计算题----必须掌握--2011.11

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1、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。y2x2y11x1解：4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xD=0.95，塔底产品浓度xw=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

2、釜的蒸发量。以上浓度皆指易挥发组分的摩尔分率。补1.苯－甲苯，XD=0.95,泡点进料，Zf=0.48,R=1.2Rmin,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∴Xe=Zf=0.48联立xe=0.48ye=2.56xe/(1+1.56xe)∴ye=0.703Rmin=(xD-ye)/(ye-xe)=1.1076R=1.2Rmin=1.329精馏段操作线：yn+1=Rxn/(R+1)+xD/(R+1)=0.571xn+0.408∴y1=xD=0.95x1=y1/[y1+α(1-y1

3、)]=0.881>0.48→精馏段y2=0.571x1+0.408=0.911保留三至四位有效数字4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：DXD/FXF=0.8∴D/F=0.533D/F=(XF-XW)/(XD-XW)=0.533∴XW=0.0857L’/V’=F/D=1.876W/V’=W/D=(F-D)/D=0.876ym+1=(L’/V’)xm-(W/V’)xw=1.876xm-0.0751yw=αxw/[1

4、+(α-1)xw]=0.22x1=(yw+0.0751)/1.876=0.157y1=xD=0.3ｘ*1=y1/[α-(α-1)y1]=0.125ＥML=(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QP解：求L分析：L=W/(H2-H1)W=GC(X1-X2)GC=G2(1-w2)=0.121kg

5、绝干物料/sX1=0.42/(1-0.42)=0.724kg水/kg绝干料X2=0.04/(1-0.04)=0.0417kg水/kg干料W=GC(X1-X2)=0.0826kg水/SL=W/(H2-H1)=W/(H2-H0)=3.76kg绝干气/s求QP分析QP=L(I1-I0)I=(1.01+1.88H)t+2500HQP=L(I1-I0)=L(1.01+1.88H0)(t1-t0)=L(1.01+1.88H1)(t1-t0)=274w4习题16在恒定干燥条件下的箱式干燥器内，将湿染料由湿基含水量45%干燥到3%，湿物料的处理量为8000㎏湿染料，实验测得：临界湿含量为30

6、%，平衡湿含量为1%，总干燥时间为28h。试计算在恒速阶段和降速阶段平均每小时所蒸发的水分量。解：w1=0.45kg水/kg干料w2=0.03kg水/kg干料同理X0=0.429kg水/kg干料X*=0.01kg水/kg干料t=28h\t1=0.31t2又∵t1+t2=t=28h∴t1=6.6ht2=21.4hGc=8000×(1－0.45)=4400kg干料∴kg水/hkg水/h*注意比值的方法4