化工原理吸收干燥精馏题型及详解.doc

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1、四、干燥计算题（15分）在一常压气流干燥器中干燥某种湿物料，已知数据如下：空气进入预热器的温度为15℃湿含量为0.0073Kg水／Kg绝干气，焓为35KJ／Kg绝干空气；空气进干燥器温度为90℃，焓为109KJ/Kg绝干气；空气出干燥器温度为５０℃；湿含量为0.023Kg水/Kg绝干气；进干燥器物料含水量为0.15Kg水/Kg绝干料；出干燥器物料含水量为0.01Kg水／Kg绝干料；干燥器生产能力为237Kg/h（按干燥产品计）。试求：（1）绝干空气的消耗量（Kg绝干气/h）；（2）进预热器前风机的流量（ｍ3/s）；（3）预热器加入热

2、量（KW）（预热器热损失可忽略）。附：湿空气比体积计算公式：vH=（2.83×10-3+4.56×10-3H）×(t+273)五、吸收计算题（15分）在填料塔中，用纯吸收剂逆流吸收某气体混合物中的可溶组分A，已知气体混合物中溶质A的初始组成为0.05，通过吸收，气体出口组成为0.02，溶液出口组成为0.098（均为摩尔分率），操作条件下的气液平衡关系为y=0.5x，并已知此吸收过程为气膜控制，试求：(1)气相总传质单元数NOG；(2)当液体流量增加一倍时，在气量和气液进口组成不变的情况下，溶质A被吸收的量变为原来的多少倍？六、精馏计

3、算题（20分）含苯0.5（摩尔分率，下同）、流量为1000kmol/h的苯¾甲苯混合液在一常压连续操作的精馏塔内进行分离。按工艺要求塔顶馏出液中苯含量不低于0.9，苯的回收为90%，泡点进料和泡点回流，且R=1.5Rmin，a=2.5。试求：（1）塔顶、塔底产品量D、W（kmol/h）及塔底产品浓度xW；（2）写出此操作条件下的精馏段操作线方程；（3）写出此操作条件下的提馏段操作线方程；（4）若在塔操作中将上述进料浓度改为0.4，而维持F、q、R、D不变，能否达到分离要求？四、干燥计算题（15分，每小题5分）１．求绝干空气量V（考察

4、X与w之间的关系）ＧC＝Ｇ2(1-ｗ2)=Ｇ2／(1+X2)=237/(1+0.01)=234.7Kg绝干料/hＷ＝ＧC（X1-X2）＝234.7(0.15-0.01)=32.9Kg/hV=W/(H2-H1)=32.9/(0.023-0.0073)=2096Kg绝干气/h２．求风机流量LvH=（2.83×10-3+4.56×10-3Ho）×(to+273)=（2.83×10-3+4.56×10-3×0.0073）×(15+273)=0.825m3湿空气/Kg绝干气L＝V×ｖH=0.825×2096=1729.2m3/h=0.480m

5、3/S３．求预热器加入热量ＱPＱP=V（Ｉ1－Ｉ0）＝2096(109-35)=155104KJ/h=43.08KW五、吸收计算题（15分/9、6）(1)属低浓气体吸收,x2=0(2)L增大一倍时，因吸收过程为气膜控制，故Kya不变，HOG不变，所以NOG也不变。而，则L增大一倍后，溶质A被吸收的量＝而原状况下溶质A被吸收的量＝六、精馏计算题（20分/6、6、6、2）（1）kmol/hkmol/h（2）泡点进料，精馏段操作线方程：（3）精馏段操作线与q线交点d坐标为：，故提馏段操作线方程为：即(4)xD不能达到分离要求。此题可图解说

6、明801、在常压下将含苯60%，甲苯40%的混合液进行平衡蒸馏，气化率为30%，已知物系的相对挥发度为2.47，试求：（1）汽、液两相的组成；（2）若对此混合液进行简单精馏，使残液含量与平衡蒸馏相同，所得馏出物中苯的平均含量为多少？馏出物占原料液的百分率为多少？（3）若将剩下的残液继续进行简单蒸馏，使总气化率与平衡蒸馏相同，所得馏出物单独收集，此馏出物中苯的平均含量为多少？两阶段简单蒸馏所得馏出物的总平均组成如何？***答案***解：（1）根据题意，做平衡蒸馏时，残液率。物料衡算式为：相平衡方程式为：联立以上求解得：（2）按题意，在

7、第一阶段简单蒸馏终了时，液相残余含量。设第一阶段简单蒸馏终了时，残液量为，则所得馏出物占原料的百分率为：馏出物的平均组成为：（3）在第二阶段简单蒸馏终了时，汽化率为30%。设终了时残液含量为，则分凝器全凝器题802图试差求得：两阶段所得馏出液中苯的平均含量为第二阶段所得馏出液中苯的平均含量为：802、某精馏塔流程如图所示。塔顶设置分凝器和全凝器。已知，，（摩尔分率，下同），，，设全塔挥发度恒定，物系符合恒摩尔流假定。试求：（1）回流比；（2）离开塔顶第一块理论板的液体组成。***答案***解：（1）因为，所以则而∴代入（1）式解得：

8、（2）由于是理论板，则离开塔顶第一块理论板的汽、液组成应满足相平衡方程，即已知离开再沸器的汽、液组成，由于再沸器相当于一块理论板，故也满足相平衡关系，可求得。当塔顶设分凝器时，不影响精馏段操作线方程，则应满足操作线方程。分凝器相当于一