续搅拌釜式反应器中,下列哪种操作条件有利于提高反应速率?A. 增加反应物浓度B. 提高反应温度C. 减少催化剂用量D. 降低搅拌速度答案:A3. 化工过程中,下列哪种设备主要用于分离液体和固体?A. 离心机B. 过滤器C. 蒸发器D. 蒸馏塔答案:B4. 在化工生产中,下列哪种情况下,反应器的容积效率最高?A. 反应速率很慢B. 反应速率很快C. 反应物浓度很低D. 反应物浓度很高答案:B5. 化工原理中,下列哪种操作不属于单元操作?A. 混合B. 过滤C. 蒸馏D. 化学反应答案:D二、填空题(每题2分,共10分)1. 在化工生产中,______是衡量流体流动阻力大小的重要参数。
答案:雷诺数2. 化工原理中,______是指在单位时间内通过单位面积的流体质量。
答案:质量传递系数3. 化工设备中,______是利用离心力实现固液分离的设备。
答案:离心机4. 在化工生产中,______是指在一定条件下,反应物完全转化为产物时所能达到的最高转化率。
答案:化学平衡5. 化工原理中,______是指流体流动时,流体内部各层之间没有相对运动的理想流动状态。
答案:层流三、简答题(每题5分,共20分)1. 简述化工原理中传热的基本方式有哪些?答案:化工原理中传热的基本方式包括导热、对流和辐射。
2. 什么是化工过程中的物料平衡?请举例说明。
答案:化工过程中的物料平衡是指在没有物料损失或增加的封闭系统中,进入系统的物料量等于离开系统的物料量。
例如,在连续搅拌釜式反应器中,反应物的输入量等于产物的输出量加上反应器内物料的积累量。
3. 描述化工原理中常见的几种蒸馏方法,并简要说明其特点。
答案:常见的蒸馏方法包括简单蒸馏、分馏、真空蒸馏和分子蒸馏。
简单蒸馏适用于沸点差异较大的混合物;分馏适用于沸点相近的混合物,通过多次部分冷凝实现分离;真空蒸馏适用于高沸点物质的分离;分子蒸馏则利用分子在不同温度下的蒸发速率差异进行分离。
化工原理试题库及答案下册
化工原理试题库及答案下册一、选择题1. 在化工生产中,下列哪项不是传热的主要方式?A. 热传导B. 热对流C. 热辐射D. 热交换答案:D2. 根据牛顿冷却定律,冷却速率与温差的什么成正比?A. 一次方B. 二次方C. 三次方D. 四次方答案:A3. 在非理想溶液中,下列哪项不是影响相平衡的因素?A. 温度B. 压力C. 溶质浓度D. 溶剂质量答案:D二、填空题4. 根据菲克扩散定律,扩散通量与_______的梯度成正比。
答案:浓度5. 在填料塔中,气液两相接触面积的增大是通过使用_______来实现的。
答案:填料6. 化工生产中,塔设备的作用不包括_______。
答案:加热反应物三、简答题7. 简述板式塔与填料塔在工业应用中各自的优缺点。
答案:板式塔的优点包括结构紧凑、处理量大、操作弹性大等,缺点是造价高、安装复杂。
填料塔的优点是造价低、安装方便、适用于处理腐蚀性介质,缺点是压降大、操作弹性相对较小。
8. 描述精馏塔中回流比的重要性及其对塔性能的影响。
答案:回流比是精馏塔操作中的一个重要参数,它影响着塔内传质效率和塔的能耗。
适宜的回流比可以提高分离效率,减少能耗,但过高或过低的回流比都会导致塔性能下降。
四、计算题9. 某连续精馏塔处理100 kmol/h的原料,原料中A组分的摩尔分数为0.05。
塔顶产品中A组分的摩尔分数为0.95,塔底产品中A组分的摩尔分数为0.01。
若回流比为3,求塔顶产品和塔底产品的流量。
答案:根据物料平衡和简化的塔板理论,可以计算出塔顶产品流量为35 kmol/h,塔底产品流量为65 kmol/h。
10. 一个理想气体在绝热条件下膨胀,初始压强为p1 = 2 MPa,初始体积为V1 = 0.1 m³,最终体积为V2 = 0.3 m³。
假设气体的初始温度为T1 = 500 K,求最终的温度T2。
答案:根据理想气体状态方程和绝热过程方程,可以计算出最终的温度T2为333.33 K。
化工原理下册课后答案
第一章 蒸馏的习题解答1..已知含苯0.5(摩尔分数)的苯—甲苯混合液,若外压为99KPa,试求该搭液的泡点温度。
苯和甲苯的饱和蒸气压数据见例14附表。
解:本题需用试差法确定溶液的饱和温度。
先假设一温度,查苯和甲苯的饱和蒸汽压 0A p 和0B p则000B A B P P x P P -=-,若所求的x 与题给的x 值相等, 则证明假设正确。
设假设温度恰为泡点温度, 否则需修正。
本题外压为99a KP ,据常压下苯~甲苯混合液的t-x-y 图 设该溶液的泡点温度091.5t C =,则查教材附录可知00.141.6,56.8A a B a P KP p KP ==9956.80.4980.5141.656.8x -==≈-故溶液的泡点温度为92C2. .正戊烷 (C 5H 12)和正己烷(C 6H 14)的饱和蒸气压数据列于本题附表,试求p=13.3KPa 下该溶液的平衡数据。
假设该溶液为理想溶液。
习题2附表解:由以下二式求,x y 的数据。
记0000,B AA B P P P x y x P P P-==- 求解本题时应确定温度范围以查取0A P 和0B P .由本题附表可知平衡温度在260.6 K 和289 K 之间,选取以上两温度间的若干温度,求,x y 。
计算过程从略,结果如下表所示:3.利用习题2的数据,计算:(1)平均相对挥发度;(2)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。
解: α的计算结果处于本题附表的第二列1(4.70+4.94+5.14+5.30+4.04+3.79+3.68)=4.517mα=⨯平衡方程为 4.51(1)1 3.5m m x xy x xαα==+-+计算结果表明:由于α随t 略有变化,故用平均相对挥发度求得的,x y 与习题2 的结果稍有差异。
4.在常压下将某原料液组成为0.6(易挥发组分的摩尔分数)的两组分洛液分别进行简单蒸馏和平衡蒸馏,若汽化率为1/3,试求两种情况下的釜液和馏出液组成。
化工原理下册习题与解答
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。
(完整版)化工原理试题库答案(下册,总)
化工原理试题库(下册)第一章蒸馏一、选择题1.当二组分液体混合物的相对挥发度为___C____时,不能用普通精馏方法分离。
A.3.0B.2.0C.1.0D.4.02.某精馏塔用来分离双组分液体混合物,进料量为100kmol/h,进料组成为0.6 ,要求塔顶产品浓度不小于0.9,以上组成均为摩尔分率,则塔顶产品最大产量为____B______。
A.60.5kmol/hB.66.7Kmol/hC.90.4Kmol/hD.不能确定3.在t-x-y相图中,液相与气相之间量的关系可按____D____求出。
A.拉乌尔定律B.道尔顿定律C.亨利定律D.杠杆规则4.q线方程一定通过X—y直角坐标上的点___B_____。
A.(Xw,Xw) B(XF,XF) C(XD,XD) D(0,XD/(R+1))5.二元溶液的连续精馏计算中,进料热状态参数q的变化将引起(B)的变化。
A.平衡线B.操作线与q线C.平衡线与操作线D.平衡线与q线6.精馏操作是用于分离(B)。
A.均相气体混合物B.均相液体混合物C.互不相溶的混合物D.气—液混合物7.混合液两组分的相对挥发度愈小,则表明用蒸馏方法分离该混合液愈__B___。
A容易;B困难;C完全;D不完全8.设计精馏塔时,若F、x F、xD、xW均为定值,将进料热状况从q=1变为q>1,但回流比取值相同,则所需理论塔板数将___B____,塔顶冷凝器热负荷___C___ ,塔釜再沸器热负荷___A___。
A变大,B变小,C不变,D不一定9.连续精馏塔操作时,若减少塔釜加热蒸汽量,而保持馏出量D和进料状况(F, xF,q)不变时,则L/V___B___ ,L′/V′___A___,x D___B___ ,x W___A___ 。
A变大,B变小,C不变,D不一定10.精馏塔操作时,若F、x F、q,加料板位置、D和R不变,而使操作压力减小,则x D___A___,x w___B___。
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。
化工原理第三版下册答案
化工原理第三版下册答案化工原理是化学工程专业的重要基础课程,对于学生来说,掌握化工原理的知识是非常重要的。
下面是化工原理第三版下册的答案,希望对大家的学习有所帮助。
第一章,化工原理概述。
1. 什么是化工原理?化工原理是研究化工过程中的基本原理和规律的学科,它包括化工热力学、传质动力学、化工流体力学等内容。
2. 化工原理的研究对象有哪些?化工原理的研究对象包括化工过程中的物质转化、能量转化、动量转移等过程。
3. 化工原理的研究意义是什么?化工原理的研究可以帮助人们更好地理解化工过程中的现象和规律,指导工程实践,提高化工生产效率。
第二章,化工热力学。
1. 什么是热力学平衡?热力学平衡是指系统在一定条件下达到的平衡状态,系统的各项性质不随时间变化。
2. 热力学第一定律的表达式是什么?热力学第一定律的表达式是ΔU=Q+W,其中ΔU表示内能的变化,Q表示系统吸收的热量,W表示系统对外界做功。
3. 热力学第二定律的表达式是什么?热力学第二定律的表达式是ΔS≥0,其中ΔS表示系统熵的变化。
第三章,传质动力学。
1. 什么是传质?传质是指物质在空间中由高浓度向低浓度传播的过程。
2. 什么是质量传递系数?质量传递系数是描述传质速率的物理量,它与传质物质的性质、传质介质的性质以及传质条件有关。
3. 什么是对流传质?对流传质是指物质在流体中由于流体的运动而发生传质的过程。
第四章,化工流体力学。
1. 什么是雷诺数?雷诺数是描述流体流动状态的无量纲参数,它与流体的密度、速度、长度尺度和黏度有关。
2. 流体的黏度与温度有何关系?一般情况下,流体的黏度随温度的升高而减小。
3. 什么是流体的黏滞流动?流体的黏滞流动是指流体在受到外力作用下,流体内各层之间发生相对运动的现象。
结语。
通过学习化工原理第三版下册的答案,我们可以更好地掌握化工原理的基本知识,为今后的学习和工作打下坚实的基础。
希望大家能够认真对待化工原理课程,不断提升自己的专业能力。
《化工原理》下册(第二版)教材各章节课后习题答案
17 NT=18
18 η=96.7%; Rmin=1.51
19 xD=0.889; xW=0.194
第 3 页,共 7 页
《化工原理》下册(第二版)教材各章节课后习题答案
20 xD=0.873; xW=0.207 21 xD=0.00869; xW=3.27×10-4 22 xW=0.0935; EmV=66.4% 23 (1) xD=0.8; xW=0.05;(2)略 24 (1)NT=7; (2)V=20.3kmol/h; (3)D=47.4kmol; W=52.6kmol 25 t=60℃; xA=0.188; xB=0.361; xC=0.451 26 x(A-D) :0.030;0.153;0.581;0.237 y(A-D) :0.141;0.306;0.465;0.085 27 D/F=0.4975;W/F=0.5025; xD(A-D):0.402;0.591;0.007;9.7×10-5 ; xW(A-D):1.4×10-5;0.012;0.690;0.298 28 N=14.1 ; N1=7.9 第十章 气液传质设备 1 EmV=0.758 2 ET=41% 3 N 实=10 4 D=1.2m
《化工原理》下册(第二版)教材各章节课后习题答案
5 (1) =31.3kmol; =0.619(2) =38.0kmol;y=0.563
6 (1)D/F=0.228;(2)L/V=0.667; (3)L/V=0.8 ; =1.68
=0.470
7 =14.32kmol/h
8 (1)V=10kmol/h ; (2)R=16; L/V=0.941
7 (1)Smin=36.47kg/h (2)N=5.1 第十二章 其它传质分离方法
1 m=47.7kg
化工原理第二版(下册)夏清贾绍义课后习题解答带图资料
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PBAP = 99kPa ,则由x = (P-PB *)/(P*)/(P *-PA*) 可得出液相组成,这样就可以得到一组绘平衡t-x B图数据。
1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( C 5H 12)和正己烷( C 6H 14)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 5H 12 223.1 233.0 244.0 251.0 260.6 275.1 291.7 309.3 K C 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 2.65.38.013.3 26.6 53.2 101.3解: 根据附表数据得出相同温度下 C 5H 12(A )和 C 6H 14(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 279289 291.7 304.8 309.3P A *(kPa) 6.843 8.00012.472 13.30026.600 29.484 33.42548.873 53.200 89.000101.300 P 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* )/(P A B*-P *) *-P *)=(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( ℃) 260.6 275.1 276.9279289 x10.3835 0.3308 0.02852y 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。
化工原理下册课后答案
第一章 蒸馏的习题解答1..已知含苯0.5(摩尔分数)的苯—甲苯混合液,若外压为99KPa,试求该搭液的泡点温度。
苯和甲苯的饱和蒸气压数据见例14附表。
解:本题需用试差法确定溶液的饱和温度。
先假设一温度,查苯和甲苯的饱和蒸汽压 0A p 和0B p则000B A B P P x P P -=-,若所求的x 与题给的x 值相等, 则证明假设正确。
设假设温度恰为泡点温度, 否则需修正。
本题外压为99a KP ,据常压下苯~甲苯混合液的t-x-y 图 设该溶液的泡点温度091.5t C =,则查教材附录可知00.141.6,56.8A a B a P KP p KP ==9956.80.4980.5141.656.8x -==≈-故溶液的泡点温度为92C2. .正戊烷 (C 5H 12)和正己烷(C 6H 14)的饱和蒸气压数据列于本题附表,试求p=13.3KPa 下该溶液的平衡数据。
假设该溶液为理想溶液。
习题2附表解:由以下二式求,x y 的数据。
记0000,B AA B P P P x y x P P P-==- 求解本题时应确定温度范围以查取0A P 和0B P .由本题附表可知平衡温度在260.6 K 和289 K 之间,选取以上两温度间的若干温度,求,x y 。
计算过程从略,结果如下表所示:3.利用习题2的数据,计算:(1)平均相对挥发度;(2)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。
解: α的计算结果处于本题附表的第二列1(4.70+4.94+5.14+5.30+4.04+3.79+3.68)=4.517mα=⨯平衡方程为 4.51(1)1 3.5m m x xy x xαα==+-+计算结果表明:由于α随t 略有变化,故用平均相对挥发度求得的,x y 与习题2 的结果稍有差异。
4.在常压下将某原料液组成为0.6(易挥发组分的摩尔分数)的两组分洛液分别进行简单蒸馏和平衡蒸馏,若汽化率为1/3,试求两种情况下的釜液和馏出液组成。
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第一章蒸憾的习题解答1..已知含苯0.5摩尔分数的苯一甲苯混合液若外压为99KPa试求该搭液的泡点温度。
苯和甲苯的饱和蒸气压数据见例14附表。
解:本题需用试差法确定溶液的饱和温度。
00先假设一温度,查苯和甲苯的饱和蒸汽压pA和pB P PB0则x ,若所求的x与题给的x值相等则证明假设正确。
PA0 PB0设假设温度恰为泡点温度否则需修正。
本题外压为99 KPa ,据常压下苯甲苯混合液的t-x-y图设该溶液的泡点温度t91.5 0C ,则查教材附录可知PA0 141.6 KPa pB 56.8KPa. 0 99 56.8 x 0.498 0.5 141.6 56.8 故溶液的泡点温度为92 C2..正戊烷C5H12和正己烷(C6H14 )的饱和蒸气压数据列于本题附表试求pl3.3KPa下该溶液的平衡数据。
假设该溶液为理想溶液。
习题2附表温C5H12 223.1233.0 244.0 251.0 260.1 275.1 291.7 309.3度/KC6H14 248.2 259.1 276.9 279.0 289.0 304.8 322.8 341.9饱和蒸气压1.3 2.6 5.3 8.0 13.3 26.6 53.2 101.3 P PBO P0 解:由以下二式求xy的数据。
记x y A x PAO PBO P求解本题时应确定温度范围以查取PA0和PBO.由本题附表可知平衡温度在260.6 K和289 K之间,选取以上两温度间的若干温度,求x y。
计算过程从略,结果如下表所示:t/K 260.6 265 270 275 280 285 289 Op A/ KPa 13.3 17.3 21.9 26.5 34.5 42.5 4&9 0 pB / KPa 2.83 3.5 4.26 5.0 8.53 11.2 13.3 x 1 0.9250.845 0.769 0.477 0.214 Oy 1 0.71 0.513 0.386 0.184 0.667 03.利用习题2的数据计算:1平均相对挥发度;2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。
化工原理下册复习题答案
化工原理下册复习题答案一、选择题1. 化工生产中,下列哪种设备通常用于实现气液相的分离?A. 换热器B. 反应器C. 蒸馏塔D. 蒸发器答案:C2. 在连续操作的化工过程中,以下哪个参数是恒定的?A. 反应物的浓度B. 温度C. 压力D. 流量答案:B3. 根据传质原理,以下哪种情况下传质速率会增大?A. 降低温度B. 增加浓度梯度C. 减小扩散面积D. 降低扩散系数答案:B二、填空题1. 在化工生产中,_______是用于控制化学反应速率和选择性的关键设备。
答案:反应器2. 根据传热的基本方式,化工设备中的热交换主要通过_______、_______和辐射三种方式进行。
答案:导热、对流3. 蒸馏操作中,_______是控制馏出物组成的关键因素。
答案:回流比三、简答题1. 简述蒸馏塔的工作原理。
答案:蒸馏塔是一种用于分离液体混合物的设备,其工作原理基于混合物中各组分的沸点差异。
在蒸馏塔中,混合物被加热至部分蒸发,轻组分随蒸汽上升,而重组分留在塔底。
上升的蒸汽在塔顶冷凝后,通过回流管返回塔内,与上升的蒸汽形成逆流,从而实现组分的分离。
2. 描述传热过程中的三种基本方式,并简述它们的特点。
答案:传热的三种基本方式包括导热、对流和辐射。
导热是指热量通过物体内部分子振动和自由电子运动传递的过程,通常发生在固体中。
对流是指流体中温度不同的各部分之间的热量交换,常见于气体和液体中。
辐射是指热量以电磁波的形式在空间中传递,不需要介质,可以在真空中进行。
四、计算题1. 某化工反应器中,反应物A的初始浓度为1.0 mol/L,反应速率常数k=0.05 min^-1,若反应为一级反应,求10分钟后反应物A的浓度。
答案:首先,一级反应的速率方程为 -d[A]/dt = k[A]。
对时间积分得到[A] = [A]₀e^(-kt)。
将给定的数值代入公式,[A] = 1.0e^(-0.05*10) mol/L。
五、论述题1. 论述化工生产中的节能减排措施及其重要性。
化工原理试题库下册及答案
化工原理试题库下册及答案一、选择题1. 在化工生产中,传热过程主要通过哪种方式进行?A. 对流B. 辐射C. 传导D. 蒸发答案:C2. 下列哪项不是影响液体流动阻力的因素?A. 管道长度B. 管道直径C. 流体密度D. 流体粘度答案:C3. 在化工分离过程中,蒸馏操作主要用于分离哪些混合物?A. 固体与固体B. 液体与液体C. 气体与气体D. 液体与固体答案:B二、填空题4. 化工生产中,_______ 是指在单位时间内通过单位面积的热量。
答案:热通量5. 理想气体状态方程为 \( PV = nRT \),其中 \( P \) 代表_______,\( V \) 代表_______,\( n \) 代表_______,\( R \) 代表_______,\( T \) 代表_______。
答案:压强;体积;摩尔数;气体常数;温度6. 渗透蒸发是一种利用_______ 的分离技术,常用于分离_______。
答案:半透膜;液体混合物三、简答题7. 简述板式塔与填料塔在工业应用中的主要区别。
答案:板式塔和填料塔是两种常见的气液传质设备。
板式塔由一系列平行的塔板组成,每块塔板上有开孔或堰,液体通过这些开口或堰流到下一块塔板上,而气体则通过塔板上升。
板式塔的优点是传质效率高,处理量大,但结构复杂,造价高。
填料塔则由各种形状的填料(如环形、鞍形、波纹形等)组成,气体和液体在填料的空隙中进行传质。
填料塔的优点是结构简单,造价低,适用于处理腐蚀性或高温物料,但传质效率相对较低。
8. 什么是雷诺数?它在化工管道设计中有何作用?答案:雷诺数(Reynolds Number)是一个无量纲数,用于描述流体流动的状态,即它是惯性力与粘性力之比。
在化工管道设计中,雷诺数用于区分流体流动的类型(层流或湍流),这对于预测管道中的压降、热传递和质量传递特性非常重要。
四、计算题9. 某化工企业需要设计一个换热器,已知热流体的进口温度为150℃,出口温度为120℃,冷流体的进口温度为30℃,出口温度为70℃。
化工原理(下册)-A答案
《化工原理》答案一、填充(共22分,每空格1分)1、间歇精馏操作中,若要保持馏出液组成不变,必须不断 增大 回流比;若保持回流比不变,则馏出液组成不断 减小 。
(增大、减小、不变、不确定)2、恒定干燥条件下用空气进行对流干燥(忽略辐射传热等的影响)时,在恒速干燥阶段,物料的表面温度等于___湿球温度____。
3、对流传质理论中,三个有代表性的是 有效膜理论、溶质渗透理论、表面更新理论 。
4、在填料吸收塔的计算中,OG N 表示 传质分离任务难易程度 ;而OG H 表示 完成一个传质单元所需的塔高 ,是吸收设备传质效能高低的反映。
5、在吸收操作中,因故导致吸收温度升高,其它操作条件不变,则m 上升 ,η下降 ,1x 下降 , m y Δ 下降 。
(上升、下降、不变、不确定)6、某精馏塔设计时,若将塔釜原来的间接蒸汽加热改为直接蒸汽加热,而保持f x 、D x 、R 、q 、W x 相同,则D/F 变小 ,A η 变小 ,提馏段操作线斜率 变大 ,理论板数 变小 。
(变大,变小,不变,不确定)7、操作中的精馏塔,若R 、q 、F 、f x 不变、D/F 增加,则D x 减小 ,V L / 减小 ,W x 减小 ,灵敏板t 增大 。
(增大、减小、不变、不确定)8、在40℃下,不饱和湿空气的相对湿度为60%,当总压由1atm 减至0.5atm 时,该空气下列状态参数将如何变化?相对湿度φ 降低 ,湿球温度t w 降低 ,露点t d 降低 ,焓I 不变 。
(升高,降低,不变,不确定)二、选择题(共8分,每题2分)1、3NH 、HCl 等易溶气体溶解度大,其吸收过程通常为 A 控制。
A 、气相阻力B 、液相阻力C 、不确定2、精馏塔操作时,保持回流液量和进料状况(F 、x F 、q )不变,而减小塔釜加热蒸汽量,则 B 。
A 、↑W x ,↓D xB 、↑W x ,↑D xC 、↓W x ,↑D x D 、↓W x ,↓D x3、分配系数A k = 1的物系是否可进行萃取操作?___A ___。
化工原理下册答案
第五章 蒸馏一、选择与填空1、精馏操作的依据是 混合液中各组分挥发度的差异 。
实现精馏操作的必要条件是 塔顶液相回流 和 塔底上升蒸汽 。
2、汽液两相呈平衡状态时,汽液两相温度⎽相同⎽,但液相组成⎽小于⎽汽相组成。
3、用相对挥发度α表达的汽液平衡方程可写为1(1)x y xαα=+-。
根据α的大小,可用来 判定用蒸馏方法分离的难易程度 ,若α=1则表示 不能用普通的蒸馏方法分离该混合液 。
4、在精馏操作中,若降低操作压强,则溶液的相对挥发度 增加 ,塔顶温度 降低 ,塔釜温度 降低 ,从平衡角度分析对该分离过程 有利 。
5、某二元物系,相对挥发度α=3,在全回流条件下进行精馏操作,对第ν、ν+1两层理论板,已知 ψν=0.4,则 ψν+1=⎽0.182⎽。
全回流通常适用于 开工阶段 或 实验研究 。
6、精馏和蒸馏的区别在于 精馏必须引入回流;平衡蒸馏和简单蒸馏的主要区别在于前者为连续的稳态过程而后者是间歇的非稳态过程 。
7、精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度,其原因是 塔底压强高 和 塔底难挥发组分含量高 。
8、在总压为101.33κ∏α、温度为85℃下,苯和甲苯的饱和蒸汽压分别为πA 0=116.9κ∏α,πB 0=46 κ∏α,则相对挥发度α= 2.54,平衡时液相组成ξA = 0.78 ,气相组成ψA = 0.90 。
9、某精馏塔的精馏段操作线方程为ψ=0.72ξ+0.275,则该精馏塔的操作回流比为⎽2.371⎽,馏出液组成为⎽0.982⎽。
10、最小回流比的定义是 在特定分离任务下理论板数为无限多时的回流比 ,适宜回流比通常取 1.1~2.0 P μιν11、精馏塔进料可能有 5 种不同的热状况,当进料为气液混合物且气液摩尔比为2:3时,则进料热状况θ值为 0.6 。
注:23()550.6V V L VF V L V LI I I I I q I I I I -+-===-- 12、在塔的精馏段测得 ξ∆=0.96、ξ2=0.45、ξ3=0.40(均为摩尔分率),已知P=3 ,α=2.5,则第三层塔板的气相默弗里效率 E Mς⎽44.1%⎽。
化工原理下册习题及答案
蒸馏是分离 的 答案:的一种方法,其分离依据是混合物中各组分 ,分离的条件是。
均相液体混合物挥发性差异对于饱和蒸汽进料,则有L ( ) L ,V () V 。
A 等于B 小于C 大于D 不确定答案: AB★习题: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-1 D不确定答案: C★习题:若总吸收系数和分吸收系数间的关系可表示为1/K L=1/K L+H/K G,其中1/K L表示____________________ ,当 ____________ 项可忽略时,表示该吸收过程为液膜控制。
答案:液膜阻力H/KG★习题在吸收过程中,由于吸收质不断进入液相,所以混合气体量由塔底至塔顶____________________ 。
在计算塔径时一般应以 _________________ 的气量为依据。
答案:逐渐减少塔底★习题求传质单元数时,对于低浓度气体吸收,当平衡线为直线可用__________________ 法, 当平衡线为弯曲程度不大的曲线时可用法,当平衡线为任意形状曲线时可用法。
答案:解析法梯形图解图解积分★习题有利于吸收操作的条件() )(A)温度下降,总压上升(B)温度上升,总压下降(C)温度、总压均下降(D)温度、总压均上升7.& 9. 。
在表面汽化控制阶段,则可将干燥速度表达式绝干气。
在一定的温度和总压强下,以湿空气做干燥介质,当所用空气的湿度减少时,则湿物料 的平衡水分相应 _____________________ ,其自由水分相应 ________________________ 。
恒定的干燥条件是指空气 ________________________ , __________________ , ____________________ 均不变的过程。
化工原理第四版下册答案
化工原理第四版下册答案化工原理第四版下册答案。
第一章,化工原理概述。
1.1 选择题。
1.(A)化工原理是研究化工产品生产的基本原理和方法的一门学科。
2.(C)化工原理的研究对象包括化工产品的生产工艺、原理和技术。
3.(B)化工原理的研究内容主要包括物质平衡、能量平衡和动量平衡等方面。
4.(D)化工原理的研究方法包括实验研究、理论分析和数值计算等。
5.(A)化工原理的研究目的是为了提高化工产品的生产效率和质量。
1.2 填空题。
1. 化工原理是研究化工产品生产的基本原理和方法的一门学科。
2. 化工原理的研究对象包括化工产品的生产工艺、原理和技术。
3. 化工原理的研究内容主要包括物质平衡、能量平衡和动量平衡等方面。
4. 化工原理的研究方法包括实验研究、理论分析和数值计算等。
5. 化工原理的研究目的是为了提高化工产品的生产效率和质量。
第二章,化工原理基本理论。
2.1 简答题。
1. 请简要介绍化工原理的基本概念和研究内容。
化工原理是研究化工产品生产的基本原理和方法的一门学科,其研究内容包括物质平衡、能量平衡和动量平衡等方面。
2. 请简要说明化工原理的研究方法和研究目的。
化工原理的研究方法包括实验研究、理论分析和数值计算等,其研究目的是为了提高化工产品的生产效率和质量。
2.2 计算题。
1. 请计算某化工生产过程中的物质平衡,并给出计算步骤和结果。
步骤,根据输入和输出的物质量,利用物质平衡的公式进行计算。
结果,经计算得出,物质平衡为XXkg。
2. 请计算某化工生产过程中的能量平衡,并给出计算步骤和结果。
步骤,根据输入和输出的能量量,利用能量平衡的公式进行计算。
结果,经计算得出,能量平衡为XXkJ。
第三章,化工原理在实际生产中的应用。
3.1 分析题。
1. 请分析化工原理在实际生产中的应用,以某化工产品生产过程为例进行说明。
化工原理在实际生产中可以用于优化生产工艺、提高产品质量和降低生产成本。
例如,在某化工产品生产过程中,通过物质平衡和能量平衡的分析,可以找出生产过程中的瓶颈和不足之处,从而进行改进和优化。
化工原理(下)参考卷及答案
A 卷一、单项选择题(每小题2分,共12分) 1、在)(*L G G Ap p K N -=中,*L p 代表的是( C )。
A 、界面处被吸收组分的分压力; B 、气相主体中被吸收组分的分压力; C 、与液相主体浓度相平衡的气相分压力。
2、 吸收操作的作用是分离( A ) 。
A 、气体混合物;B 、液体均相混合物;C 、气液混合物。
3、全回流时,y 一x 图上精馏段和提馏段两操作线的位置( B )。
A 、在对角线与平衡线之间;B 、与对角线重合;C 、在对角线之下。
4、精馏塔中由塔顶向下的第n-1,n ,n+1层塔板上的液相组成(摩尔分率)关系为( C ) A 、x n+1 > x n > x n-1 ; B 、x n+1 = x n = x n-1 ; C 、x n+1 < x n < x n-1 。
5、对于不饱和的湿空气,其露点( C )湿球温度。
A 、大于; B 、等于; C 、小于。
6、恒速干燥阶段,物料表面的温度等于( A )。
A 、湿空气的湿球温度;B 、湿空气的干球温度;C 、湿空气的露点温度。
二、判断题(每小题2分,共12分)1、低浓度逆流吸收操作中,当吸收剂温度降低而其他条件不变时,相平衡常数m 变小。
( √ )2、吸收操作的最小液气比指的是使操作线上某一点与平衡线相遇的液气比。
( √ )3、当精馏操作的回流比减少至最小回流比时,所需理论板数为最小。
( × )4、精馏操作中过冷液体进料将使提馏段的汽流量和液流量都大于精馏段。
( √ )5、某种湿空气的温度t 越高,湿空气的相对湿度φ越低。
( √ )6、在气流干燥过程,热空气的焓值必定减小。
( × ) 三、简答题(每小题4分,共16分)1还是愈小。
答:如图所示:操作线为AB ,平衡线为OE 。
在操作线上任取一点P ,从图上可知PQ 、PR 动力y -y ×和x ×-x 。
化工原理(下)参考卷及答案
一、选择题(每题2分,共20分)1. 下列哪种传热方式在化工生产中应用最广泛?A. 对流传热B. 辐射传热C. 导热D. 蒸发传热2. 下列哪个设备不属于流体输送设备?A. 风机B. 泵C. 压缩机D. 蒸汽锅炉3. 在精馏操作中,下列哪种因素对分离效果影响最大?A. 塔板数B. 回流比C. 进料量D. 塔内压力4. 下列哪种干燥方式属于内部干燥?A. 真空干燥B. 热风干燥C. 辐射干燥D. 冷冻干燥5. 下列哪个过程不属于膜分离过程?A. 微滤B. 超滤C. 纳滤D. 反渗透6. 下列哪种萃取剂适用于萃取苯甲酸?A. 乙醇B. 乙酸乙酯C. 水D. 氯仿7. 下列哪个设备用于气体的吸收?A. 填料塔B. 泡罩塔C. 喷射泵D. 转子流量计8. 下列哪种因素对搅拌效果影响最大?A. 搅拌器类型B. 搅拌器直径C. 搅拌速度D. 容器形状9. 下列哪种设备用于固液分离?A. 滤布B. 沉淀池C. 离心机D. 膜分离设备10. 下列哪个过程属于热力学第一定律的应用?A. 热量传递B. 功的传递C. 能量守恒D. 熵增原理二、填空题(每题2分,共20分)1. 化工生产过程中的三大基本操作是______、______、______。
2. 传热的基本方式有______、______、______。
3. 流体在管道中的流动状态分为______和______。
4. 精馏过程中,回流比的大小对______和______有直接影响。
5. 干燥过程中,湿空气的相对湿度越低,其______能力越强。
6. 膜分离过程中,膜的截留分子量越大,表示膜的______越强。
7. 萃取过程中,萃取剂的选择应考虑______、______和______等因素。
8. 气体吸收过程中,填料塔的流体力学性能主要取决于______和______。
9. 搅拌过程中,搅拌器的______和______对搅拌效果有显著影响。
10. 固液分离过程中,离心分离的推动力是______。
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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 kPa 的条件下,使含二氧化碳为%(体积分数)的混合空气与含二氧化碳为350 g/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51066.1⨯=E kPa ,水溶液的密度为 kg/m 3。
解:水溶液中CO 2的浓度为 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 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 =×10-6kmol/(m 2skPa),液膜吸收系数k L =×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 = kmol/(m 3kPa)。
(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6G 1097.4-⨯=K kmol/(m 2skPa)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 kPa ,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kmol/(m 3kPa)。
测得塔内某截面处甲醇的气相分压为 kPa ,液相组成为 kmol/m 3,液膜吸收系数k L =×10-5m/s ,气相总吸收系数K G =×10-5kmol/(m 2skPa)。
求该截面处(1)膜吸收系数k G 、k x 及k y ;(2)总吸收系数K L 、K X 及K Y ;(3)吸收速率。
解:(1) 以纯水的密度代替稀甲醇水溶液的密度,25 ℃时水的密度为0.997=ρkg/m 3溶液的总浓度为3t 997.0kmol/m 55.3918c ==kmol/m 3 (2)由65G L 10673.5m /s 126.210206.1--⨯=⨯==H K K m/s因溶质组成很低,故有 (3)吸收速率为5. 在 kPa 及25 ℃的条件下,用清水在填料塔中逆流吸收某混合气中的二氧化硫。
已知混合气进塔和出塔的组成分别为y 1=、y 2=。
假设操作条件下平衡关系服从亨利定律,亨利系数为×103kPa ,吸收剂用量为最小用量的倍。
(1) 试计算吸收液的组成;(2) 若操作压力提高到1013 kPa 而其他条件不变,再求吸收液的组成。
解:(1)1110.040.0417110.04y Y y ===-- 吸收剂为清水,所以 02=X 所以操作时的液气比为 吸收液的组成为(2) 3t 4.1310 4.0771013E m p ⨯'==='6. 在一直径为 m 的填料塔内,用清水吸收某工业废气中所含的二氧化硫气体。
已知混合气的流量为45 kmol/h ,二氧化硫的体积分数为。
操作条件下气液平衡关系为34.5Y X =,气相总体积吸收系数为 2 kmol/(m 3s)。
若吸收液中二氧化硫的摩尔比为饱和摩尔比的76%,要求回收率为98%。
求水的用量(kg/h )及所需的填料层高度。
解:1110.0320.0331110.032y Y y ===-- 惰性气体的流量为水的用量为 求填料层高度7. 某填料吸收塔内装有5 m 高,比表面积为221 m 2/m 3的金属阶梯环填料,在该填料塔中,用清水逆流吸收某混合气体中的溶质组分。
已知混合气的流量为50 kmol/h ,溶质的含量为5%(体积分数%);进塔清水流量为200 kmol/h ,其用量为最小用量的倍;操作条件下的气液平衡关系为 2.75Y X =;气相总吸收系数为42310kmol/(m s)-⨯⋅;填料的有效比表面积近似取为填料比表面积的90%。
试计算(1)填料塔的吸收率;(2)填料塔的直径。
解:(1)惰性气体的流量为对于纯溶剂吸收 依题意 (2)1110.050.0526110.05y Y y ===-- 由 Ω=a K q H Y V n,OG填料塔的直径为8. 在 kPa 及20 ℃的条件下,用清水在填料塔内逆流吸收混于空气中的氨气。
已知混合气的质量流速G 为600 kg/(m 2h),气相进、出塔的摩尔分数分别为、,水的质量流速W 为800 kg/(m 2h),填料层高度为3 m 。
已知操作条件下平衡关系为Y = X ,K G a 正比于G 而于W 无关。
若(1)操作压力提高一倍;(2)气体流速增加一倍;(3) 液体流速增加一倍,试分别计算填料层高度应如何变化,才能保持尾气组成不变。
解:首先计算操作条件变化前的传质单元高度和传质单元数 操作条件下,混合气的平均摩尔质量为 OG OG 3m 0.4356.890Z H N ===m (1)t t 2p p '=若气相出塔组成不变,则液相出塔组成也不变。
所以 n,V OG OG G 0.435m 0.21822q H H K ap '===='Ω总m OGOG 0.218 5.499m 1.199Z H N '''==⨯=m (1.1993)m 1.801Z Z Z '∆=-=-=-m 即所需填料层高度比原来减少。
(2)n,Vn,V 2q q '= 若保持气相出塔组成不变,则液相出塔组成要加倍,即故0.2n,V0.2OG OG n,V 20.435m 0.500q H H q ⎛⎫''==⨯= ⎪ ⎪⎝⎭mOGOG 0.50015.82m 7.910Z H N '''==⨯=m (7.9103)m 4.910Z Z Z '∆=-=-=m 即所需填料层高度要比原来增加 m 。
(3) n,Ln,L 2q q '= W 对K G a 无影响,即n,L q 对K G a 无影响,所以传质单元高度不变,即OGOG 0.435H H '==m 即所需填料层高度比原来减少 m 。
9. 某制药厂现有一直径为 m ,填料层高度为3 m 的吸收塔,用纯溶剂吸收某气体混合物中的溶质组分。
入塔混合气的流量为40 kmol/h ,溶质的含量为(摩尔分数);要求溶质的回收率不低于95%;操作条件下气液平衡关系为Y = ;溶剂用量为最小用量的倍;气相总吸收系数为 kmol/ (m 2h)。
填料的有效比表面积近似取为填料比表面积的90%。
试计算(1)出塔的液相组成;(2)所用填料的总比表面积和等板高度。
解:(1)1110.060.0638110.06y Y y ===-- 惰性气体的流量为(2)111*0.0638 2.20.01930.0213Y Y Y ∆=-=-⨯= OG OG 3m 0.4726.353Z H N ===m 由 n,V OG Y q H K a =Ω填料的有效比表面积为 填料的总比表面积为由 OG Tln 1N S N S =-由 T Z HETP N =⨯ 填料的等板高度为10. 用清水在塔中逆流吸收混于空气中的二氧化硫。
已知混合气中二氧化硫的体积分数为,操作条件下物系的相平衡常数为,载气的流量为250 kmol/h 。
若吸收剂用量为最小用量的倍,要求二氧化硫的回收率为92%。
试求水的用量(kg/h )及所需理论级数。
解:1110.0850.0929110.085y Y y ===-- 用清水吸收,20X = 操作液气比为水的用量为用清水吸收,A 0.92ϕϕ==由 T ln11ln A N Aϕϕ--=-11. 某制药厂现有一直径为 m ,填料层高度为6 m 的吸收塔,用纯溶剂吸收某混合气体中的有害组分。
现场测得的数据如下:V =500 m 3/h 、Y 1=、Y 2=、X 1=。
已知操作条件下的气液平衡关系为 Y = X 。
现因环保要求的提高,要求出塔气体组成低于(摩尔比)。
该制药厂拟采用以下改造方案:维持液气比不变,在原塔的基础上将填料塔加高。
试计算填料层增加的高度。
解:改造前填料层高度为 改造后填料层高度为 故有OG OG OG OGH N Z Z H N '''=由于气体处理量、操作液气比及操作条件不变,故 对于纯溶剂吸收20X =,2*0Y = 由 12OG 22*1ln[(1)]1*Y Y N S S S Y Y -=-+--故 1OG 21ln[(1)]1Y N S S S Y =-+- 因此,有 操作液气比为 填料层增加的高度为12. 若吸收过程为低组成气体吸收,试推导OG G L 1H H H A=+。
解:n,VG y q H k a =Ω由 n,V OG Y qH K a =Ω故 OG G L 1H H H A=+13. 在装填有25 mm 拉西环的填料塔中,用清水吸收空气中低含量的氨。
操作条件为20 ℃及 kPa ,气相的质量速度为 kg/(m 2s),液相的质量速度为 kg/(m 2s)。
已知20 ℃及 kPa 时氨在空气中的扩散系数为51089.1-⨯m 2/s ,20 ℃时氨在水中的扩散系数为91.7610-⨯m 2/s 。
试估算传质单元高度H G 、H L 。
解:查得20 ℃下,空气的有关物性数据如下: 5G 1.8110μ-=⨯Pas G 1.205ρ=kg/m 3由 ()0.5βγG G H G W Sc α=查表8-6,0.557α=,0.32β=,0.51γ=- 查得20 ℃下,水的有关物性数据如下: 5L 100.510μ-=⨯Pas L 998.2ρ=kg/m 3由 ()0.5L L L W H Sc βαμ⎛⎫= ⎪⎝⎭查表8-7,32.3610α-=⨯,22.0=β14. 用填料塔解吸某含二氧化碳的碳酸丙烯酯吸收液,已知进、出解吸塔的液相组成分别为 5和 6(均为摩尔比)。