化工原理(下册)第二版天津大学出版社资料
- 格式:ppt
- 大小:13.88 MB
- 文档页数:554
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PB *,PA*,由于总压P = 99kPa,则由x = (P-PB *)/(PA*-PB*)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 C6H14248.2 259.1 276.9 279.0 289.0 304.8 322.8 341.9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 PB* = 1.3kPa查得PA*= 6.843kPa得到其他温度下A¸B的饱和蒸汽压如下表t(℃) 248 251 259.1 260.6 275.1 276.9 279 289 291.7 304.8 309.3PA*(kPa) 6.843 8.00012.472 13.30026.600 29.484 33.42548.873 53.200 89.000101.300PB*(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-PB *)/(PA*-PB*)=(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(℃) 260.6 275.1 276.9 279 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PB *,PA*,由于总压P = 99kPa,则由x = (P-PB *)/(PA*-PB*)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 C6H14248.2 259.1 276.9 279.0 289.0 304.8 322.8 341.9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 PB* = 1.3kPa查得PA*= 6.843kPa得到其他温度下A¸B的饱和蒸汽压如下表t(℃) 248 251 259.1 260.6 275.1 276.9 279 289 291.7 304.8 309.3PA*(kPa) 6.843 8.00012.472 13.30026.600 29.484 33.42548.873 53.200 89.000101.300PB*(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-PB *)/(PA*-PB*)=(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(℃) 260.6 275.1 276.9 279 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。
7 309.3 K 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。
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。
化工原理课后习题答案(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2.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4. 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。
已知两吹气管出口的距离H = 1m,U管压差计的指示液为水银,煤油的密度为820Kg/㎥。
试求当压差计读数R=68mm时,相界面与油层的吹气管出口距离h。
分析:解此题应选取的合适的截面如图所示:忽略空气产生的压强,本题中1-1´和4-4´为等压面,2-2´和3-3´为等压面,且1-1´和2-2´的压强相等。
根据静力学基本方程列出一个方程组求解解:设插入油层气管的管口距油面高Δh在1-1´与2-2´截面之间P1 = P2 + ρ水银gR∵P1 = P4,P2 = P3且P3 = ρ煤油gΔh , P4 = ρ水g(H-h)+ ρ煤油g(Δh + h)联立这几个方程得到ρ水银gR = ρ水g(H-h)+ ρ煤油g(Δh + h)-ρ煤油gΔh 即ρ水银gR =ρ水gH + ρ煤油gh -ρ水gh 带入数据1.0³×10³×1 - 13.6×10³×0.068 = h(1.0×10³-0.82×10³)h= 0.418m5.用本题附图中串联U管压差计测量蒸汽锅炉水面上方的蒸气压,U管压差计的指示液为水银,两U管间的连接管内充满水。
第五章复习思考题1,吸收分离操作的依据是什么?2,吸收操作在化工生产中有哪些应用?3,气,液相组成有哪些表达方式?如何相互换算?4,写出亨利定律表达式及各系数 E,H,m 间的换算关系5,说明亨利定律的应用范围和条件.6,说明物系,温度和压力如何影响系数 E,H 及 m?7,简述相平衡在吸收过程中的应用.8,如何选择吸收剂?9,什么叫分子扩散?写出费克定律表达式.10,何谓等分子反向扩散?何谓单向扩散?各有何特点?11,何谓涡流扩散和对流传质?12,简述双膜理论的要点.13,类比传热速率方程式和吸收速率方程式,说明它们有何异同.14,吸收推动力和阻力各有哪些表示方法?15,吸收总系数和分系数有何关系?16,不同单位的吸收系数如何换算?17,何谓气膜控制和液膜控制?18,提高吸收速率的途径是什么?19,说明吸收率的定义.20,吸收过程为什么常采用逆流操作?21,写出吸收塔全塔衡算方程式和操作线方程式,它们各有何应用?22,说明吸收塔操作线的图示方法.23,什么是最小液气比?如何求算?24,如何确定适宜液气比?液气比的大小对吸收操作有何影响?25,低浓度气体吸收过程有何特点?26,写出计算填料层高度的基本公式,该式应用条件是什么?27,何谓传质单元高度?简述其物理意义.28,何谓传质单元数?简述其物理意义.29,如何计算传质单元数? L30,当 m= V 时,如何计算平均推动力和传质单元数.31,何谓脱吸因数和吸收因数?32,何谓体积吸收总系数?33, 当吸收操作时, 实际液气比小于最小液气比时, 该塔是否无法操作?为什么?34,说明进塔液相组成大小对吸收操作的影响.35,填料塔主要由哪些部件组成?各有何作用?36,简述填料的作用和特性.37,简述填料的主要类型.38,填料塔的流体力学性能主要包括哪些?39,何谓载点?何谓泛点?填料塔 p -u 关系线有何特点?将操作区域分成哪三 Z 个区域? 40,如何计算填料塔塔径?第六章复习思考题1,蒸馏操作的依据是什么?蒸馏操作的作用是什么?2,蒸馏过程有哪些分类方法?3,何谓理想溶液?4,写出拉乌尔定律的表达式及道尔顿分压定律的表达式.它们的适用条件是什么?5,两组分理想溶液的气液平衡关系如何表达?6,如何用泡点方程和露点方程计算液相组成及气相组成?7,何谓部分汽化和部分冷凝?8,什么是沸点,泡点及露点?它们间有无关系?它们的大小顺序如何?9,t-x-y 图和 x-y 图有哪几条曲线构成?10, 什么是挥发度和相对挥发度?相对挥发度的大小对精馏操作有何影响?如何求理想溶液的相对挥发度数值.11,写出用相对挥发度表示的气液平衡方程.12,简述精馏原理.13,连续精馏装置主要应包括哪些设备?它们的作用是什么?14,精馏操作连续稳定进行的必要条件是什么?15,何谓理论板?16,什么是恒摩尔流假定?符合该假定的条件是什么?17,精馏过程回收率的定义是什么?18,写出全塔物料衡算方程.19,写出精馏段操作线方程和提馏段操作线方程,并简述它们的物理意义.20,进料热状态有哪几种?它们的进料热状态参数 q 值的大小范围如何?21,如何计算 q 值?22,写出 q 线(进料)方程.并说明该方程的物理意义.23,简述在 x-y 图上绘制精馏段操作线,提馏段操作线,q 线的方法.不同进料热状态时这些线如何变化?24,回流比的定义是什么?回流比的大小对精馏操作有何影响?25,简述用逐板计算法和图解法求取理论板数的方法和步骤.如何确定适宜进料位置? 26,什么是全回流?全回流操作有何特点和实际意义?27,什么是最小回流比?如何计算?28,怎样确定适宜回流比?29,工业生产中对塔板主要有哪些要求?30,简述筛板塔板,浮阀塔板的简单结构及各自的主要优缺点.31,塔板上气液两相有哪几种接触状态?各有何特点?32,板式塔的流体力学性能主要包括哪些?了解它们的定义.33,什么是负荷性能图?对精馏塔操作及设计有何指导意义.34,何谓全塔效率和单板效率?有何影响因素?35,怎样计算精馏塔的塔高和塔径?第七章复习思考题1,对流干燥操作进行的必要条件是什么?2,干燥过程中干燥介质的作用是什么?3,湿空气有哪些性质参数?如何定义?4,湿空气湿度大,则其相对湿度也大,这种说法对吗?为什么?5,干球温度,湿球温度,露点三者有何区别?它们的大小顺序如何?在什么条件下,三者数值相等?6,湿球温度和绝热饱和温度有何区别?对什么物系,两者数值上近似相等?7,H-I 图由哪些线群和关系线组成?试绘出其示意图.8,H-I 图上如何确定空气状态点?又如何由状态点在 H-I 图上确定空气的有关性质? 9,如何计算湿物料的绝干物料量?10,湿物料含水量表示方法有哪几种?如何相互换算?11,如何确定干燥过程中绝干空气质量,新鲜空气质量及体积流量?12,如何计算预热器传热量 Qp 和干燥器中补充热量 QD?13,什么叫等焓干燥过程,有何条件?14,对等焓干燥过程,在 H-I 图上如何确定空气出干燥器时的状态?15,何谓平衡水分,自由水分,结合水分及非结合水分?如何区分?16,干燥过程有哪几个阶段?它们各有何特点?17,什么叫临界含水量?18,恒定干燥条件指什么?19,恒定干燥条件下干燥时间如何计算?20,厢式干燥器,气流干燥器及流化床干燥器的主要优缺点及适用场合如何?。
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PB *,PA*,由于总压P = 99kPa,则由x = (P-PB *)/(PA*-PB*)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 C6H14248.2 259.1 276.9 279.0 289.0 304.8 322.8 341.9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 PB* = 1.3kPa查得PA*= 6.843kPa得到其他温度下A¸B的饱和蒸汽压如下表t(℃) 248 251 259.1 260.6 275.1 276.9 279 289 291.7 304.8 309.3PA*(kPa) 6.843 8.00012.472 13.30026.600 29.484 33.42548.873 53.200 89.000101.300PB*(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-PB *)/(PA*-PB*)=(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(℃) 260.6 275.1 276.9 279 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。
化工原理第二版下册化工原理是化学工程专业的重要基础课程,它涉及到化学工程领域的基本理论和知识,对于培养学生的工程思维和解决实际问题的能力具有重要意义。
本文将就化工原理第二版下册的内容进行介绍和解析,希望能够对学习化工原理的同学们有所帮助。
第一章,传质过程。
传质过程是化工过程中非常重要的一部分,它涉及到物质在不同相之间的传递和分布。
在本章中,我们将学习到各种传质过程的基本理论和计算方法,包括扩散、对流、质量传递系数等内容。
通过学习本章,我们可以更好地理解化工过程中的传质现象,并能够进行相应的传质计算和设计。
第二章,传热过程。
传热过程是化工过程中不可或缺的一部分,它涉及到热量在不同物质之间的传递和分布。
在本章中,我们将学习到各种传热过程的基本理论和计算方法,包括导热、对流、辐射传热等内容。
通过学习本章,我们可以更好地理解化工过程中的传热现象,并能够进行相应的传热计算和设计。
第三章,化工流程。
化工流程是化工工程中的核心内容,它涉及到物质在设备和管道中的流动和转化。
在本章中,我们将学习到各种化工流程的基本原理和计算方法,包括流体力学、动量平衡、能量平衡等内容。
通过学习本章,我们可以更好地理解化工过程中的流动现象,并能够进行相应的流程设计和优化。
第四章,化工反应工程。
化工反应工程是化工工程中的重要组成部分,它涉及到物质在化学反应中的转化和产物的选择。
在本章中,我们将学习到各种化工反应的基本原理和计算方法,包括反应动力学、反应速率、反应器设计等内容。
通过学习本章,我们可以更好地理解化工过程中的化学反应过程,并能够进行相应的反应工程设计和优化。
总结。
化工原理第二版下册涵盖了化工工程中的传质、传热、流程和反应等重要内容,通过学习本书,我们可以更好地掌握化工工程的基本理论和方法,为将来的工程实践打下坚实的基础。
希望同学们能够认真学习本书,并将所学知识运用到实际工程中,不断提高自己的专业能力和素质。
化工原理是一门综合性强、理论性强、实践性强的学科,希望同学们能够在学习过程中保持好奇心,不断探索和创新,为未来的化工工程事业做出更大的贡献。
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,.)第1章蒸馏1.已知含苯(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(℃) 85 90 95 100 105x解:利用拉乌尔定律计算气液平衡数据**,由于总压,P1-1查例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 AB***t-x可得出液相组成,这样就可以得到一组绘平衡)/(P,则由P = 99kPax= (P-P-P)BAB.图数据。
以t = ℃为例 x =(99-40)/()=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 = 时,相应的温度为92℃2.正戊烷(CH)和正己烷(CH)的饱和蒸汽压数据列于本题附表,试求P = 下该溶液的145612平衡数据。
温度 CH 125K CH14 6饱和蒸汽压(kPa)解:根据附表数据得出相同温度下CH(A)和CH(B)的饱和蒸汽压141256*= ℃时 P 以t = ℃时为例,当t = B*= 查得P A得到其他温度下A?B的饱和蒸汽压如下表t(℃) 248 251 279 289*(kPa) P A利用拉乌尔定律计算平衡数据平衡液相组成以℃时为例***)-Pt= ℃时 x = (P-P)/(P 当BAB=()/()= 1平衡气相组成以℃为例*x/P = ×1/ = 1 ℃时当 t= y = P A同理得出其他温度下平衡气液相组成列表如下t(℃) 279 289x 1 0y 1 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。
解:①计算平均相对挥发度**计算出各温度下的相对挥发度理想溶液相对挥发度α= P:/P BA t(℃) α - - - - - - - -取℃和279℃时的α值做平均α= (+)/2 = m②按习题2的x数据计算平衡气相组成y的值当x = 时,y = ×[1+×]=同理得到其他y值列表如下t(℃) 279 289αx 1 0y 1 0'曲线和原先的t-x-y曲线如图③作出新的t-x-y4.在常压下将某原料液组成为(易挥发组分的摩尔)的两组溶液分别进行简单蒸馏和平衡蒸馏,若汽化率为1/3,试求两种情况下的斧液和馏出液组成。
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,.)第1章蒸馏1.已知含苯(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(℃) 85 90 95 100 105x解:利用拉乌尔定律计算气液平衡数据**,由于总压,P1-1查例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 AB***t-x可得出液相组成,这样就可以得到一组绘平衡)/(P,则由P = 99kPax= (P-P-P)BAB.图数据。
以t = ℃为例 x =(99-40)/()=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 = 时,相应的温度为92℃2.正戊烷(CH)和正己烷(CH)的饱和蒸汽压数据列于本题附表,试求P = 下该溶液的145612平衡数据。
温度 CH 125K CH14 6饱和蒸汽压(kPa)解:根据附表数据得出相同温度下CH(A)和CH(B)的饱和蒸汽压141256*= ℃时 P 以t = ℃时为例,当t = B*= 查得P A得到其他温度下A?B的饱和蒸汽压如下表t(℃) 248 251 279 289*(kPa) P A利用拉乌尔定律计算平衡数据平衡液相组成以℃时为例***)-Pt= ℃时 x = (P-P)/(P 当BAB=()/()= 1平衡气相组成以℃为例*x/P = ×1/ = 1 ℃时当 t= y = P A同理得出其他温度下平衡气液相组成列表如下t(℃) 279 289x 1 0y 1 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。
解:①计算平均相对挥发度**计算出各温度下的相对挥发度理想溶液相对挥发度α= P:/P BA t(℃) α - - - - - - - -取℃和279℃时的α值做平均α= (+)/2 = m②按习题2的x数据计算平衡气相组成y的值当x = 时,y = ×[1+×]=同理得到其他y值列表如下t(℃) 279 289αx 1 0y 1 0'曲线和原先的t-x-y曲线如图③作出新的t-x-y4.在常压下将某原料液组成为(易挥发组分的摩尔)的两组溶液分别进行简单蒸馏和平衡蒸馏,若汽化率为1/3,试求两种情况下的斧液和馏出液组成。
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。
化工原理课后习题答案(夏清、贾绍义主编.化工原理.天津大学出版社,2011.)第一章流体流动2.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4. 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。
已知两吹气管出口的距离H = 1m,U管压差计的指示液为水银,煤油的密度为820Kg/㎥。
试求当压差计读数R=68mm时,相界面与油层的吹气管出口距离h。
分析:解此题应选取的合适的截面如图所示:忽略空气产生的压强,本题中1-1´和4-4´为等压面,2-2´和3-3´为等压面,且1-1´和2-2´的压强相等。
根据静力学基本方程列出一个方程组求解解:设插入油层气管的管口距油面高Δh在1-1´与2-2´截面之间P1 = P2 + ρ水银gR∵P1 = P4,P2 = P3且P3 = ρ煤油gΔh , P4 = ρ水g(H-h)+ ρ煤油g(Δh + h)联立这几个方程得到ρ水银gR = ρ水g(H-h)+ ρ煤油g(Δh + h)-ρ煤油gΔh 即ρ水银gR =ρ水gH + ρ煤油gh -ρ水gh 带入数据1.0³×10³×1 - 13.6×10³×0.068 = h(1.0×10³-0.82×10³)h= 0.418m5.用本题附图中串联U管压差计测量蒸汽锅炉水面上方的蒸气压,U管压差计的指示液为水银,两U管间的连接管内充满水。
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,.)第1章蒸馏1.已知含苯(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(℃) 85 90 95 100 105x解:利用拉乌尔定律计算气液平衡数据**,由于总压,P1-1查例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 AB***t-x可得出液相组成,这样就可以得到一组绘平衡)/(P,则由P = 99kPax= (P-P-P)BAB.图数据。
以t = ℃为例 x =(99-40)/()=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 = 时,相应的温度为92℃2.正戊烷(CH)和正己烷(CH)的饱和蒸汽压数据列于本题附表,试求P = 下该溶液的145612平衡数据。
温度 CH 125K CH14 6饱和蒸汽压(kPa)解:根据附表数据得出相同温度下CH(A)和CH(B)的饱和蒸汽压141256*= ℃时 P 以t = ℃时为例,当t = B*= 查得P A得到其他温度下A?B的饱和蒸汽压如下表t(℃) 248 251 279 289*(kPa) P A利用拉乌尔定律计算平衡数据平衡液相组成以℃时为例***)-Pt= ℃时 x = (P-P)/(P 当BAB=()/()= 1平衡气相组成以℃为例*x/P = ×1/ = 1 ℃时当 t= y = P A同理得出其他温度下平衡气液相组成列表如下t(℃) 279 289x 1 0y 1 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。
解:①计算平均相对挥发度**计算出各温度下的相对挥发度理想溶液相对挥发度α= P:/P BA t(℃) α - - - - - - - -取℃和279℃时的α值做平均α= (+)/2 = m②按习题2的x数据计算平衡气相组成y的值当x = 时,y = ×[1+×]=同理得到其他y值列表如下t(℃) 279 289αx 1 0y 1 0'曲线和原先的t-x-y曲线如图③作出新的t-x-y4.在常压下将某原料液组成为(易挥发组分的摩尔)的两组溶液分别进行简单蒸馏和平衡蒸馏,若汽化率为1/3,试求两种情况下的斧液和馏出液组成。