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第七章练习题 1.在吸收塔中用水吸收混于空气中的氨。
已知入塔混合气中氨含量为5.5%（质量分数，下同），吸收后出塔气体中氨含量为0.2%，试计算进、出塔气体中氨的摩尔比1Y 、2Y 。
解：先计算进、出塔气体中氨的摩尔分数1y 和2y 。
120.055/170.09030.055/170.945/290.002/170.00340.002/170.998/29y y ==+==+进、出塔气体中氨的摩尔比1Y 、2Y 为10.09030.099310.0903Y ==- 20.00340.003410.0034Y ==-由计算可知，当混合物中某组分的摩尔分数很小时，摩尔比近似等于摩尔分数。
第八章练习题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 ∆=-=-=kPa练习题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。
《化工原理》练习题一、简答题1、汽蚀现象2、真空度3、层流二、选择题1. 在静止流体内部各点的静压强相等的必要条件是( )A. 同一种流体内部B. 连通着的两种流体C. 同一种连续流体D. 同一水平面上，同一种连续的流体2. 离心泵的效率η和流量Q的关系为（）。
A. Q增大，η增大B. Q增大，η先增大后减小C. Q增大，η减小D. Q增大，η先减小后增加3. 双层平壁定态热传导，两层壁厚相同，各层的导热系数分别为λ1和λ2，其对应的温度差为△t1和△t2，若△t1＞△t2，则λ1和λ2的关系为（）。
A. λ1＜λ2,B. λ1＞λ2C. λ1=λ2D. 无法确定4. 在阻力平方区内，摩擦系数λ（）。
A. 为常数，与ε/d、Re均无关B.随Re值加大而减小C. 与Re值无关，是ε/d的函数D. 是Re值与ε/ d的函数三、计算题1.有一石油裂解装置，所得热裂物的温度300℃。
今欲设计一换热器，欲将石油从25℃预热到180℃，热裂物经换热后终温不低于200℃，试计算热裂物与石油在换热器中采用并流与逆流时的对数平均温差ΔΤm。
2.如图所示，水由常压高位槽流入精馏塔中。
进料处塔中的压力为0.1大气压（表压），送液管道为φ 45×2.5 mm、长8 m的钢管。
管路中装有180°回弯头一个(le/d =75)，90°标准弯头一个(le/d =35)。
塔的进料量要维持在3.6m3/h，试计算高位槽中的液面要高出塔的进料口多少米？参考数据：水的粘度为1cP Array《化工原理》练习题答案一、简答题1、汽蚀现象泵的入口处的压力低于被输送流体的饱和蒸汽压，形成大量气泡，气泡进入到离心泵的高压区破裂，液滴填充真空区击打器壁，形成汽蚀现象。
2、真空度真空度= 大气压力－绝对压力3、层流流体质点仅沿着与管轴平行的方向作直线运动，质点无径向脉动，质点之间互不混合二、选择题1.D2.B3.A4.C三、简答题1. 解：求得 ∆Tm1=97.2℃∆Tm2=145.7℃2.解： 由流量可求得流速为u=0.8 m/s(5分)。
可编辑修改精选全文完整版《化工原理》习题集第二章气体吸收1、当总压为101.3 kPa，温度为25℃时，100克水中含氨1克，该溶液上方氨的平衡分压为0.933 kPa；若在此浓度范围内亨利定律适用，试求溶解度系数H和相平衡常数m（溶液密度近似取为1000kg/m3）。
2、含有4%（体积）氨气的混合气体，逆流通过水喷淋的填料塔，试求氨溶液的最大浓度，分别以摩尔分率，质量分率，比摩尔分率，比质量分率表示。
塔内绝对压强为2.03×105 Pa, 在操作条件下，气液平衡关系为p* = 2000x(式中p的单位为mmHg, x为摩尔分率)。
3、已知NO2水溶液的亨利系数如下：指出下列过程是吸收过程还是解吸过程，推动力是多少？并在x - y图上表示。
（1）含NO20.003(摩尔分率)的水溶液和含0.06 (摩尔分率) 的混合气接触，总压为101.3 kPa，T=35℃；（2）气液组成及总压同（1），T=15℃；（3）气液组成及温度同（1），总压达200kPa（绝对压强）。
4、已知某吸收系统中，平衡关系为y = 0.3x ，气膜吸收分系数k y = 1.815×10-4 kmol / (m2.s)，液膜吸收分系数k x = 2.08×10-5 kmol / (m2.s)，并由实验测得某截面上气液相浓度分别为y = 0.014，x = 0.02，试求：（1）界面浓度y i、x i分别为多少？（2）液膜阻力在总阻力中所占的百分数，并指出控制因素；（3）气相推动力在总推动力中所占的百分数。
4、在吸收塔内用水吸收混于空气中的低浓度甲醇，操作温度为27℃，压力为101.3kPa（绝对压力）。
稳定操作状况下，塔内某截面上的气相中甲醇分压为5.07 kPa，液相中甲醇浓度为2mol / m3。
甲醇在水中的溶解度系数H = 1.995 kmol / (m3.kpa.)，液膜吸收分系数k L = 2.08×10-5 m / s，气膜吸收分系数k G = 1.55×10-5 kmol / (m2.s.kpa.)。
第一篇练习与讲评练习一流体流动一、填充与选择：1.圆形直管内，V一定，设计时若将d增加一倍，则层流时h f是原有值___倍；高度湍流时λ不变)，h f是原有值的___倍.2.，两槽3.4.5.区)6.圆形直管D i=100mm，一般情况下输水能力为()A.3m3/hB.30m3/hC.200m3/hD.300m3/h7.某孔板流量计，当水量为V时，U压差计R=600mm(ρi=3000kg/m3)，若改用ρi=6000kg/m3的指示液，水流量不变，则此时读数R为()A.150mmB.120mmC.300mmD.240mm8.倒U形压差计，指示剂为空气，现改为油后(流向不变)，则R()A.增大B.变小C.不变D.不变，但倒U形管中左侧高于右侧二、计算：1.如图标三只容器A、B、C均装有水(液面恒定)，已知：z1=1m，z2=2m，U形水银压差计读数R=0.2m，H=0.1m。
试求(1)容器A上方压力表读数p1为多少MPa(2)若p1(表压)加倍，则(R+H)为多少23.数C0=0.62，管长L OC=45m，L CB=15m，L CA=15m(包括所有阻力的当量长度)，管径d OC=50mm，d CB=40mm，d CA=40mm，当阀A全关，B阀打开时，压力表P B=0.24at，试计算：1).孔板两侧的压差为多少mmHg2).若维持阀B的开度不变，逐渐打开阀A，直到CB、CA两管中流速相等，此时压力表的读数分别为多少at(已知流体密度ρ=1000kg/m3，λ均取0.03)。
h′f/h f=(d/d′)5=2-5=1/322.H f=H.因H不变，故H f不变=56J/kg3.ab和cd段管尺寸相同，流速相同Δp fab=Δp cd在a.b间应用B.e.q.得：p a-p b=Δp fcd-ρgZ在c.d间应用B.e.q.得：p c-p d=Δp fcd故p c-p d＞p a-p b4.解题思路同第一题充分湍流情况HH f=λ×l/d×u2/2gH=H f=λ×(l1/d1)×u12/2g=λ×(l2/d2)×u22/2gu22=u12d1/d2，u2=2-0.5u1---------------------------------------------------------（1）由连续性方程πnd22u2/4=πd12u1/4，u2n=4u1------------------------------------------------------(2) （1）(2)联解得：n=5.66，取整为6根。
化工原理试题库及答案一、单项选择题（每题2分，共10分）1. 化工生产中，下列哪个过程不涉及相变？A. 蒸馏B. 蒸发C. 吸收D. 过滤答案：D2. 在传热过程中，下列哪种方式不是热传导？A. 固体传导B. 液体传导C. 气体传导D. 辐射答案：D3. 化工过程中，下列哪种设备不是用于分离的？A. 离心机B. 过滤器C. 反应器D. 蒸馏塔答案：C4. 根据传质的基本方式，下列哪个选项不是传质过程？A. 扩散B. 对流C. 热传导D. 蒸发答案：C5. 在化工生产中，下列哪种操作不是单元操作？A. 混合B. 粉碎C. 反应D. 蒸馏答案：C二、多项选择题（每题3分，共15分）1. 化工过程中，下列哪些设备是用于传热的？A. 热交换器B. 冷凝器C. 蒸发器D. 离心机答案：A, B, C2. 在化工生产中，下列哪些操作属于单元操作？A. 过滤B. 蒸发C. 反应D. 粉碎答案：A, B3. 化工原理中，下列哪些因素会影响传热效率？A. 流体流速B. 热传导系数C. 热交换面积D. 反应速率答案：A, B, C4. 在化工生产中，下列哪些因素会影响过滤效果？A. 过滤介质的孔径B. 过滤压力C. 过滤时间D. 反应条件答案：A, B, C5. 化工原理中，下列哪些是影响蒸发速率的因素？A. 溶液的浓度B. 蒸发器的表面积C. 溶液的温度D. 溶液的粘度答案：A, B, C三、判断题（每题1分，共10分）1. 化工生产中，蒸馏是一种常见的分离操作。
（对）2. 过滤是一种利用固体颗粒大小进行分离的操作。
（对）3. 热传导仅发生在固体中。
（错）4. 蒸发是一种利用液体分子运动进行分离的操作。
（对）5. 传质过程总是伴随着能量的传递。
（错）6. 离心机是一种利用离心力进行分离的设备。
（对）7. 反应器是用于化学反应的设备，不属于单元操作。
（对）8. 蒸馏塔是用于传热的设备。
（错）9. 传质过程包括扩散和对流两种基本方式。
《化工原理》考试试题一、选择与填空1. 在层流流动中，若流体的总流量不变，则规格相同的两根管子串联时的压降为并联时的倍。
A. 2；B. 6；C. 4；D. 1。
2. 流体在圆形直管内作湍流流动时，摩擦系数与和有关；若其作完全湍流（阻力平方区），则仅与有关。
3. 流体在长为3m、高为2m的矩形管道内流动，则该矩形管道的当量直径为。
A. 1.2m；B. 0.6m；C. 2.4m；D. 4.8m。
4. 用离心泵在两个敞口容器间输送液体。
若维持两容器的液面高度不变，则当输送管道上的阀门关小后，管路总阻力将。
B. 不变；C. 减小；D. 不确定。
5. 离心泵的效率η和流量Q的关系为。
B. Q增大，η先增大后减小；6. 若沉降室高度降低，则沉降时间下降；；生产能力. 不变。
7. 用板框过滤机过滤某种悬浮液。
测得恒压过滤方程为（θ的单位为s），则K为m2/s，qe为m3/ m2，为s。
8. 在重力沉降操作中，影响沉降速度的因素主要有、和。
二、解释下列概念或术语1. 质量流速2. 汽蚀余量3. 过滤速率化工原理（上）练习题一、填空1. 离心泵与往复泵在启动与流量调节的不同之处是离心泵启动前_ 、启动后通过__ 调节流量；住复泵启动前_ _、启动后通过_____ 调节流量。
2.用管子从高位槽放水，当管径增大一倍时，则水的流量为原来流量的_______倍，假定液面高度、管长、局部阻力及摩擦系数均不变。
3.流体在管路中典型流动形态有________和________两种，一般以________来区分，前者值为___ ____，后者值为___ ____；而两者的本质区别在于流体流动时。
4.研究流体在管中流动的沿程阻力系数λ与Re的关系，可用图表示，根据两者关系及流动状态，可将图分为四个区，其中，滞流区λ与Re ，完全湍流区λ与Re 。
5.有相变时的对流传数系数比无相变时________，粘度值大，对流传热系数________；热壁面在冷空气之下比热壁面在冷空气之上时对流传热系数________。
可编辑修改精选全文完整版化工原理练习一、单项选择题1. 精馏操作线是直线，主要基于如下原因（）。
A. 理想物系B. 理论板假定C. 塔顶泡点回流D. 恒摩尔流假定2. 精馏设计计算采用图解法求理论板数时，与F、x F、q、x D、x w、R、操作压强p等参量中的（）无关。
A. pB. RC. FD. q3. 已知SO2水溶液在三种温度下的亨利系数分别为E1=0.0035atm, E2=0.011atm, E3=0.00652atm, 则（）。
A. t1<t2B. t3>t2C. t1>t2D.t3<t14. 吸收操作中，添加吸收剂用量，则吸收过程推动力为（）。
A. 增加B. 减少C. 不变D. 不能确定5. 物料中的平衡水分随温度升高而（）。
A. 增大B. 减小C. 不变D. 不一定6. 相对湿度、绝热饱和温度、露点温度和湿球温度中，( )与空气的温度无关。
A. 相对湿度B. 湿求温度C. 露点温度D. 绝热饱和温度7. 在吸收操作中，吸收塔某一截面上总推动力（以气相浓度差表示）为（）。
A．Y—Y* B.Y*—Y C．Y—Y i D．Y i—Y7. 吸收操作的作用是分离（）。
A. 气体混合物B. 液体均相混合物C. 互不相溶的液体混合物D. 气—液混合物8. 在精馏设计中，对一定的物系，其x f、q、x d和x w不变，若回流比R增加，则所需理论板数N T将（）。
A. 减小B. 增大C. 不变D. 无法确定9. 二元理想溶液，其组成x=0.6（摩尔分率，下同），相应的泡点为t1，与之相平衡的气相组成y=0.7，相应的露点为t2，则（）。
A．t1=t2 B . t1＞t2C. t1＜t2D．无法确定10. 湿空气通过换热器预热的过程为（）。
A. 等容过程B. 等湿度过程C. 等焓过程D. 等相对湿度过程11. 湿空气的干球温度为t，湿球温度为t w，露点为t d，当空气的相对湿度为100%时，则t 、t w 、t d 三者之间的关系为（ ）。
化工原理的试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 化工生产中，下列哪种设备不属于传热设备？A. 换热器B. 反应器C. 冷凝器D. 蒸发器2. 在化工生产中，下列哪种情况下不需要考虑传质过程？A. 气体吸收B. 液体蒸馏C. 固体干燥D. 化学反应3. 根据牛顿冷却定律，物体冷却速率与什么有关？A. 物体温度与环境温度的差值B. 物体的质量C. 物体的体积D. 物体的表面积4. 在连续搅拌的化学反应器中，反应物浓度随时间的变化情况是：A. 逐渐增加B. 保持不变C. 逐渐减少D. 先增加后减少5. 化工设备设计中，压力容器的设计压力通常取其最大工作压力的多少倍？B. 1.5倍C. 2倍D. 3倍二、简答题（每题10分，共30分）6. 简述化工生产中常见的三种传热方式及其特点。
7. 描述化工生产中常见的几种分离过程，并简述其原理。
8. 阐述化工生产中为什么要进行物料衡算，并给出一个简单的例子。
三、计算题（每题25分，共50分）9. 某工厂需要设计一个换热器，已知冷热流体的流量分别为100 kg/h 和200 kg/h，冷流体的入口温度为20℃，热流体的出口温度为80℃，要求冷流体的出口温度至少达到60℃。
假设两种流体的比热容相同，均为4.18 kJ/(kg·K)，忽略热损失。
请计算换热器的最小面积。
10. 某化学反应器中进行一级不可逆反应A → B，反应速率常数k=0.05 s⁻¹，初始浓度[A]₀=1 mol/L，[B]=0。
若反应器为理想CSTR（连续搅拌槽反应器），求10分钟后A的浓度。
答案一、选择题1. B. 反应器2. D. 化学反应3. A. 物体温度与环境温度的差值4. B. 保持不变二、简答题6. 化工生产中常见的三种传热方式包括：- 导热：热量通过物体内部分子振动和自由电子运动传递。
- 对流：热量通过流体的宏观运动传递。
- 辐射：热量通过电磁波传递，不需要介质。
《化工原理》课程习题集一、单选题1.因次分析法的目的在于( )。
A 得到各变量间的确切定量关系B 得到各无因次数群的确切定量关系C 用无因次数群代替变量，使实验与关联工作简化D 用无因次数群代替变量，使实验结果更可靠2.某物体的质量为1000 kg，则其重量为( )。
A 1000 NB 9810 NC 9810 kgfD 1000/9.81 kgf3.某系统的绝对压力为0.04 MPa，若当地大气压力为0.1 MPa，，则该系统的真空度为（）。
A.0.1 MpaB.0.14 MpaC.0.04 MpaD.0.06 MPa4. 4 ℃水在SI制中密度为( )，重度为( )。
A 1000 kgf·m-3B 1000 kg·m-3C 102 kgf·s2·m-4D 9810 N·m-35. 4 ℃水在在工程单位制中密度为( )，重度为（）。
A 1000 kgf·m-3B 1000 kg·m-3C 102 kgf·s2·m-4D 9810 N·m-36.将含晶体10％的悬浮液送往料槽宜选用（）。
Ａ离心泵Ｂ往复泵Ｃ齿轮泵Ｄ喷射泵7.某泵在运行１年后发现有气缚现象，应（）。
Ａ停泵，向泵内灌液Ｂ降低泵的安装高度Ｃ检查进口管路有否泄漏现象Ｄ检查出口管路阻力是否过大8.离心通风机的铭牌上标明的全风压为100 mmH2O意思是( )。
A 输任何条件的气体介质全风压都达100 mmH2OB 输送空气时不论流量多少，全风压都可达100 mmH2OC 输送任何气体介质当效率最高时，全风压为100 mmH2OD 输送20 ℃，101325 Pa的空气，在效率最高时，全风压为100 mmH2O9.离心泵的实际安装高度( )允许安装高度，就可防止气蚀现象发生。
A 大于B 小于C 等于D 近似于10.操作条件下允许吸上真空高度为H s，允许的最大安装高度为H g,max，泵的入口速度为u1，S H f,0-1为吸入管路单位重量液体的阻力损失，则( )。
第一章 流体流动【例1-1】 已知硫酸与水的密度分别为1830kg/m 3与998kg/m 3，试求含硫酸为60%（质量）的硫酸水溶液的密度为若干。
解：根据式1-49984.018306.01+=m ρ=（3.28+4.01）10-4=7.29×10-4ρm =1372kg/m 3【例1-2】 已知干空气的组成为：O 221%、N 278%和Ar1%（均为体积%），试求干空气在压力为9.81×104Pa 及温度为100℃时的密度。
解：首先将摄氏度换算成开尔文100℃=273+100=373K 再求干空气的平均摩尔质量M m =32×0.21+28×0.78+39.9×0.01 =28.96kg/m3根据式1-3a 气体的平均密度为：3kg/m 916.0373314.896.281081.9=⨯⨯⨯=m ρ【例1-3 】 本题附图所示的开口容器内盛有油和水。
油层高度h 1=0.7m 、密度ρ1=800kg/m 3，水层高度h 2=0.6m 、密度ρ2=1000kg/m 3。
（1）判断下列两关系是否成立，即 p A =p'A p B =p'B （2）计算水在玻璃管内的高度h 。
解：（1）判断题给两关系式是否成立 p A =p'A 的关系成立。
因A 与A '两点在静止的连通着的同一流体内，并在同一水平面上。
所以截面A-A'称为等压面。
p B =p'B 的关系不能成立。
因B 及B '两点虽在静止流体的同一水平面上，但不是连通着的同一种流体，即截面B-B '不是等压面。
（2）计算玻璃管内水的高度h 由上面讨论知，p A =p'A ，而p A =p'A 都可以用流体静力学基本方程式计算，即p A =p a +ρ1gh 1+ρ2gh 2 p A '=p a +ρ2gh于是 p a +ρ1gh 1+ρ2gh 2=p a +ρ2gh简化上式并将已知值代入，得 800×0.7+1000×0.6=1000h 解得 h =1.16m【例1-4】 如本题附图所示，在异径水平管段两截面（1-1'、2-2’）连一倒置U 管压差计，压差计读数R =200mm 。
第七章练习题1.在吸收塔中用水吸收混于空气中的氨。
已知入塔混合气中氨含量为5.5%（质量分数，下同），吸收后出塔气体中氨含量为0.2%，试计算进、出塔气体中氨的摩尔比、。
解：先计算进、出塔气体中氨的摩尔分数和。
进、出塔气体中氨的摩尔比、为由计算可知，当混合物中某组分的摩尔分数很小时，摩尔比近似等于摩尔分数。
第八章练习题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/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kPa，水溶液的密度为997.8 kg/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kPa练习题7. 某填料吸收塔内装有5 m高，比表面积为221 m2/m3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1.6倍；操作条件下的气液平衡关系为；气相总吸收系数为；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）由填料塔的直径为练习题11. 某制药厂现有一直径为0.6 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 m3/h、Y1=0.02、Y2=0.004、X1=0.004。
已知操作条件下的气液平衡关系为Y = 1.5 X 。
现因环保要求的提高，要求出塔气体组成低于0.002（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，由故因此，有操作液气比为填料层增加的高度为练习题12. 若吸收过程为低组成气体吸收，试推导。
解：由故作业题3. 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、。
气膜吸收系数k G=5.2×10-6 kmol/(m2·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/(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。
作业题5. 在101.3 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y1=0.04、y2=0.002。
假设操作条件下平衡关系服从亨利定律，亨利系数为4.13×103 kPa，吸收剂用量为最小用量的1.45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）吸收剂为清水，所以所以操作时的液气比为吸收液的组成为（2）作业题6. 在一直径为0.8 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0.032。
操作条件下气液平衡关系为，气相总体积吸收系数为0.056 2 kmol/(m3·s)。
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：惰性气体的流量为水的用量为求填料层高度作业题8. 在101.3 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/(m2·h)，气相进、出塔的摩尔分数分别为0.05、0.000526，水的质量流速W为800 kg/(m2·h)，填料层高度为3 m。
已知操作条件下平衡关系为Y= 0.9 X，K G a正比于G 0.8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m（1）若气相出塔组成不变，则液相出塔组成也不变。
所以mmm即所需填料层高度比原来减少1.801m。
（2）若保持气相出塔组成不变，则液相出塔组成要加倍，即故mmm即所需填料层高度要比原来增加4.910 m。
（3）W对K G a无影响，即对K G a无影响，所以传质单元高度不变，即m即所需填料层高度比原来减少0.609 m。
作业题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0.085，操作条件下物系的相平衡常数为26.7，载气的流量为250 kmol/h。
若吸收剂用量为最小用量的1.55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：用清水吸收，操作液气比为水的用量为用清水吸收，由第九章练习题1．在密闭容器中将A、B两组分的理想溶液升温至82 ℃，在该温度下，两组分的饱和蒸气压分别为=107.6 kPa及＝41.85 kPa，取样测得液面上方气相中组分A的摩尔分数为0.95。
试求平衡的液相组成及容器中液面上方总压。
解：本题可用露点及泡点方程求解。
解得kPa本题也可通过相对挥发度求解由气液平衡方程得2．试分别计算含苯0.4（摩尔分数）的苯—甲苯混合液在总压100 kPa和10 kPa的相对挥发度和平衡的气相组成。
苯（A）和甲苯（B）的饱和蒸气压和温度的关系为式中p﹡的单位为kPa，t的单位为℃。
苯—甲苯混合液可视为理想溶液。
（作为试差起点，100 kPa和10 kPa对应的泡点分别取94.6 ℃和31.5 ℃）解：本题需试差计算（1）总压p总＝100 kPa初设泡点为94.6℃，则得kPa同理kPa或则（2）总压为p总＝10 kPa通过试差，泡点为31.5℃，=17.02kPa，＝5.313kPa随压力降低，α增大，气相组成提高。
练习题10．在常压连续精馏塔内分离苯—氯苯混合物。
已知进料量为85 kmol/h，组成为0.45（易挥发组分的摩尔分数，下同），泡点进料。
塔顶馏出液的组成为0.99，塔底釜残液组成为0.02。
操作回流比为3.5。
塔顶采用全凝器，泡点回流。
苯、氯苯的汽化热分别为30.65 kJ/mol和36.52 kJ/mol。
水的比热容为4.187 kJ/ (kg ·℃)。
若冷却水通过全凝器温度升高15 ℃，加热蒸汽绝对压力为500 kPa（饱和温度为151.7 ℃，汽化热为2 113 kJ/kg）。
试求冷却水和加热蒸汽的流量。
忽略组分汽化热随温度的变化。
解：由题给条件，可求得塔内的气相负荷，即对于泡点进料，精馏段和提馏段气相负荷相同，则（1）冷却水流量由于塔顶苯的含量很高，可按纯苯计算，即（2）加热蒸汽流量釜液中氯苯的含量很高，可按纯氯苯计算，即练习题12．在常压连续精馏塔中，分离甲醇—水混合液。
原料液流量为100 kmol/h，其组成为0.3（甲醇的摩尔分数，下同），冷液进料（q =1.2），馏出液组成为0.92，甲醇回收率为90％，回流比为最小回流比的3倍。
试比较直接水蒸气加热和间接加热两种情况下的釜液组成和所需理论板层数。
甲醇—水溶液的t–x–y数据见本题附表温度t ℃液相中甲醇的摩尔分数气相中甲醇的摩尔分数温度t℃液相中甲醇的摩尔分数气相中甲醇的摩尔分数100 0.0 0.0 75.3 0.40 0.729 96.4 0.02 0.134 73.1 0.50 0.779 93.5 0.04 0.234 71.2 0.60 0.825 91.2 0.06 0.304 69.3 0.70 0.870 89.3 0.08 0.365 67.6 0.80 0.915 87.7 0.10 0.418 66.0 0.90 0.958 84.4 0.15 0.517 65.0 0.95 0.979 81.7 0.20 0.579 64.5 1.0 1.0 78.0 0.30 0.665解：（1）釜液组成由全塔物料衡算求解。
①间接加热0.00.10.20.30.40.50.60.70.80.9 1.00.00.10.20.30.40.50.60.70.80.9 1.0x D间接加热64b dcea(x q ,y q )xWx FYX0.00.10.20.30.40.50.60.70.80.9 1.00.00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0x D直接蒸汽加热74bdcea(x q ,y q )xWx FYX附 图1 附 图2习题12 附 图② 直接水蒸气加热关键是计算R 。
由于q =1.2，则q 线方程为在本题附图上过点e 作q 线，由图读得：x q = 0.37，y q = 0.71于是显然，在塔顶甲醇收率相同条件下，直接水蒸气加热时，由于冷凝水的稀释作用，x W明显降低。
（2）所需理论板层数 在x –y 图上图解理论板层数①间接加热 精馏段操作线的截距为由x D = 0.92及截距0.323作出精馏段操作线ab ，交q 线与点d 。
由x W =0.0425定出点c ，连接cd 即为提馏段操作线。
由点a开始在平衡线与操作线之间作阶梯，N T = 5（不含再沸器），第4层理论板进料。
②直接蒸汽加热图解理论板的方法步骤同上，但需注意x W=0.0172是在x轴上而不是对角线上，如本题附图所示。
此情况下共需理论板7层，第4层理论板进料。
计算结果表明，在保持馏出液中易挥发组分收率相同条件下，直接蒸汽加热所需理论板层数增加。
且需注意，直接蒸汽加热时再沸器不能起一层理论板的作用。
作业题4．在一连续精馏塔中分离苯含量为0.5（苯的摩尔分数，下同）苯—甲苯混合液，其流量为100 kmol/h。
已知馏出液组成为0.95，釜液组成为0.05，试求（1）馏出液的流量和苯的收率；（2）保持馏出液组成0.95不变，馏出液最大可能的流量。
